物联网形式的供水管网压力控制管理系统

2017，53（14）1引言目前，供水网管漏损控制已经成为国家和供水企业关心的课题。降低管网的漏损，不仅可以节约供水成本，还能有效地减少水资源的浪费、保护环境。另外，随着城市范围的扩大，人口不断的增长，由于对自来水庞大的需求量已经超过了现有系统的供应，很多人口密集地区，特别是城市，还出现了间断性的断水现象[1]。在用水高峰期，处在管网下游的居民或厂房经常出现供水量不足的现象[2]；而用水低峰期，管网中富余的高压会造成水漏损及增加爆管事故的发生[3]。造成管网漏损的原因很多，但管网漏损量仅与三个因子有关，一是管道破损点的出现时间太长；二是破损点的形状、大小、数量等管道破损相关参数；三是管道内的供水压力[4]。实验研究表明，供水压力与漏损之间有紧密的联系，科学管理好网管中的压力可以降低网管泄漏和爆管的几率[5]。网管中的压力管理是一种非常经物联网形式的供水管网压力控制管理系统周源1，周志雄1，童成彪1，2ZHOUYuan1,ZHOUZhixiong1,TONGChengbiao1，21.湖南大学机械与运载工程学院，长沙4100822.中阀科技（长沙）阀门有限公司，长沙4100071.CollegeofMechanicalandVehicleEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China2.ChinaValveTechnology（Changsha）ValveCo.Ltd,Changsha410007,ChinaZHOUYuan,ZHOUZhixiong,TONGChengbiao.FormofIoToncontrolandmanagementsystemforwatersup-plynetworkpressure.ComputerEngineeringandApplications,2017,53（14）：257-262.Abstract：Fortheimplementationofintelligentcontrolandremotemonitoringforwaterpressureofsupplypipe,reduc-ingharshenvironmentfieldoperations,reducingwaterresourcesleakageandthechanceofburstpipe,providingthebasisofscientificmanagementofwaterpipeline,anintelligentmanagementandcontrolsystemforwaterpressurereducingvalveisdesignedinthispaper.ThesystemconsistsofsubordinatewirelessintelligentcontrollerandhostWebserver.Thesubordinatecontrollerconnectswithoriginalpilotvalveregulateinterface,real-timemonitoringthevalvepressure,itmodulatesandstabilizeswaterpressurebyacontrolalgorithm.ThehostWebservercanreceivefieldconditiondatapack-etsandcansendcontrolinstructionsthroughtheGPRSnetwork.Long-runningtestsshowthatthesystemobtainsthedesiredtargetofdifferenttimeperiodspressureregulating,remoteregulatinganduploaddata.Keywords：pressuremanagement;pressurereducingvalve;pressureregulatingalgorithm摘要：为实现供水网管自来水压力智能控制与远程监控，减少恶劣环境的野外作业，降低水资源的漏损和爆管几率，为科学管理管道自来水提供依据，设计了智能减压阀自来水压力控制管理系统。整个系统由下位机无线智能控制器终端和上位机Web服务器组成。下位机控制器与原先导阀调节接口连接，实时监控阀门压力，通过一种调压控制算法，实时调节出水口压力并使其稳定在目标设定值；上位机Web服务器可以通过GPRS网络接收由控制器终端传来的现场工况状态数据包或下发控制指令。长时间试验运行表明，系统达到了分时段调压、远程调压及上传数据等预期目的。关键词：压力管理；减压阀；调压算法文献标志码：A中图分类号：TP273+.1doi：10.3778/j.issn.100