智慧水务 供水管网水质压力流量在线监测解决方案-武汉德希科技

智慧水务 供水管网水质压力流量在线监测解决方案-武汉德希科技

城镇供水属于重要民生基础设施，供水管网管线铺设范围广，部分老旧管线埋藏环境复杂。依靠人工定期取样、现场抄表的传统作业方式，很难做到管网全点位的连续监控。管网压力剧烈波动、流量异常变化、水质指标突发异常，如果不能够及时发现处理，容易引发爆管漏水、水资源浪费、管网二次污染等一系列问题。

随着物联网感知、无线通信、云端数据分析技术不断落地，建设供水管网自动化在线监测体系，已经成为供水企业实现数字化运维、落实供水安全管控的重要手段。武汉德希科技针对水厂出厂管、市政输配管网、二次供水泵房、农村集中供水工程等多种应用场景，搭建完整的管网监测系统。系统通过现场各类传感设备采集水质、压力、流量原始数据，经由遥测终端完成数据传输，接入德希云平台做统一解析、存储与预警，为供水运营管理提供真实、连续的现场实测数据。

一、前端硬件设备及技术参数

整套系统由水质监测设备、压力采集设备、流量计量设备、遥测传输设备共同组成。各硬件独立采集对应监测指标，采集数据统一汇总至遥测终端进行远程上报。

1.1 DX‑VWATER‑1 多参数水质 PLC 一体机

- 适配传感器：DX‑PH‑1、DX‑CL‑1、DX‑ZS‑1、DX‑ORP‑1、DX‑DDM‑1

- 可监测项目：pH、余氯、浊度、水温、ORP 氧化还原电位、电导率

- 显示交互：7 寸工业触控屏，支持本地现场查看实时数据

- 水样进水条件：进水流量 100‑1000mL/min 可调，推荐 400mL/min

- 硬件接口：3 路继电器输出，RS485 Modbus 通讯接口

- 数据存储导出：设备本地存储，支持 U 盘导出历史数据

- 访问方式：本机屏幕、WEB 网页平台、微信小程序

- 供电：85‑305VAC 交流供电

- 工作环境：0‑60℃（水体不可结冰），湿度≤95% RH 无冷凝

- 外形重量：机箱 500×420×240mm，整机约 15kg

1.2 DX‑PH‑1 pH 传感器

- 测量原理：电极法

- 量程：0～14pH

- 分辨率：0.01pH

- 测量精度：±0.1pH

1.3 DX‑CL‑1 余氯传感器

- 测量原理：恒压法

- 量程：0～20mg/L

- 分辨率：0.01mg/L

- 测量精度：±5% 或者 ±0.05mg/L

1.4 DX‑ZS‑1 浊度传感器

- 测量原理：90° 散射光检测

- 量程：0～20NTU，支持项目定制量程

- 分辨率：0.01NTU

- 测量精度：±2% 或者 ±0.02NTU

1.5 管网压力变送器

- 测量量程：0～0.01‑100MPa

- 精度等级可选：0.05％F.S、0.1％F.S、0.25% F.S、0.5% F.S

- 分辨率：0.005％F.S

- 长期稳定性：＜0.1% F.S/ 年

- 过载能力：2 倍满量程

- 通讯：RS485 接口，MODBUS‑RTU 协议

- 接液材质：316L 不锈钢

- 工作温度：‑20～85℃

1.6 管段式超声波流量计

- 计量精度：优于 ±1%

- 适配管径：15‑6000mm

- 适用管材：钢、不锈钢、铸铁、水泥管、PVC、玻璃钢等致密管道

- 信号输出：4‑20mA、OCT 脉冲、继电器输出

- 通讯接口：隔离 RS485，支持 MODBUS 协议

- 介质流速：0‑±10m/s

- 介质温度：‑30～160℃

- 安装直管段：上游 10D，下游 5D（D 为管道公称直径）

1.7 遥测终端机

- 硬件接口：2 路 4‑20mA 模拟量输入、1 路雨量输入、3 路 RS485、3 路 12V 可控电源输出

- 通信模块：内置 4G 全网通

- 存储配置：本机 16M 存储，最大支持 256G TF 卡扩展

- 供电：6‑24V 直流供电

- 功耗：待机电流＜1mA (12V)，工作电流＜6mA (12V)

- 工作环境：‑30~60℃，湿度＜95% 无凝露

- 设备功能：多传感器数据采集、本地存储、4G 远程传输、远程参数配置、远程固件升级、支持多中心一包多投

- 电路防护：全部输入输出端口内置防雷保护电路

现场供电可以根据点位实际条件选用市电或者太阳能锂电池供电。没有市电接入的户外站点，优先采用太阳能供电方案，保障整套设备稳定连续运行。

二、德希云平台主要功能

前端设备采集的全部监测数据，通过遥测终端上传至德希云平台。平台完成多站点数据统一接收解析，支撑供水企业开展管网数字化管理工作。

2.1 站点档案管理

依托 GIS 电子地图标注全部监测点位，维护各站点设备基础档案信息。

2.2 多维度数据查阅

支持单站点实时数据查看，同时实现多个站点数据横向对比。

2.3 数据统计输出

调取全周期历史数据，自动生成参数变化曲线，支持 EXCEL 报表导出。

2.4 视频可视化接入

兼容网络摄像头，可实现图片抓拍、视频接入，远程掌握站点现场工况。

2.5 阈值预警处置

针对余氯超标、浊度异常、管网压力超限、流量突变设置多级判断条件。

2.6 告警事件闭环

数据触发告警阈值后推送信息至管理人员，告警记录自动归档保存，方便后期问题溯源。

平台支持电脑网页端与微信小程序访问。管理人员无需抵达现场，即可随时查看各个管网节点的运行状态。

三、现场安装与调试注意事项

设备安装施工质量，直接决定监测数据的真实可靠，现场实施过程需要重点管控以下内容。

3.1 水质一体机安装要求

水质多参数一体机安装位置，需要保证水样进水流量处于设备规定区间。传感器探头要按照运维周期完成清洗和校准，水体杂质附着会直接造成检测结果出现偏移。

3.2 压力变送器安装要求

压力变送器安装位置需要避开管道弯头、泵出口等水流扰动强烈的管段，减少压力数值频繁跳变问题。

3.3 超声波流量计安装要求

超声波流量计安装严格遵守直管段要求，探头与管壁紧密贴合，保障超声波信号正常传输。

3.4 布线及防护要求

所有线缆接头位置做好防水密封处理。露天布设站点配套完整防雷接地措施，降低雷雨天气带来的设备故障风险。

3.5 设备试运行校验

整套设备接线完成之后进入试运行阶段。工作人员比对平台回传数据和设备本地显示读数，确认数据一致之后，设备才可投入正式监测。

四、方案应用价值

管网长期连续的水质、压力、流量时序监测数据，能够为供水企业技术人员分析管网运行工况提供实测依据。水质变化趋势可以帮助工作人员识别管网二次污染风险，压力流量联合分析能够辅助定位管网暗漏、爆管隐患点位。

本套物联网监测方案弥补传统人工巡检存在的时间滞后问题，帮助供水管理单位实现全天候管网状态感知，各类异常工况可以做到更早发现、更早处置。在保障居民用水安全的同时，为管网漏损管控提供数据支撑，推动供水企业运维管理向数字化方向升级。