Городская трубопроводная сеть

Решение системы онлайн-мониторинга канализационных сетей

Система онлайн-мониторинга канализационных сетей устанавливает мониторинговые устройства в канализационных каналах и их вспомогательных сооружениях (смотровых колодцах) для мониторинга в реальном времени таких показателей, как уровень жидкости, скорость потока, расход и состояние на месте. Она автоматически активирует сигналы тревоги при превышении пределов данных и передает информацию с места на программное обеспечение центра мониторинга через беспроводные сети 4G/5G/NB-IoT. Это обеспечивает надежную поддержку безопасной и здоровой работы канализационных сетей, предоставляет эффективную поддержку данных для планирования работы сети, управления техническим обслуживанием и проектирования реконструкции, а также повышает уровень информатизации управления канализационными сетями. Система может быть расширена для включения мониторинга качества воды, смещения крышек колодцев, концентрации вредных газов и мониторинга давления.

Overview

Кратко

Key Advantages

Комплексное и точное восприятие элементов сети

Высокая адаптируемость к суровым подземным условиям

Стабильная и надежная способность подземной связи

Интеллектуальное предупреждение и диагностика сети

Визуализированное управление и интегрированное планирование

Облегченная эксплуатация и удаленное управление

Challenges

Высокая влажность, сильная коррозия и среда, насыщенная осадками и мусором внутри трубопроводов, могут легко вызвать засорение датчиков и пассивацию электродов, влияя на точность мониторинга уровня воды, расхода и качества воды.
Ограниченное пространство и плохая вентиляция в смотровых колодцах затрудняют отвод тепла от устройств, что может привести к возможным сбоям при длительной эксплуатации.
Подземные среды блокируют беспроводные сигналы; сигналы 4G/5G с трудом проникают, в то время как расстояния передачи LoRa/NB-IoT ограничены, вызывая потерю пакетов данных и задержки. Места развертывания шлюзов ограничены, что затрудняет ретрансляцию сигнала.
Подземные узлы не имеют стабильного электроснабжения от сети; при использовании аккумуляторного питания автономность ограничена емкостью аккумулятора.

Results

Проект услуги мониторинга разделения горных и водных потоков в подрайоне Люся района Сиху города Ханчжоу
Пилотный проект мониторинга расхода на площади перед Пекинским Западным вокзалом группы Beijing Drainage Group
Проект мониторинга дренажа в районе Биньхай группы Shanghai Drainage Group

Подробности решения

Контекст решения системы онлайн-мониторинга канализационных сетей

Городская дренажная система, являясь ключевой инфраструктурой для городского строительства, охраны окружающей среды, а также защиты от наводнений и отвода паводковых вод, играет жизненно важную роль в обеспечении стабильности общества и спокойствия жизни населения. С ускорением процесса урбанизации система городских дренажных сетей становится все более сложной, что, несомненно, предъявляет более строгие требования к обслуживанию и управлению дренажными сетями. Поэтому усиление мониторинга дренажных сетей приобретает особое значение, особенно в области управления городскими дождевыми паводками. Технологии мониторинга дренажных сетей являются ключевым звеном в обеспечении водной безопасности города, снижении нагрузки на городскую противопаводковую защиту, смягчении дефицита водных ресурсов и улучшении качества водной среды.

Обзор системы онлайн-мониторинга

Система онлайн-мониторинга дренажной сети устанавливает мониторинговое оборудование в дренажных каналах и их вспомогательных сооружениях (смотровых колодцах) для непрерывного отслеживания таких показателей, как уровень жидкости, скорость потока, расход и состояние на месте. При превышении предельных значений данных система автоматически генерирует сигналы тревоги и передает информацию с объекта в программное обеспечение центра управления по беспроводным сетям 4G/5G/NB-IoT. Это обеспечивает надежную защиту безопасной и здоровой работы дренажной сети, одновременно предоставляя эффективную поддержку данными для оперативного управления сетью, технического обслуживания, реконструкции и проектирования, повышая уровень информатизации управления дренажными сетями. Система онлайн-мониторинга дренажной сети может быть расширена для мониторинга качества воды, смещения крышек колодцев, концентрации вредных газов, давления и других параметров.

Ключевые функции системы мониторинга

Онлайн-мониторинг множества данных для информатизации сети

Мониторинг уровня и расхода: отслеживание уровня, скорости потока и расхода обеспечивает основу данных для интеллектуального анализа и оперативного управления.
Мониторинг качества воды: онлайн-контроль таких показателей качества воды, как pH, температура, электропроводность, взвешенные вещества, растворенный кислород.
Мониторинг смещения крышки колодца: автоматическая сигнализация при смещении крышки позволяет своевременно обнаруживать и устранять проблему, обеспечивая безопасность передвижения жителей.
Мониторинг концентрации вредных газов: контроль газов, таких как сероводород и метан, в трубопроводах с сигнализацией о превышении пределов, что способствует раннему обнаружению и обработке, предотвращая взрывы в трубопроводах.
Мониторинг давления: на участках дренажных трубопроводов под давлением устанавливаются точки контроля давления с сигнализацией о превышении пределов, что позволяет своевременно обнаруживать повреждения труб и утечки сточных вод.
Видеонаблюдение: оборудование оснащено встроенной видеокамерой для постоянного наблюдения за различными ситуациями в колодце.

Интеллектуальное предупреждение и сигнализация для своевременного обнаружения аномалий

Возможность динамического изменения и настройки пороговых значений предупреждения и тревоги для различных измерений в мониторинговом оборудовании.
Автоматическая сигнализация системы при превышении пределов данных, низком заряде батареи, аномалиях сети или неисправностях оборудования.
Встроенное видеонаблюдение позволяет своевременно обнаруживать такие явления, как засорение сети или перелив сточных вод.

Многомерный статистический анализ для обогащения базы управленческих решений

Автоматический расчет данных в различных форматах, таких как среднечасовые, среднесуточные и среднемесячные значения, с генерацией диаграмм и графиков по требованию для повышения эффективности управления.
Создание тематических карт по уровню, скорости потока, расходу и другим параметрам для отображения тенденций изменений, реализации онлайн-анализа, анализа засорений и анализа подтоплений, предоставляя научно обоснованную и точную базу для принятия решений по реконструкции сети, устранению засоров и противопаводковым мероприятиям.

Преимущества системы онлайн-мониторинга канализационных сетей

Многомерный статистический анализ для обогащения базы управленческих решений
Высокая степень интеграции аппаратного обеспечения, удобство установки, обслуживания и стабильная работа
Реальное видеонаблюдение за состоянием в колодце
Автономный внешний источник питания для легкой работы в условиях отсутствия электроснабжения
Удаленная настройка различных параметров, удобная и быстрая отладка оборудования

Программное обеспечение системы мониторинга

Программное обеспечение системы обеспечивает централизованное управление данными, визуализацию и анализ.

Характеристики системы онлайн-мониторинга

Комплексное и точное восприятие элементов сети

Высокая адаптируемость к суровым подземным условиям

Стабильная и надежная способность подземной связи

Интеллектуальное предупреждение и диагностика сети

Визуализированное управление и интегрированное планирование

Облегченная эксплуатация и удаленное управление

Approach

Как мы внедряем интеллектуальные решения пошагово.

Исследование потребностей и инвентаризация трубопроводной сети

Изучение топологии сети, диаметров труб, материалов и условий эксплуатации для определения ключевых точек мониторинга; взаимодействие с водоканалом, экологическими и противопаводковыми службами для определения параметров мониторинга, точности и требований к оповещению; сбор базовых данных о сети, корректировка неточностей в устаревших чертежах трубопроводов.

Проектирование решения и планирование точек размещения

Разработка архитектуры «восприятие - передача - платформа - применение», выбор оборудования с защитой IP68 от коррозии; планирование точек размещения по принципу «уплотнение в зонах риска переполнения, полное покрытие ключевых участков трубопровода», избегая мест изгибов и изменения диаметра труб; определение схемы связи на основе LoRa + шлюзов и вариантов электропитания (батарейное, от городской сети).

Строительно-монтажные работы и развертывание оборудования

Модернизация монтажных оснований на трубопроводах, выполнение гидроизоляции и антикоррозионной обработки для точек в колодцах; установка датчиков уровня, расхода, качества воды и терминалов мониторинга люков, настройка функции защиты от засоров; развертывание наземных шлюзов, создание каналов связи, тестирование стабильности передачи данных из-под земли на поверхность.

Развертывание платформы и настройка функций

Развертывание облачной или локальной платформы мониторинга, создание визуализированной системы трубопроводной сети на основе ГИС; настройка пороговых значений для аварийных оповещений (переполнение, засор), разработка модулей анализа данных, интеграция с платформами городской противопаводковой службы и диспетчеризации очистных сооружений, создание интерфейсов для обмена данными.

Пилотная эксплуатация и оптимизация

Проведение пилотной эксплуатации в течение 1-3 месяцев, охватывающей различные условия (сухая/дождливая погода), для оптимизации порогов оповещения и параметров моделей; выявление неисправностей оборудования и отклонений в данных, устранение проблем, оставшихся после монтажных работ.