系統概述

    伴隨著隨著中國經濟的迅速發展，造成的環境污染、能源消耗也大大增加，為了達到和諧發展，創建和諧社會的目的，必需加大節能減排工作。

    在自來水行業，供水管網是本行業的重要組成部分，每年由于管網設計、管理、維護問題造成自來水大量的損失，據調查報告表明在自來水供水過程中由于管道的泄漏造成大約10％～30％的損失，這個損失是巨大的資源浪費，在我們這個嚴重缺水的國家更加不可忽視，在今天自動化技術高度發展的前提下，實時監測管網的運行狀況，及時查出泄漏的管道，從技術角度講是*可以實現的。

    通過在供水管網建立各主管道，分支管道的流量實時監測，通過軟件智能分析加上人工判斷就可以實時地提供可疑的泄漏管道，從而對管道檢漏進行指導，從而達到節水降耗的目的。

    系統原理分析

    原理非常簡單，自來水供水量等于各個用戶的耗水量的總和，如果某時間段內供水量與耗水量不相等（供水量大于耗水量），則可以判斷某處管道存在漏水的情況。采用管網實時監測系統就可以實時地了解任何時刻管網供水和耗水的情況，就可以實時判斷管道泄漏情況，可以使我們zui快速的知道哪里的管道泄漏，以便于及時搶修，這樣就可以大大降低漏水的情況，達到節水節電的目的。

    但是，由于流量計本身的誤差和安裝的原因導致流量計測量誤差增大，造成管網供水總量往往不等于耗水的總量，這就需要智能補償的算法解決這個問題，前提是流量計的誤差都是線性的，這樣就可以用補償系數使供水和耗水量平衡。

    如圖所示，有1條供水總管和3條支管，供水流量為F0，各個分支的流量為F1，F2，F3，則：

    F0=A0+A1*F1+A2*F2+A3*F3

    其中       F0～F3為瞬時流量或者為某時間段內累積流量（比如1天或1小時的）

              A0～A3為常數，是各個儀表的補償系數

    我們知道，流量計雖然有一定的誤差，但零點是可以調校的，每臺儀表的零點都是單獨可以校準的，就是說，A0應該為0，但是當管道存在泄漏的情況下，A0在任何時候都不為0，這就可以判斷管道存在泄漏。而且，A0是變化的，是隨著流量大小而變化的。

    通過不同時段的不同流量，可以很容易計算出常數A0，A1，A2，A3，多計算出幾組數據，作平均值就可以做為常數值。

    在A1~3都計算出來后，單獨對A0進行監視：

    A0=F0－A1*F1+A2*F2+A3*F3

    并且在歷史曲線上畫出A0的歷史趨勢，從長期的歷史趨勢曲線上，我們就可以看出A0的變化，從而判斷管道的泄漏情況。

    下圖是流量歷史趨勢曲線圖：

    （黑：F0   紅：F1 綠：F2 蘭：F3）

    計算A0的曲線：

    因此，可以從日常運行中看出A0正常的范圍，然后，高于A0值的某個點設置報警值，實時監視A0的變化，一旦超過設定的報警值，就產生報警，提醒操作人員，可能有泄漏發生，這樣就可以*時間對泄漏做出響應，從而達到節水節電的目的。

    可行性分析

    首先，對自來水管網進行自動監測改造，在所有的干管支管的管路上建立流量監測點，在建立流量監測的同時，也要把壓力同時進行監測（通過壓力變化也可以分析漏水的情況，這里就不再作介紹了），所有的流量的實時數據通過無線數據遠傳系統同時傳到上位機系統中，經過專門的數據處理軟件處理，可以動態監視A0的變化，可以及時預報漏點。

    深圳公司的“e”表超聲波流量計就是針對管網數據采集設計的，不僅具有超聲波流量計的在線安裝、無壓力損失、長期穩定工作的優點，而且，具有數據采集和無線數據遠傳的功能，內部集成無線GPRS通訊模塊，通過中國移動網傳送數據，具有覆蓋范圍廣，數據傳送穩定可靠、無需室外天線、建設周期短的特點，非常適合自來水管網的數據采集處理。

    系統圖如下：

    該系統通過集成管網流量數據分析軟件，可以通過組態實現管網各干支路自來水泄漏的預報，從而達到節水節電的目的。