第一部分概述

1、中國供水管網管理現狀

隨著近年來我國城市發展建設速度的加快，供水管網越來越龐大、分散。供水管網是城市極為重要的基礎設施和經濟與社會發展的源泉，自來水的生產過程通常是由地表水或者水源井取水送到水廠，在水廠經過消毒、沉淀、過濾等過程后送入城市供水管網，提供給城市居民或者工業用戶使用。

目前，許多城市的供水系統是以地下水為主要水源，多水廠處理的環狀管網的供水系統，并且存在多個獨立供水板塊，系統分布區域范圍大，供水公司的全局性管理和實時監控相對困難，大部分城市已建立的供水監控系統主要存在以下幾個問題：

       ---一般采取人工抄表、電話報數、現場手動操作的原始調度方法。收集信息數量少、處理慢、傳遞遲，調度處于低級階段，以保證不缺水和維持正常運行為主，談不上優化調度。遇上爆漏及其他事故，反映遲鈍損失擴大。
       --- 缺少全面的參數測量手段，無法對運行工況進行系統的分析判斷；系統運行工況失調難以消除，造成用戶供水不均；供水參數未能在最佳工況下運行，供水量與需水量不匹配；運行數據不全，難以實現量化管理。

      ---供水管網壓力不穩定，通訊方式落后，系統相對封閉，沒有建立有效的企業信息共享系統，大多數水廠的供水系統采用傳統的相對獨立的c/s模式，遠程站點采用電臺穿的供水管網的相關數據和指令不利于供水公司的集中管理和優化調度以及水廠質檢的信息共享。

      ---部分水廠的供水監控系統的冗余性不高，操作模式過于單一，經常由于一套設備的故障，而導致整個水廠供水監控系統癱瘓沒造成嚴重的經濟損失

      ---系統依靠調度人員人工發出的指令來實現優化調度，浪費了大量人力物力財力。調度人員則完全依靠個人經驗進行調度，因此當系統出現故障時，調度人員很難及時發現并處理。

2、供水管網集中監控管理系統應用背景：

供水管網調度與輔助決策問題，成為保障供水管網經濟、可靠運行關鍵所在。加強對供水管網調度的信息化建設具有相當重要意義。

城市供水管網調度需要對各個自來水廠進行管理，包括自來水公司控制中心、水廠分控中心、管網加壓站和水源監控站等。城市供水調度系統一般包括：水司控制中心、多個水廠分控中心、多個水廠監控分站、多個水源井監控站、多個管網加壓站和多個管網測壓站。

    供水系統必須具備以下條件：

----基于WEB的B/S模式的供水遠程監控系統，將供水總公司作為工程節點，各個二級水廠作為監控節點，實現供水公司對各個水廠的集中管理和遠程監控。

----遠程站點利用新的通訊方式，將供水管網的相關數據實時的傳輸到供水公司的一級監控中心。

-----計算機的遠程監控系統融入各個水廠，建立高可靠性的水廠水處理監控系統，滿足各個水廠的生產需求，并且可以將生產數據實時上傳到供水公司。

-----應具有優化調度功能，根據管網監測系統反饋的運行數據，運用數學上的最優化技術，確定各個水廠的最佳供水量，進而確定供水泵站內最優工作水泵臺數和組合，完成供水泵站的效率優化，從而解決供水不均，耗電大等問題。

3、供水管網集中監控管理系統

供水管網監控中心以   組態軟件為監控平臺，采用無線方式實現數據通信，將實時數據上傳到二級監控節點，各個水廠配備PLC作為硬件控制系統，對包括取水加藥濾池送水等流程進行控制，采集液位壓力流量溫度水質水泵等相關實時數據，并通過光纜將數據上傳到公司調度中心。供水總公司調度管理中心，匯總各個水廠上傳的數據，供水總公司于水廠分控中心之間通過ADSL撥號方式實現數據交互，同時系統遠程客戶可以通過認證方式訪問、調度管理中心的數據，調度中心在保證安全、可靠、保質、保量的滿足用戶用水要求的前提下，根據供水監測系統采集的管網運行數據，運用運用科學的預測手段確定用水量及分布情況，運用數學上的最優化技術，從所有的各種調度方案中，確定一個使系統總運行費用最省，可靠性最高的優化調度方案。

第二部分系統組成

     城市供水一般包括供水總公司，水廠監控站，水源井監控站，水網加壓站。供水管網集中監控管理系統由水司調度監控中心和各個監測點組成。

1、各監測點為城市供水綜合自動化監控系統的子系統。

由監測中心、通訊平臺采集終端組成。各個水源監測點的數據采集終端（RTU或PLC）可監視和采集水位、壓力、流量、濁度、余氯、泵頻等各種數據。

2、水司調度管理中心

以實時數據庫為數據平臺對采集的大量實時數據進行分析和處理，是一套全集成的，開放的，全廠綜合自動化的信息平臺。由兩套配有上位機監控系統的PC及GPRS光纖專線和GPRS模塊撥號組成雙機備份系統，平時由主系統工作，主系統故障時，起用備用系統，主備系統設置于公司調度中心，通過網絡與公司內部網連接，調度中心PC驅動GPRS通信模塊向RTU下發配置信息、控制信息，及接收下位機上報的數據及告警信息，定時巡測、手動巡測、隨機抽測、分組巡測數據，同時對采集的數據進行管理，具有查詢、統計、報表等功能。

水司調度中心、各職能部門之間數據通信在局域網內完成；管網測點與水司調度中心之間采用GPRS無線通信。

第三部分系統功能特點  

1、各監測點監控中心  

1、1、可在線實時24小時連續的采集和記錄監測點位的壓力、流量、水表讀數等各項參數情況，以數字、圖形和圖像等多種方式進行實時顯示和記錄存儲監測信息，監測點位可擴充多達上千個點。

1、2、可設定各監控點位的壓力、流量、水表讀數等報警限值，當出現被監控點位數據異常時可自動發出報警信號，報警方式包括：現場多媒體聲光報警、網絡客戶端報警、電話語音報警、手機短信息報警等。上傳報警信息并進行本地及遠程監測，系統可在不同的時刻通知不同的值班人員。

1、3、計量裝置監測：遠程監測流量計運行信息，分析計量故障、竊水等信息，及時發現用戶用水異常；負荷監控：動態監測用戶負荷，為用水政策執行管理提供準確、及時的負荷數據。

1、4、強大的數據處理與通訊能力，采用計算機網絡通訊技術，局域網內的任何一臺電腦都可以訪問監控電腦，在線查看監控點位的溫濕度變化情況，實現遠程監測。系統不但能夠在值班室監測，領導在自己辦公室和智能手機都可以非常方便地觀看和監控。管理人員可以通過手機發送短信或GPRS上網查詢測量點的實時信息。

1、5、系統可擴充多種記錄數據分析處理軟件，能進行繪制棒圖、餅圖，進行曲線擬合等處理，可按TEXT格式輸出，也能進入EXCEL電子表格等office的軟件進行數據處理。 現場可存儲、顯示、查詢壓力、流量等數據及工作參數。存儲數據≥1萬條。數據存儲間隔、數據上報間隔可以設置。

1、6、系統設計時預留有接口，可隨時增加減硬軟件設備，系統只要做少量的改動即可，可以在很短的時間內完成?？筛鶕吆头ㄒ幍母淖冸S時增加新的內容?？梢赃M行系統或模塊的無限擴展，便于長期的升級和維護，延長系統的壽命，通過更新部件，能讓系統一直存在下去，而不至于整個系統癱瘓，造成大量的投資損失。

1、7、 支持多種供電方式：電池供電、太陽能供電、市電供電。大容量可充電電池供電、太陽能供電、市電供電條件下支持調度中心隨時問詢。防止因供電中斷導致系統終止，導致供水故障，保障供水的穩定運行。

1、8 采用GPRS、短消息無線通信方式。無線GPRS網絡中的DTU模塊可以直接訪問到水務集團內部的主機。使用APN專線通信穩定，不會有撥號時經常出現的斷線及假在線情況；通信帶寬大，可以允許同時采集多個DTU數據；通信更快，節省采集時間。

1、9、支持遠程升級設備程序、設定參數。

2、水司調度中心功能

工作人員可以在調度中心遠程監測整個供水管網的壓力及流量情況，為供水調度工作提供數據依據，保障供水壓力平衡、流量穩定；監測整個城市供水管網測點的壓力、流量、流向、水質信息。
2、1、 監測各水廠出廠流量、出廠壓力、清水池水位、加壓泵工作狀態。

2、2、 監測加壓泵站的水池水位、進口壓力、水泵工作狀態、出口壓力；遠程控制加壓泵的啟停。監測直供水泵工作狀態、出口流量、出口壓力；遠程控制水泵的啟停。

2、3、監測城市備用調節水池的水位。

2、4、生成每個測點的壓力、流量數據曲線；生成每條管線壓力分布曲線。