Système de surveillance des fuites de tuyauterie du réseau d'alimentation en eau

I. Aperçu du système

La pression de transmission d'eau du réseau d'alimentation en eau est élevée, pendant le processus de transmission d'eau, en raison de l'ouverture soudaine ou de la fermeture de la vanne et d'autres raisons, de sorte que le débit change soudainement, la pression du tuyau produira de grandes fluctuations, créant un effet de marteau à eau. Le marteau à eau est extrêmement dommageable: une pression trop élevée provoquera la rupture du tube, et inversement, une pression trop faible provoquera l'effondrement du tube, endommagera également les vannes et les fixations, menaçant gravement la sécurité du système d'alimentation en eau.

Afin de réduire l'effet du marteau à eau et de garantir la sécurité du système d'approvisionnement en eau, il est nécessaire de mettre en place un système de protection contre le marteau à eau. Il contient un ensemble deSystème de surveillance des fuites de tuyauterie du réseau d'alimentation en eauIl contient des hydrophones, des capteurs de pression à haute fréquence, des équipements d'acquisition et de transmission de données RTU et des logiciels, utilise un hydrophone en céramique piézoélectrique sur le tuyau pour écouter le bruit de fuite du réseau, détermine la position et la taille du point de fuite par l'analyse du traitement du signal sonore, adopte un algorithme de localisation et un algorithme de reconnaissance de modèle pour un positionnement précis. Hydrophone en céramique piézoélectrique en tant que capteur frontal, technologie de transmission de réseau sans fil d'acquisition de données frontales pour l'automatisation du site de pipeline, Centre d'acquisition et de contrôle de données d'automatisation du site de pipeline de liaison transparente.

II. Paramètres techniques

1, hydrophone

Plage de fréquence de fonctionnement: 20hz ~ 50khz

Sensibilité basse fréquence: - 172db vre: 1V / μpascal

水平指向性：± 2.0dB@125kHz

Profondeur de travail: 500 m

Température de fonctionnement: - 40 ~ 80 ° C

Résistance à la pression statique: 68bar

Faible bruit, haute durabilité, immersion dans l'eau requise

2,Capteur de pression haute fréquence

Fréquence d'échantillonnage: 64 / 128 / 256 Hz pour répondre aux besoins d'analyse

Gamme: 0 ~ 300 PSIA, pour répondre à la surveillance de la pression négative;

Précision: ≤ 0,1% FS

Temps de réponse: ≤1ms

Tension: 5V + / - 0.5v

Signal de sortie: 0 - 30 / 100mv

Température de fonctionnement: - 40 ℃ ~ 80 ℃

Résistance à la pression statique: 68bar

Matériel: diaphragme isolé en acier inoxydable

Degré de protection: ip68

3,Acquisition et transmission de données (RTU):

RTU est l'équipement d'installation et de site, un module terminal intégré intégré qui intègre des modules tels que l'alimentation, l'acquisition de données, la communication sans fil et peut choisir différents profils en fonction de la situation de la construction sur site. Capteur d'acquisition et de communication interrupteur intégré module de transformation de puissance, module de communication sans fil, module de réception de signal satellite, capable d'alimenter les appareils auditifs d'eau et les capteurs de pression et d'acquérir des signaux, après un traitement d'analyse préliminaire du signal envoyé au serveur du Centre de surveillance via le réseau sans fil.

Entrée analogique 6 canaux connectables 0 - 5V / 0 - 20MA / 4 - 20MA

Nombre d'échantillons 16 bits audio récupérable

Taux d'échantillonnage jusqu'à 100khz taux de communication sans fil réglable 4G vers le bas couverture 2G / 3G, il y a une interface de carte SIM, prend en charge la communication par fibre optique, un ensemble de serveurs de port série, prend en charge PROFINET et d'autres protocoles Ethernet universels.

Communication filaire RS485 2 voies avec support Modbus

Précision de correction automatique GPS / BeiDou 1pps

Batterie intégrée batterie au lithium après la défaillance de l'alimentation externe, pour répondre au fonctionnement de l'équipement sur le terrain au moins janvier alimentation externe 9 - 36V DC pour répondre à la tension de sortie du dispositif d'alimentation solaire, peut être alimenté en externe: 12VDC, commutation automatique de l'alimentation intégrée par logiciel.

4, logiciel de surveillance

(1) fonctions de base du système

Interface de base du système

Le système sous - jacent utilise les données de couche d'information géographique de base, au - dessus de la couche d'information géographique de base pour charger des couches de données de réseau de canalisations, de données de site et d'autres, pour mettre en œuvre un système d'information basé sur une présentation cartographique.

Le système fournit des outils de base basés sur les opérations cartographiques qui peuvent faire glisser, zoomer sur la carte.

Le système fournit la fonction de chargement des données du réseau, les données du réseau chargées peuvent être différenciées en différentes couleurs selon l'âge du tube, le tube, le calibre et d'autres propriétés, et affichées sur le système. Cliquez sur le segment du Réseau pour voir les détails de la ligne.

Le système fournit la fonction de chargement des vannes, des nœuds. Une fois le chargement terminé, vous pouvez cocher afficher les détails des installations.

Le système offre la possibilité de charger le site de surveillance, qui peut être sélectionné à l'aide de la souris ou de l'outil Lasso.

Fonction de requête de données

Une fois sélectionné avec la souris ou à l'aide de l'outil Lasso, le système affiche la fenêtre de requête de données du site sélectionné, filtre les types de données à interroger (par exemple: pression, sonar, tension de l'appareil, etc.), date et période de données, résolution des données.

Le système fournit un outil graphique de présentation des données qui peut présenter les données filtrées sous forme de courbes, d'histogrammes, etc., et une même fenêtre de présentation des données peut superposer plusieurs types de données, ce qui facilite l'analyse combinée des données par les analystes.

L'outil d'affichage de graphiques de données fournit des outils tels que le glissement de courbe, la sélection de la résolution des données, la sélection de la plage de dates de requête, la conversion graphique, etc.

(2) fonction d'alarme du système

Affichage d'alarme

Le système fournit un outil d'alarme entièrement automatisé, le système renvoie les événements de données anormaux sur le réseau de tuyaux sous forme d'alarme au personnel de surveillance via une série d'apprentissage automatique et d'analyse de données, qui évalue les informations d'alarme en combinaison avec les informations d'alarme fournies par le système et le fonctionnement réel du réseau de tuyauterie pour détecter et intervenir dans des situations anormales telles que les fuites, les détonateurs et les transitoires de pression du réseau de tuyauterie dans les plus brefs délais.

Les types d'alarme sont principalement classés dans les trois catégories suivantes, tout en définissant le risque comme faible, moyen et élevé en fonction de la situation des données. Fournit également des outils d'analyse d'alarme dans chaque module d'alarme.

1) alarme de transitoire de pression: lorsque le système juge qu'un transitoire de pression s'est produit, le système Aligne le moment où le transitoire s'est produit et l'amplitude du transitoire dans la Bibliothèque d'historique, ce qui permet de définir le risque de ce transitoire, par exemple lorsque le risque dépasse un seuil pour déclencher L'alarme.

2) alarme de pression à basse fréquence: le système évalue l'intervalle de pression de la période de temps correspondante en fonction des données historiques de pression d'exploitation du réseau précédent, qui déclenche l'alarme de pression lorsque la pression du réseau est supérieure ou inférieure à cet intervalle de pression.

Alarme de fuite acoustique: le système évalue les données acoustiques et déclenche cette alarme lorsque les données d'énergie acoustique augmentent au - delà du seuil d'augmentation.

Analyse des alarmes

Analyse de l'alarme de transition de pression: la fonction d'alarme de transition de pression fournit un outil d'analyse graphique des données de transition de pression, montrant respectivement les graphiques de courbe de transition, les graphiques de courbe de pression à basse fréquence, les graphiques de courbe d'intervalle de pression et les graphiques de distribution des événements de pression sur la page. Le positionnement de la source de transitoires de pression est réalisé par superposition de plusieurs courbes de transitoires de pression. Le graphique de distribution de temps de pression peut être divisé en valeurs aberrantes au même instant, valeurs aberrantes critiques, toutes les valeurs aberrantes et affiché sur l'interface graphique à la manière d'un tableau de points.

Analyse d'alarme de pression basse fréquence: la fonction d'alarme de pression basse fréquence fournit un outil d'analyse graphique des données transitoires de pression, montrant la courbe de pression basse fréquence sur la page ainsi que l'ombre de l'intervalle de pression. Fournir des outils graphiques peut empiler différents sites ainsi que d'autres données de surveillance, telles que des données acoustiques, pour une analyse combinée des requêtes.

Analyse acoustique d'alarme de fuite: le système d'analyse acoustique d'alarme de fuite fournit un outil d'analyse graphique des données acoustiques pour évaluer les données acoustiques. Affichez l'intensité acoustique sous forme d'histogramme ou de courbe à l'aide d'un outil d'affichage graphique. Fournir simultanément des données acoustiques à différentes dates et au même moment pour la comparaison, les données acoustiques sont présentées de manière graphique, par la couleur, la courbe, les graphiques pour afficher les caractéristiques acoustiques pour réaliser l'analyse scientifique des données et le jugement de fuite.

(3) Fonction sonar Data Explorer

L'utilisateur peut effectuer une analyse des données acoustiques collectées sur le réseau via le sonar Data explorer. Sonar Data Browser possède les fonctionnalités suivantes:

A) Les données acoustiques du même moment à des dates différentes peuvent être filtrées pour analyse comparative.

B) Les données qui peuvent être filtrées à partir de différents sites sont analysées dans la même page.

C) Les données acoustiques sont présentées de manière graphique, l'analyse scientifique des données et le jugement des fuites sont réalisés par la présentation des caractéristiques acoustiques à travers des couleurs, des courbes, des graphiques.

D) peut jouer les données acoustiques acquises fournir le personnel de surveillance pour la surveillanceAnalyse.

E) Lorsqu'une acoustique de fuite est acquise par les deux stations, la source acoustique peut être localisée par corrélation.

(4) fonction d'analyse transitoire de pression

Le module d'analyse des transitoires de pression est utilisé pour comptabiliser les transitoires de pression générés dans le réseau et pour analyser et localiser les sources de ces transitoires. L'analyse des transitoires de pression a les fonctions suivantes:

Le système fournit une interface de filtrage pour sélectionner les zones du réseau et les périodes nécessitant une analyse statistique.

Le système fournit une liste statistique, les événements transitoires selon l'amplitude transitoire pour classer les statistiques, mais aussi pour la pression moyenne du réseau, le matériau du réseau, l'âge du réseau.

L'analyse des transitoires de pression d'un seul site peut être effectuée après la sélection des sites, le système présentant les valeurs transitoires sous forme d'histogramme. En pointant le haut d'un seul histogramme de valeurs transitoires, il est possible d'afficher les courbes de pression haute fréquence des transitoires modifiés, d'analyser et de localiser les sources transitoires en superposant les courbes de pression haute fréquence des stations voisines.

Le système fournit également les graphiques statistiques suivants pour réaliser une analyse auxiliaire des transitoires: graphique statistique des transitoires de pression sur 24 heures (transitoire de pression moyenne, transitoire de pression maximale, transitoire de pression minimale, transitoire de pression médiane), graphique statistique des transitoires de pression hebdomadaires, graphique statistique des transitoires de pression les jours ouvrables non ouvrables, graphique statistique de la distribution des transitoires de pression, graphique statistique de la fréquence des transitoires de pression et de nombreux autres outils graphiques analytiques.

(5) capacité d'analyse de couverture réseau

Le module d'analyse de la couverture réseau permet de visualiser la portée approximative de la surveillance combinée de capteurs individuels et multiples, ce qui aide les contrôleurs à analyser le déploiement du site et la portée des alarmes.

Le système peut afficher les résultats de la couverture dans une couleur non - stop, le rouge indique que la couverture et la surveillance sont plus efficaces, le vert indique que la surveillance est moins efficace, tandis que les tuyaux non couverts peuvent être affichés en noir.

(6) fonction de bibliothèque d'événements de fuite

La Bibliothèque d'événements de fuite peut enregistrer et marquer les points de fuite trouvés sur la carte pour faciliter les statistiques de requête ultérieures.

La Bibliothèque d'événements de fuite offre les fonctionnalités suivantes:

Ajout d'événements de fuite: le système fournit une page pour saisir les événements de fuite, où ils se sont produits, leur taille, leur description et leur localisation sur une carte.

Requête de point de fuite: une fois la zone de requête sélectionnée, le système affiche la balise de point de fuite sur la carte et les utilisateurs peuvent afficher les détails de ce point de fuite en cliquant sur la balise de point de fuite.

Iii. Signification de l’utilisation

Système de surveillance des fuites de tuyauterie du réseau d'alimentation en eauSurveiller le fonctionnement du pipeline en temps réel. Lorsqu'une fuite se produit dans un pipeline, il est possible de détecter et de déterminer en temps opportun où la fuite s'est produite, ce qui permet un traitement d'urgence rapide et efficace, le contrôle et la réduction des pertes économiques causées par la fuite du pipeline, avec des avantages économiques évidents et des avantages sociaux.

Le système introduit le traitement du signal, la reconnaissance de formes et la technologie d'intelligence artificielle, améliore la sensibilité, la fiabilité et la stabilité du système de surveillance des fuites de tuyaux, réduit le taux de faux positifs, est actuellement la technologie de surveillance des fuites de tuyaux la plus faible, pas pire que l'équipement étranger.