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基于物联网的供水管网监测系统的研究与设计

刘闰豪  
【摘要】:供水管网是一个城市用水运转的基本保障。但是城市中供水管网的漏损问题以及如何高效节能地供水一直是等待解决的热点问题。传统的供水管网漏损率高,修复响应慢,不能及时地发现供水管网中的漏损隐患。在漏损控制方面,只能靠人工听漏的方式,在供水调度方面,现有的方式是根据各地用水报表进行配水,效率低,工作强度大。无法及时地发现供水管网存在的问题。因此在供水管网中采用新型技术实时监测成为研究的热点。针对以上问题,本文进行了供水管网中流量和压力的实时监测研究,首先提出了一种基于物联网的供水管网监测系统。应用电磁流量计和压力变送器组成的监测节点对供水管网的流量和压力数据实时监测,无线通讯网关负责各监测节点的数据采集控制、数据接收处理,通过GPRS将接收到的数据发送至监测和预警平台。根据对供水管网监测数据的分析,实现对供水管网的安全预警。由于在供水管网监测系统中,有很多个不同位置的监测节点,各节点间的监测数据不在同一时间时,会对监测数据产生较大的误差,对调度中心的管理人员的决策应对也会产生很大的困难。所以本文进行了监测节点间的时间同步研究,建立了一个监测节点间的时间同步系统,使各监测节点之间保持在同一时间下,获取更准确的实时流量和压力数据,降低安全预警决策误差。在对供水管网运行数据进行分析时,研究其流量、压力对供水管网运行带来的影响以及相应的措施。通过用遗传算法优化的BP神经网络算法对管网的流量和压力耦合,得到流量和压力的未来走势,为供水管网优化调度提供技术支持,以提高供水管网运行效率和能耗节约。


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