在國家大力建設(shè)智慧城市和推進"互聯(lián)網(wǎng)+"智慧能源發(fā)展的背景下,供熱系統(tǒng)作為能源產(chǎn)業(yè)的重要分支,智慧供熱的概念應(yīng)運而生，現(xiàn)有的智慧熱網(wǎng)管理軟件在運行過程中還存在一些問題，沒有足夠的遠程監(jiān)控點，調(diào)控技術(shù)相對較為落后，能耗高，能耗計量準確性低等。城市供熱屬于節(jié)能減排主要內(nèi)容，當(dāng)代供熱系統(tǒng)的發(fā)展要將傳統(tǒng)工程與現(xiàn)代數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)有效結(jié)合在一起，通過對熱網(wǎng)運行狀態(tài)的預(yù)測，提高能效管理有效性。供熱系統(tǒng)的方案設(shè)計多以需求
自來水從出廠到用戶需要通過無數(shù)的供水管道來進行傳輸，供水管道所經(jīng)區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)千差萬別，在自來水輸送過程當(dāng)中，由于天氣，管網(wǎng)老化等引起的管網(wǎng)破損等運行事故，對飲用水安全和管網(wǎng)運行保障帶來嚴重威脅，通常用戶會發(fā)現(xiàn)自來水水壓不足、水中有泥沙等現(xiàn)象，如果這種情況反饋不及時，常常會因漏水的沖刷，造成地面的塌陷。2017年12月，唐山市路北區(qū)裕華道就因為地下管網(wǎng)漏水造成了路面塌陷。
通常只有發(fā)現(xiàn)路面塌陷后，才能通知管網(wǎng)巡查人員、測漏人員迅速趕赴現(xiàn)場，在附近進行檢測巡查。傳統(tǒng)的自來水管網(wǎng)監(jiān)控主要是靠值班人員周期性巡檢，人工成本高，也會留下許多人為因素，存在安全風(fēng)險。因此，迫切需要建設(shè)自來水管網(wǎng)的在線監(jiān)測系統(tǒng)，用于實現(xiàn)管網(wǎng)壓力、流量、自來水濁度等指標的實時在線監(jiān)測，在出現(xiàn)緊急情況時可以迅速啟動響應(yīng)，確保飲用水安全。
一、系統(tǒng)概述
自來水管網(wǎng)在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以根據(jù)用戶的需求在管網(wǎng)上搭建監(jiān)測點，對管網(wǎng)的壓力、流量、濁度、余氯、PH值等參數(shù)進行實時監(jiān)測，并通過GPRS、3G、4G信號將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心服務(wù)器，該系統(tǒng)為BS架構(gòu)，運維人員在大屏幕上可以通過GIS地圖系統(tǒng)實施查看監(jiān)測點的數(shù)據(jù)信息，也可以通過手機直接查看監(jiān)測點的信息。系統(tǒng)可對監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進行存儲，制成各種報表和曲線圖，方便查看歷史記錄。如果監(jiān)測參數(shù)出現(xiàn)異常，緊急的情況下可以對電動閥門等遠程下發(fā)命令，執(zhí)行開啟或關(guān)閉。
傳統(tǒng)的供排水管網(wǎng)監(jiān)控對整個管網(wǎng)系統(tǒng)的運營管理還處在*人工排查狀態(tài)，主要是靠值班人員周期性巡檢。人工成本高，工作量煩多，效率低下，也留下許多人為因素隱患，存在安全風(fēng)險。管網(wǎng)老化等引起的管網(wǎng)安全事故頻率顯著增加，由于管線長，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致自來水在管網(wǎng)中滯留的時間很長，自來水管網(wǎng)分布范圍廣，一旦泄露則需及時處理。
因此需要采用現(xiàn)代化的手段對整個管網(wǎng)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，建立SCADA供水網(wǎng)管系統(tǒng)，對供排水管網(wǎng)的壓力、流量、水質(zhì)、濁度、余氯、PH值，以及用戶關(guān)注的其它參數(shù)進行實時監(jiān)測，并在出現(xiàn)緊急情況時啟動相應(yīng)的應(yīng)急設(shè)施。
技術(shù)部署
自來水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)采用傳感器采集設(shè)備、通訊傳輸設(shè)備，云服務(wù)器，監(jiān)控應(yīng)用軟件等，實現(xiàn)對管網(wǎng)的溫度、壓力、流量實時無線采集、傳輸、監(jiān)測和預(yù)警。
傳感器部署整個城市供水管網(wǎng)監(jiān)測點的壓力、流量、流向、水質(zhì)信息。水廠出水流量、出廠壓力、清水池水位、加壓泵工作狀態(tài)。 加壓泵站的水池水位、進口壓力、水泵工作狀態(tài)、出口壓力；同時監(jiān)測加壓泵/水泵的工作狀態(tài)及遠程控制啟停。備用水位水調(diào)節(jié)池的管理監(jiān)測。
根據(jù)自來水管網(wǎng)監(jiān)控的傳輸距離不同，采用不同的無線傳輸方法。
近距離LoRa組網(wǎng)，采用低功耗，近距離LoRa終端進行星型組網(wǎng)。再通過LoRa網(wǎng)管將數(shù)據(jù)傳送到平臺服務(wù)器。如距離比較分散，則使用DTU數(shù)傳終端進行點對點的透傳，使用2G/3G/4G進行無線傳輸，只要運營商網(wǎng)絡(luò)覆蓋，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器，水司管理人員可隨時隨地通過INTERNET登入PC平臺系統(tǒng)，查看管道使用運行狀況。
方案優(yōu)點
l 組網(wǎng)方便，無需施工走線，無線物聯(lián)網(wǎng)傳輸；
l 工業(yè)級設(shè)計，防潮使用，安裝方便；
l 數(shù)傳終端低功耗設(shè)計，可太陽能供電；
l LoRa組網(wǎng)，網(wǎng)關(guān)傳輸，中繼接力，解決地下管道無網(wǎng)絡(luò)空間限制；
l 實時在線，遠程維護，無人值守，遠程自動升級；
l 壓力越線自動報警，故障提醒；
自來水PH檢測儀表在線監(jiān)控
水質(zhì)自動監(jiān)測站所選擇的水域首先要有明確的水域功能，具有反映水環(huán)境質(zhì)量狀況的空間與時間代表性，滿足環(huán)境管理的需要。
站房建設(shè)需考慮的因素有：
1 必須保證電力供應(yīng)、通訊暢通、自來水供應(yīng)。
2 站房設(shè)計建設(shè)時要考慮站房內(nèi)的監(jiān)測儀器和其他輔助設(shè)備的安全。
3 周圍環(huán)境的交通便利。
4 站點建設(shè)費用較大，在選址是考慮長期使用性。
2 監(jiān)測因子
水質(zhì)自動監(jiān)測站的監(jiān)測項目包括水溫、pH、溶解氧（DO）、電導(dǎo)率、濁度、高錳酸鹽指數(shù)、總有機碳（TOC）、氨氮等
