基安云供水管网监测系统，全面解析供水管网的智能监控与灾害预警机制

       2023年，关于供水管网监测系统，全国住房和城乡建设工作会议提出：启动城市基础设施生命线安全工程建设，充分运用数字化手段，保障城市安全运行。启动建设覆盖燃气、桥梁、供水、排水、热力、综合管廊等重点领域的运行监测平台，对城市基础设施生命线工程进行实时监测、及时预警、有效处置。同年10月，住房和城乡建设部印发《关于推进城市基础设施生命线安全工程的指导意见》，要求：到2025 年，地级及以上城市生命线安全工程覆盖重点业务领域。

（1）安全运行监测：基于供水管网流量、压力和声波等监测，结合大数据分析区域供水特征，实现管网泄漏预警和定位分析。流量监测，在供水管网不同位置（如节点、重要分支处）安装流量计，像电磁流量计、超声波流量计等，实时采集管网内水的流量数据。这些数据反映了水在管网中的流动情况，流量的异常变化往往是管网出现问题的重要信号。压力监测，压力传感器分布于管网各个关键节点，持续监测水压。稳定的供水压力是保证用户正常用水的基础，压力的骤升或骤降可能暗示管网存在泄漏、堵塞或者阀门异常开闭等状况 。声波监测，利用声波传感器捕捉管网内水流产生的声音信号。正常情况下，水流声音平稳且有规律，一旦发生泄漏，水从破损处喷出会产生特定频率的声波，传感器能够敏锐捕捉到这些异常声波信号。

（2）爆管预测预警分析：基于压力、流量、漏失声波等监测数据，结合爆管预测预警模型，实现供水管网爆管预警分析；通过管网拓扑分析自动生成关阀方案，为抢险抢修提供决策依据；并根据关阀方案，自动给出泄漏爆管事故的影响范围和用户。爆管预测预警分析，基于压力、流量、漏失声波等监测数据，结合爆管预测预警模型，实现供水管网爆管预警分析；通过管网拓扑分析自动生成关阀方案，为抢险抢修提供决策依据；并根据关阀方案，自动给出泄漏爆管事故的影响范围和用户。

（3）次生衍生灾害分析：根据监测数据、结合管网周边土壤特性，进行地下空洞模拟分析，预测预警管网泄漏导致的路面塌陷事故，避免因供水管网泄漏后引起路面塌陷的重特大城市安全事故发生。通过设置不同的泄漏场景，如不同的泄漏位置、泄漏量大小、持续时间等，对模型进行模拟分析。同时，根据实际的土壤特性，不断调整模型中的参数，如土壤的渗透系数、抗剪强度等，以使模拟结果更贴合实际情况。

       中交路桥科技基安云供水管网监测系统主要监测设备是微功耗遥测终端机，适用于无供电条件、防水防尘要求高的监测现场，是基于4G、5G、NB-IoT网络实现数据采集传输、分析计算、越限报警的智能终端设备，具有功耗低、IP68防水等特点，可用于城市供排水管网监测、地下水监测、水资源取用水计量监测等多种场合。

（1）数据采集：它能够连接各种传感器，如水位传感器、水质传感器、气象传感器等，通过内置的数据采集接口，按照设定的采样频率采集传感器所获取的数据。例如，在水利领域，它可以连接水位传感器，实时获取水位的高低变化信息。

（2）数据处理：采集到的数据在终端机内部进行初步处理，如滤波、放大、模数转换等操作。这可以有效提高数据质量，去除干扰信号，使数据更适合进行远程传输。比如，对于微弱的传感器信号，通过放大和模数转换，将其转化为可以准确传输的数字信号。

（3）远程传输：微功耗遥测终端机采用低功耗的通信方式，如 GPRS（通用分组无线服务）、NB - IoT（窄带物联网）或 LoRa（远距离无线电）等，将处理后的数据发送到远程的服务器或监控中心。这些通信方式在保证数据传输距离的同时，能够有效降低设备功耗。

（4）微功耗性能：这是其核心优势之一。通过采用低功耗的芯片、优化电路设计和智能电源管理系统，使设备能够在电池供电或低能量采集环境下长时间工作。例如，采用先进的休眠唤醒机制，在不需要传输数据的时候，终端机进入低功耗的休眠状态，大大减少了能量消耗。

（5）高度集成：集成了多种功能模块，包括数据采集模块、数据处理模块、通信模块等。这种高度集成化的设计使得设备体积小巧，便于安装和部署在各种复杂的环境中，如野外的气象监测站、偏远山区的水文监测点等。

（6）可靠性高：具备良好的抗干扰能力和稳定性。在复杂的电磁环境和恶劣的自然条件下（如高温、低温、潮湿等），依然能够保证数据采集和传输的准确性。这是通过采用高质量的电子元件、进行严格的电磁兼容性设计和防护措施来实现的。

       中交路桥科技智慧供水监测系统整体解决方案，是以节能降耗、减员增效和精细管理为根本出发点，应用新一代信息技术，打通城市生命线安全系统各环节数据链，统网管控消除信息孤岛，通过检测监测、分析建模、研判预警……等系列方法，构建城市水务物联网、城市统管一张图，保障水务基础设施安全运行，达成水务业务系统控制智能化、数据资源化、管理精准化、决策智慧化。