智慧城市二次供水系统
基于PLC_的楼宇二次供水智能控制系统设计
·18·文章编号：2095-6835（2023）22-0018-04基于PLC 的楼宇二次供水智能控制系统设计＊曹哲贤，王宇杰，刘涛，付焕森，张熠飞（泰州学院机电工程学院，江苏泰州225300）摘要：高层楼宇的二次供水在居民日常工作和生活中具有重要的作用。
为提高二次供水的稳定性，设计了一种智能控制系统，该系统基于西门子S7-1200系列PLC （Programmable Logic Controller ，可编程逻辑控制器）、MCGS （Monitor and Control Generated System ，监视与控制通用系统）触摸屏、变频器及通信模块等设备，完成了硬件设计和软件编程。
系统还可以让用户参与控制系统的监测，实时监控二次供水的压力、水质及杂物等，保证用户的供水质量。
最后，通过仿真实验，该系统模拟运行体现出可靠的稳定性和开放性。
关键词：高层楼宇；二次供水；PLC ；实时监控中图分类号：TU991文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.22.005高层楼宇在城市化进程中发挥重要作用，二次供水与居民的工作和生活息息相关。
目前，二次供水基本采用自动控制，该系统往往也受控于物业，居民很难参与二次供水的监控中，导致近年来常有供水质量不佳的情况发生，如高峰期的水压不够，控制系统的老化、无人定期检修，水箱中出现杂物等。
对于二次供水，供水压力、水质、有无杂物是供水质量的关键因素。
基于此，众多学者和工程师进行了研究，如高锐等[1]利用PLC 和SCADA （Supervisory Control And Data Acquisition ，数据采集与监视控制）系统对二次供水系统的各项参数进行实时监测，实现了对二次供水系统的智能控制；欧惠玲[2]采用西门子PLC 和GYMS （集成管理控制平台）、安防、门禁管理、水质在线监控等设备，推广二次供水标准泵房地的封闭式和智能化管理；张万青等[3]对二次供水的节能损耗进行了重点研究，设计了定时休眠功能；陈经艳[4]使用三菱FX3U 系列PLC 自带的PID （Proportion Integration Differentiation ，比例、积分、微分）控制，提供了供水系统的变频恒压控制，获得了较好的控制精度；路桂明等[5]利用PLC 和变频器组成闭环控制，实现了供水系统能够自动调节水泵的工作状态。
智慧水务管控一体化平台解决方案
✓ 提供多种形式的管线统计方式， 如分类、数量、长度、道路等
✓ 空间辅助分析，如纵横断面分析、 连通性分析、流向分析等
✓ 提供管网爆管分析、火灾分析功 能，提供辅助决策方案
增压泵站
加压泵站是指提高配水系统中局部地区水压 的构筑物，又称加压站。
监控系统设备系统包括：站级计算机、泵组 现 地 控 制 单 元 （ LC U ） 、 闸 门 现 地 控 制 单 元 (LCU)、局域通讯网、广域通讯网、时钟同步装 置、中文语音报警装置、不间断电源、ONCALL系统等
10 压力监测
展示整个供水管网压力监测点位， 可对任意一个压力监测点位进行分 析
09二次供水
显示所有二次供水监测点位，可对 任意一个二次供水监测点位进行分 析
08应急/加压泵房
显示所有应急泵房，可对任意 一个应急泵房进行分析
01 水厂监测
展示整个水厂生产运行、统计分析 等
02综合管网展示
提示整个供水管网、管线、阀门、 分区、管网监测点信息等
平台主要功能
生产业务数据接入、展示、分析、报 警及综合报表
水厂自动化 压力、流量、水质监测 远传大表 远传户表 无人值守及视频联动
地理信息系统（GIS）功能 管网拓扑、爆管/关阀分析 营收/OA系统整合 分区计量及漏失控制分析
平台主要功能
水厂自动化监控 管网压力/流量监测 大表计量 二次供水监控 视频监控及联动 用户集抄系统及表务管理 与营收系统的数据交互 水质监测 DMA 其它监控 与OA系统的交互
效果
数据综合展示、应用和维护方面，优于常规的子系统整合的解决方案 功能、稳定性、可扩展性方面，达到常规独立子系统的水平 系统维护方面，大大优于常规整合解决方案
智慧水务平台整体建设方案(完整版)
智慧水务整体解决方案一、概述将漏损控制在合理的范围内是城市供水企业特别关注的问题，据统计城镇供水管网系统中的漏损率普遍在15～20％，其中有相当一部分城市供水系统的实际漏损率在20％以上。
管网的泄漏不仅造成水资源的浪费，直接影响供水企业的经济效益，开展供水管网的分区装表计量技术并采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供水设施，形成城市水务互联网，将大量水务信息进行及时分析和处理，以更加精细和动态的方式管理水务系统的整个生产、管理和服务流程已经成为供水企业的发展方向。
二、系统架构1：控制及测量传感器层通过电磁式水表、电磁流量计及压力变送器等采集终端和无线网络在线实时感知城市供水系统的运行状态，建立完整的供水管网技术档案和管网地理信息系统，实现实时采集和监控，最终实现漏损控制。
2：数据采集显示层现场工程可根据确定的传感器，选择上海辉度Modbus-RTU总线采集控制IO 卡，同时根据智慧监控系统的现场要求，可以选配多台现场显示人机界面，如：WTH207A(ARM9内核7寸人机界面)，WTH407A(工业7寸安卓人机界面)用于采集数据显示及用户信息输入。
现场设备的每个传感器都可以直接连接到WTD系列采集控制IO卡，实时快速采集控制每个对象数据，然后所有的WTD产品通过标准的RS485通信接口，利用Modbus-RTU总线通信协议与WTH207A/WTH407A人机界面进行数据交互。
3：数据通信网络层通信网络层由各种网络方式负责把人机界面采集到的各个变电站数据传递到云平台，同时也会根据云平台的指令传递及控制现场人机界面或采集控制卡，从而采集控制所有的感知层传感器。
网络通信方式有：有线以太网、2G/GPRS、3G、4G、ROLA、NBIOT等。
本系统由于现场端只涉及水务参数的采集及控制，不涉及音频视频等传输，所以使用了2G网络通信方式。
若现场采集控制端不需要显示功能或人机交互输入功能，也可以选择不安装WTH207A/WTH407A人机界面，直接使用上海辉度WTD934G或WTD936G智能云网关产品，辉度的智能网关专门针对智慧水务监控系统现场端已经安装上海辉度非无线采集产品或已经安装了其他厂家的采集器从而推出的数据智能通信转换器，把现场的采集数据传到云端服务器，其通用性强，能够接入西门子、施耐德、欧姆龙、三菱等国内外PLC或采集控制器，具有断点续传功能，确保数据完整性。
智慧城市二次供水系统
智慧城市二次供水系统在现代化的城市生活中，水是生命之源，而二次供水系统则是保障城市居民稳定、安全用水的重要环节。
随着智慧城市理念的不断推进，二次供水系统也迎来了新的发展机遇和挑战。
二次供水，简单来说，就是当市政供水压力不足时，通过储存、加压等设施，将水再次供应给用户的方式。
在城市高楼林立的今天，二次供水系统的重要性不言而喻。
没有它，高层居民可能会面临无水可用的尴尬局面。
那么，在智慧城市的大背景下，二次供水系统有哪些新的特点和变化呢？首先，智能化监测成为了关键。
通过在水箱、水泵、管道等关键部位安装传感器，可以实时获取水压、水质、流量等数据。
这些数据被传输到监控中心，工作人员能够随时掌握系统的运行状况。
一旦出现异常，比如水压突然下降、水质超标，系统会自动发出警报，方便及时进行维修和处理。
其次，远程控制技术的应用让管理更加便捷高效。
以往，工作人员需要到现场操作设备，费时费力。
现在，通过互联网和移动终端，管理人员可以在任何地方对二次供水设备进行远程启动、停止、调节参数等操作。
这不仅提高了工作效率，还降低了人力成本。
再者，水质保障得到了进一步加强。
在智慧城市二次供水系统中，采用了更加先进的水质净化和消毒设备，能够实时监测水质指标，确保居民用上干净、安全的水。
同时，通过大数据分析，可以预测水质变化趋势，提前采取措施进行防范。
除了以上这些，节能也是智慧城市二次供水系统的一个重要考量因素。
采用高效节能的水泵和变频调速技术，能够根据实际用水量自动调整水泵的运行频率，大大降低了能耗。
而且，系统还可以对能耗数据进行分析，为进一步优化节能方案提供依据。
然而，要实现智慧城市二次供水系统的良好运行，也面临着一些问题和挑战。
一方面，系统的建设和改造需要大量的资金投入。
包括设备更新、技术研发、人员培训等方面，都需要有足够的资金支持。
这对于一些经济欠发达地区或者老旧小区来说，可能存在一定的困难。
另一方面，数据安全和隐私保护也是不容忽视的问题。
智慧供水平台解决方案最新版本
智慧供水综合运营平台解决方案目录一、概述 (4)1.1建设背景： (4)1.2 企业运营存在的问题： (4)1.3 企业运营需求分析： (5)二、支持技术 (5)2.1 3S技术 (5)2.2 物联网技术 (6)2.3 富客户端技术 (7)2.4动互联网技术 (7)三、系统建设目标 (7)四、总体设计 (8)五、智慧水务平台建设内容 (9)5.1智慧水务运营数据中心 (9)5.2智慧水务共享服务平台 (10)5.3智慧水务综合运营平台功能 (11)5.3.1供水宏观运营监控 (11)5.3.2供水调度指挥 (19)5.3.3管网管理运行汇总 (21)5.3.4营销管理监控 (26)5.3.5承诺服务汇总监控 (29)5.3.6供水运营分析 (30)5.3.7综合业务报表 (34)六、智慧水务业务支撑系统 (36)6.1 供水管网GIS系统（已建） (36)6.2 报装管理系统 (37)6.3 供水管网巡检工单系统 (38)6.4 维修养护系统 (40)6.5 工程管理系统 (40)6.6 SCADA系统 (41)6.7 营业收费系统 (41)6.8 水质管理系统 (43)6.9客服热线系统 (44)6.10产销差管理系统 (45)6.10.1数据采集 (45)6.10.2数据监控 (46)6.10.3数据整合 (46)6.10.4产销差管理 (46)6.10.5漏损分析 (47)6.10.6用水分析 (48)6.11其它业务系统 (48)七、基础软硬件运行环境 (48)7.1总体结构图 (48)7.1.1数据服务器 (49)7.1.2GIS服务器 (49)7.1.3Web服务器 (50)7.1.4运营平台应用服务器 (50)7.1.5平台管理服务器 (50)7.2软硬件设备配置 (50)7.3客户端环境 (51)7.3.1普通PC端 (51)7.3.2浏览器端 (51)7.3.3监控大屏端 (51)7.3.4智能手持机端 (52)7.3.5平板电脑端 (52)一、概述1.1建设背景：供水系统是城市生存、发展的基础，供水事业的发展与城市的社会经济发展息息相关，其服务质量的好坏不仅关系到供水企业自身的利益，也直接影响到社会的稳定和政府形象。
二次供水智慧泵房施工方案
二次供水智慧泵房施工方案项目概述本文档旨在提供一个二次供水智慧泵房的施工方案。
该项目的目标是建造一个智能化的泵房，能够实现二次供水系统的自动化管理与监控。
项目背景随着城市的发展与人口的增加，对供水系统的要求也越来越高。
传统的水泵管理方式已经无法满足日益增长的需求。
因此，建设一个智慧泵房是提高供水系统运行效率和管理水平的必然选择。
施工目标本次施工旨在实现以下目标：1.建造一个智能化的泵房，包括泵房主体结构和相关设备安装。
2.配置相应的传感器和监控设备，实现对泵房内部环境和设备运行状况的实时监控。
3.建立二次供水系统的自动化控制系统，实现对供水流量和压力的精确调控。
4.配置云端数据平台，实现对泵房运行数据的收集、存储和分析，为运维人员提供决策支持。
施工方案1. 泵房主体结构建设泵房建设是本项目的首要任务。
建议采用钢筋混凝土结构，以确保泵房的稳定性和耐久性。
泵房的主体结构包括地基、地板、墙体和屋顶等部分。
在设计和施工过程中需要遵循相关的建筑规范和标准。
2. 设备选型和安装根据二次供水系统的需求，选择合适的水泵和配套设备。
建议选择高效、节能、低噪音的水泵，以提高供水系统的运行效率和降低能耗。
同时，根据泵房内部环境的要求，配置相应的通风设备和消防设备，确保泵房内的安全和舒适。
3. 传感器和监控设备安装为了实现智能化管理与监控，需要安装各类传感器和监控设备。
例如，温湿度传感器用于监测泵房内部的温度和湿度变化，电流传感器用于监测水泵的电流消耗情况，压力传感器用于监测供水系统的压力变化等。
这些设备安装的位置和数量需要经过详细的规划和评估。
4. 自动化控制系统建设为了实现对供水流量和压力的精确控制，需要建立一个自动化控制系统。
该系统包括PLC（可编程逻辑控制器）、HMI（人机界面）和相应的软件程序。
通过PLC控制水泵的启停和调速，通过HMI实时监控和设置运行参数，提高供水系统的灵活性和运行效率。
5. 云端数据平台建设为了实现对泵房运行数据的收集、存储和分析，建议建立一个云端数据平台。
基于GIS的智慧管网系统设计
基于GIS的智慧管网系统设计摘要：智慧城市是我国城镇化、工业化、信息化等国家战略重要载体，是实现国家战略目标的必由之路，我国智慧城市建设已进入黄金发展时期。
智慧管网作为智慧城市重要组成部分，在进行城市规划、设计、施工和管理工作中起着关键作用。
作为集供水、污水处理、纯净水生产、城市基础设施开发与建设、供排水管网工程建设、自动化设计与施工等多种经营为一体的国有综合型现代化水务企业，数字化转型可谓迫在眉睫。
关键词：GIS；智慧管网；系统设计一、系统架构设计当前城市地下管线现状，采用 ArcEngine 进行桌面系统开发，应用 WebGIS 平台拓展系统服务，结合移动平台对管线进行巡检监测，实现了智慧管理系统。
该系统的架构在处理庞大数据和进行复杂算法分析时能够进行快速响应和避免假死状态。
独立地将数据服务和业务功能服务分开，在操作空间地理数据的同时不影响对业务数据的干扰，实现了分层设计的需求; 在 AO 接口开发和 JSAPI 接口服务开发的同时，将 SDE 空间数据库服务进行版本化的处理，使不同的管理人员可以通过不同的平台对同一数据源进行操作分析，有效地实现一张图操作模式; 系统将后台管理代码托管到云服务平台中，并通过网络对数据进行访问操作，大大提高应用范围，并支持移动端对其进行相应数据的查询等操作。
1、应用层主要以企业用户或政府用户为主，普通用户通过资源服务中心访问发布的各种数据服务进行相应操作，管理员或者开发者可通过应用开发中心进行系统的开发和修改，通过调用 API 实现对服务平台的开发。
2、服务平台。
服务平台分为服务接口和服务发布，其中服务接口包含 Web应用开发接口和服务接口 OGC 标准服务，应用开发人员可以根据此接口开发标准化的应用服务，满足用户的各个需求; 服务发布包含数据服务和功能服务，数据服务主要有: 专题地图服务、文档服务、网络数据服务，功能服务主要有: 地理编码服务、空间分析服务、空间处理服务。
2024年二次供水设备市场发展现状
2024年二次供水设备市场发展现状简介二次供水设备是指用于城市供水系统中的二次提升水泵、增压泵、循环泵、水箱等设备。
随着城市建设的快速发展和人民生活水平的提高，二次供水设备市场也逐渐呈现出蓬勃的发展态势。
本文将对目前二次供水设备市场的现状进行分析和探讨。
市场规模二次供水设备市场在过去几年中保持着持续增长的趋势。
数据显示，2019年全球二次供水设备市场规模达到1000亿美元，预计到2025年将达到1500亿美元。
市场规模的扩大主要得益于城市化进程的加速以及人们对舒适生活的需求增加。
市场驱动因素城市化进程加速全球范围内的城市化进程不断加速，城市人口数量稳步增长。
这使得城市供水系统的负荷持续增加，因此需求增加成为推动市场发展的主要因素。
水资源短缺与节水意识增强随着水资源短缺问题日益突出，人们对于节水意识的增强也推动了二次供水设备市场的发展。
二次供水设备通过合理的水资源利用和节水措施，有效减少浪费，满足人们对于水资源的需求。
建筑业增长建筑业的持续增长也促进了二次供水设备市场的发展。
随着城市建设的不断扩张，商业、住宅等建筑物数量和规模持续增加，对供水系统的需求也相应增加。
市场竞争态势目前二次供水设备市场存在着激烈的竞争。
主要的竞争对手包括国内外知名的水泵制造商和供水设备供应商。
这些竞争对手在产品质量、技术创新和服务等方面展开竞争，力争在市场中脱颖而出。
技术发展趋势随着科技的不断进步，二次供水设备市场也出现了一些技术发展趋势。
- 智能化：二次供水设备智能化水平不断提升，通过传感器和自动控制系统实现设备的智能监测和控制，提高供水系统的效率和稳定性。
- 节能减排：二次供水设备的节能减排技术不断创新，通过高效水泵、变频控制等技术手段，实现能源消耗的降低和碳排放的减少。
- 故障预警和维修：利用大数据和人工智能技术，二次供水设备可以实现故障预警和远程维修，提高设备的可靠性和维护效率。
市场前景展望二次供水设备市场在未来仍然具有较大的发展潜力。
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水资源短缺，我国以占世界7%的水资源养活着世界20%的人口。
水环境恶化仍呈现上升趋势，水污染事件频繁发生
水资源浪费严重
互联网+智慧城市建设，能否实现智慧供水的保障？
城市供水流程
江、河、湖、 地下水
原水输送 泵房、渠 管道
自来水生产
管网
二次供水泵房
互联网+？解决居民最后一公里
污水排放 泵房、渠、管 道 污水输送 泵房、渠、管 道
智慧城市水网公共平台
角色：市政人员 账号：lszs 密码：123456
美安智造
互联网+智慧系统如何工作？
三大模块监控到位，智慧芯片保驾护航
保障供水安全的核心因素
泵房设备工作情况
设备体检模块
供水水质情况
水质监测模块
智慧芯片
水传输环境情况
环境监测模块
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新ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ代的基于互联网+ 二次供水系统
水质检测
互联网+二次供水带来什么？
“互联网+二次供水”即采用互联网、移动互联网、云计算、大数据、物联 网等信息信技术融合,从0到1科技改变，开发和改造原有二次供水设施、生 产.和管理方式，实现对城市网二次供水泵房数据的统一化管理和无人值守 及新生态链，提高对城市供水的管理和保障用水安全能力，大量节省人力和 时间，提高二次供水的工作效率和管理能力。
云计算中心 平台
整理上传
◆参差不齐设备统一化 ◆智能化处理一般突发状况 ◆设备故障信息及时提醒
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◆水质问题迅速警示并先行处理
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二次供水现有模式
多重因素导致不良结果
触目惊心！
将目前“最后一公里“供水混乱无序状态 转变为设施监管得当，安全保障有力的智慧模式。
智慧城市安全供水的目标
供水系统生成 自动化
水质水量监测 现代化
构建 “智慧城市安全供水”平台 信息资源共享化 管理决策智能化
◆降低供水生成成本 ◆增加供水系统调控能力 ◆提高城市水资源利用率和供水系统的应急响应能力 ◆城市安全供水最优化运营