[實用新型]基于物聯網的供水管網監控系統

有效

• 申請號: 201720590259.5
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN207216328U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 馬欣媛;趙太飛;谷偉豪
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G08C17/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 燕肇琪

技術領域

本實用新型屬于信息技術技術領域，涉及一種基于物聯網的供水管網監控系統。

背景技術

每個地區都需要供水輸配系統，供水管網是輸送、供給水資源的基礎市政設施，是人們生產生活的基本保障，因而保證供水安全尤為重要。農村供水管網作為網絡系統，具有拓撲結構復雜、系統規模大、用水變化隨機性強的特點。目前我國供水管網還存在很多問題，比如：(1)管道漏損率和保管率較高：由于供水管網設計布局不合理導致管網壓力負荷不均衡，管網工作時受管道材質、外部腐蝕、內部水壓、結構老化以及工程施工質量等多種因素的影響，管網漏損和爆管事故時有發生；(2)突發響應機制不完善：我國部分地區曾多次發生過供水安全事故，包括供水水源的供水量不足以及突發性污染事故、供水管道的爆管事故等，現在的水廠普遍缺乏對突發故障的快速反應與應急處理能力，對人們的生命和財產安全造成威脅；(3)管理信息化程度不高：目前，我國供水系統所使用的各種裝置、設施都較為落后，相關產品的研發進程緩慢，整個系統的自動化程度比較低，對管網故障的預警系統落后，不能對故障及時監測。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于物聯網的供水管網監控系統，能夠實時監測水庫的情況，保證了供水管網的安全運行。

本實用新型所采用的技術方案是，基于物聯網的供水管網監控系統，包括計量測量模塊，計量測量模塊連接有采集控制模塊，采集控制模塊連接有采集終端，采集終端連接有WEB服務器，WEB服務器連接有數據庫服務器和遠程監測中心。

計量測量模塊包括壓力變送器、流量計、濁度儀、余氯儀和水泵控制柜，壓力變送器和流量計安裝在供水管道處，濁度儀和余氯儀安裝在水槽內。

采集控制模塊包括采集板和I/O控制板，采集板、I/O控制板均分別與壓力變送器、流量計、濁度儀、余氯儀、水泵控制柜連接。

數據庫服務器包括文本文件存儲單元和MySQL數據庫單元，WEB服務器包括網絡通信單元、統計分析單元、故障預警單元、前后臺交互單元和網絡發布單元，文本文件存儲單元和MySQL數據庫單元均分別與網絡通信單元、統計分析單元、故障預警單元、前后臺交互單元、網絡發布單元連接，網絡通信單元還與采集終端連接，網絡發布單元還連接有遠程監測中心。

統計分析單元用于讀取文本文件存儲單元中的數據，并將數據根據匯總函數制成圖表。

采集板和I/O控制板共同通過USB/RS-485總線與采集終端連接，采集終端通過無線通信模塊與網絡通信模塊連接。

無線通信模塊采用型號為DATA-6100的GPRS設備。

網絡發布單元通過Internet網絡與遠程監測中心連接。

本實用新型的有益效果是，基于物聯網的供水管網監控系統，采集控制模塊對計量測量模塊測量的數據進行讀取，通信網絡單元拋出線程接收采集終端的數據，并將數據保存在文本文件存儲單元和MySQL數據庫中，統計分析單元、故障預警單元、前后臺交互單元、網絡發布單元能夠調用并分析處理數據，前后臺交互模塊將處理后的數據進行網絡發布，遠程監測中心的工作人員可以使用PC機通過互聯網訪問經過網絡發布的頁面，并進行反饋控制。系統建設成本低、實時性高、穩定性強、安裝維護方便，通過互聯網長距離信息傳輸與接近終端小范圍傳感器節點物聯網的結合，實現實時遠程監控供水管網的壓力、流量以及水質信息，保障供水壓力平衡、流量穩定，及時發現和預測爆管事故的發生，對水質進行實時分析確保居民用水安全。

附圖說明

圖1是基于物聯網的供水管網監控系統的系統框圖；

圖2是采集終端的工作流程圖；

圖3采集終端上傳數據的幀格式；

圖4采集終端接收數據的幀格式；

圖5通信網絡單元的工作流程圖。

圖中，1.計量測量模塊，2.壓力變送器，3.流量計，4.濁度儀，5.余氯儀， 6.水泵控制柜，7.采集控制模塊，8.I/O控制板，9.采集板，10.USB/RS-485 總線，11.采集終端，12.無線通信模塊，13.數據庫服務器，14.WEB服務器， 15.文本文件存儲單元，16.MySQL數據庫單元，17.網絡通信單元，18.統計分析單元，19.故障預警單元，20.前后臺交互單元，21.網絡發布單元，21. 遠程監測中心。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。