供水管网水质在线监测系统
基于供水管网监测系统和GIS技术的供水管网系统管理方案研究
基于供水管网监测系统和GIS技术的供水管网系统管理方案研究作者：祁艳萍来源：《中国新技术新产品》2015年第15期摘要：本文针对水业公司供水管网管理的现状，提出利用GIS和供水管网监测系统集成技术实现供水管网GIS的静态数据和供水管网监测系统的动态数据融合，最大限度提高水业公司的管理水平和工作效率。
关键词：供水管网GIS系统；供水管网监测系统；供水管网调度管理中图分类号：TP315 文献标识码：A一、供水管网GIS系统与供水管网监测系统应用现状随着城市建设的快速发展，供水管线数量急剧增加，形成一个纵横交错的巨大网络，供水管网管理的难度越来越大。
针对这一问题，大力推进管网信息化建设，建立起供水管网监测系统和供水管网GIS系统成为各个水业公司的解决之道。
这两个系统都比较成熟，构建并非难事，但绝大多数水业公司只是作为单独的软件系统平台使用，相互间数据不共享。
只有充分发挥供水管网监测系统和GIS系统的作用优势互补，才能更好地为水业公司的管网管理提供帮助。
随着管网信息化建设的发展，如何将GIS静态数据同供水管网监测系统动态数据融合在一起，成为供水管网管理的趋势。
针对维护现状管网资料，GIS系统能将空间信息和属性信息有机地联系起来，对信息的管理十分方便。
供水管网监测系统能够检测管网中突发事件运行情况的实时数据，但无法对未来突发事件进行预测。
二、供水管网GIS系统与供水管网监测系统概述1 供水管网GIS系统供水管网GIS系统，是利用GIS技术手段，实现管网空间数据、属性数据和拓扑关系一体化管理的计算机系统，它侧重于对管网静态信息进行查询统计、空间分析等管理，能够为管网系统提供必要的地理数据和图形支持，是提高城市供水行业的管理和信息化水平，高效服务群众，是城市供水行业现代化管理的关键。
2 供水管网监测系统供水管网监测系统的建设，水业公司各相关部门能够及时掌握城区供水管网监测点的运行工作状态，能在最短的时间内发现管网压力、流量突变情况，并迅速解决问题，提高工作效率；实施后可极大的提高供水保证率，实现城区供水管理的信息化和现代化，满足日益增长的用水量需求。
水质在线监测系统
水质在线监测系统，通过建立无人值守实时监控的水质自动监测站，可以及时获得连续在线的水质监测数据( 常规五参数、COD、氨氮、重金属、生物毒性等)，利用现代信息技术进行数据采集并将有关水质数据传送至环保信息中心，实现环保信息中心对自动监测站的远程监控，有利于全面、科学、真实地反映各监测点的水质情况，及时、准确地掌握水质状况和动态变化趋势。
水质在线监测系统由水质在线分析仪、采样系统、辅助参数监测系统等组成。
其中水质在线分析仪是基于紫外全光谱技术的连续在线式水中有机物浓度分析仪，在水质的在线监测方面与传统的COD化学法和现有的紫外单/双波长法相比均具有非常明显的技术优势，同时给用户的使用带来了明显的经济效益，具体表现如下：与传统的COD化学法在线监测设备想比，在技术上具有结构简单、可靠性高、响应速度快（1秒钟一个数据）实时性高、不存在二次污染等特点，从经济效益上讲水质在线分析仪具有运行费用低、维护周期特别长（一般可达到半年之久）、维护量小等显著特点。
与现有的紫外单/双波长法（利用污水在254nm处的吸光度与污水中COD之间的线性关系测定COD浓度）相比具有测试准确度高、检测范围宽、维护周期特别长（一般可达到半年之久）、维护量小等显著特点。
这是因为单波长法仅能对有机污染物组分较为单一的污水或者污水中所含有机污染物组分相对固定的污水进行COD的测定，而对于污染物组分复杂多变的样品由于吸光度与COD之间的相关性较差直接导致测试结果的误差增大。
紫外全谱扫描技术则通过污水的紫外光谱数据与有机污染物浓度之间所建立的数学模型来预测水中有机污染物的浓度，由于模型本身的外推能力会使测试准确度随着用户的使用时间增长而愈来愈高。
在检测范围上采用专利型在线稀释装置，可以满足在不更换或调整比色皿的情况下直接测量浓度超过1000mg/L的水样。
辅助参数测试系统中的pH、氧化还原电位和温度采用具有温度补偿功能的氧化还原电极法监测水样的pH值、氧化还原电位和水温；流量测量采用明渠流量计实时监测；电导率的检测通过电导率传感器完成；浊度和悬浮固体的检测通过可见光透射和散射的原理进行测定；溶解氧的测定采用电极法。
城市供水在线监测系统技术规范.doc
谢谢你的关注山东省工程建设标准DB城市供水在线监测系统技术规范Urban water supply technical specification for on-line monitoringsystem（征求意见稿）山东省住房和城乡建设厅联合发布山东省质量技术监督局前言根据《全国城镇供水设施改造与建设“十二五”规划及2020年远景目标》（建城[2012]82号）和《山东省城市饮用水水质提升工程三年（2013-2015）行动计划实施方案》（鲁建城字[2013]9号）等有关要求，规程编制组在深入调查研究，认真总结国内外科研成果和大量运行实践经验，参考有关国家标准和行业标准并广泛征求意见的基础上，制定了本规范。
本规范主要内容包括：1.总则；2.术语；3. 系统的总体要求；4. 系统构成与功能；5.水质在线监测参数；6.水质在线监测点位；7.现场监测站房；8.采配水设施；9.在线监测设备；10.数据采集存储与传输；11.系统控制管理设施；12.系统安装；13.系统验收；14.质量控制与质量保证；15.运行维护。
本规范由山东省住房和城乡建设厅负责管理，由山东省城市供排水水质监测中心负责具体内容的解释。
请各单位在使用本规程的过程中注意积累资料、总结经验，及时将有关意见和建议反馈给山东省城市供排水水质监测中心（地址：山东省济南市纬五路68号，邮编：250021，电子邮箱：sdgpsjc@163com），以供修订时参考。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人员：主编单位：山东省城市供排水水质监测中心参编单位：国家城市供水（排水）监测网济南监测站山东省给水处理工程技术研究中心主要起草人员：贾瑞宝孙韶华周维芳马中雨宋武昌陈家全陈兴厅主要审查人员：目次1 总则12 术语23 系统构成与功能44 水质在线监测参数65 水质在线监测点位76 现场监测站房97 采配水系统108 在线监测设备118.1 一般要求118.2 构造要求118.3 功能要求118.4 性能指标要求119 数据采集存储与传输139.1 数据采集139.2 数据存储139.3 数据传输1410 系统控制管理设施1510.1 监控中心 1510.2 现场监测站点 1511 系统安装1711.1 采配水系统安装1711.2 仪器设备安装1711.3 数据采集与传输系统安装1712 系统验收1912.1 验收的基本条件1912.2 监测站房验收1912.3 采配水系统验收1912.4 仪器验收1912.5 数据采集传输仪验收1912.6 联网验收2012.7 验收报告 2013 质量控制与质量保证2113.1 人员及制度要求2113.2 技术档案要求 2113.3 仪器校验 2113.4 数据管理要求2113.5 数据有效性保证措施2114 运行维护23附录A pH在线监测仪器的校验24附录B 溶解氧（DO）在线监测仪器的校验25附录C 温度在线监测仪器的校验28附录D 浑浊度仪器的校验29附录E 电导率仪器的校验 31附录F 在线余氯监测仪器的校验33本规范用词说明35引用标准名录36条文说明35CONTENTS1 General Principles 12 Terms 23 Structures and Functions 44 Water Quality Parameters of Online Monitoring 65 Online Water Quality Monitoring Sites 76 Site Monitoring Station 97 Water Intake and Distribution Facilities 108 Online Monitoring Equipment 118.1 General requirement 118.2 Sstructural requirement 118.3 Function requirement 119 Data Acquisition、Storage and Transmission 139.1 Data acquisition 139.2 Data storage 139.3 Data transmission 1310 System Control Facilities 1510.1 Monitoring center 1510.2 Site monitoring station 1511 Sysrem Installation 1711.1 Water Intake and Distibution Systems Installation 1711.2 Equipmenrt Installation 1711.3 Data Acquisition、Storage and Transmission Installation 1712 System Acceptance 1912.1 Basic Requirements of System Acceptance 1912.2 Acceptance of the Site Monitoring Station 1912.3 Acceptance of the Water Intake and Distribution Facilities 19 12.4 Equipmenrt Acceptance 1912.5 Data Acquisition and Transmission Equipment Acceptance 1912.6 Network Acceptance 2012.7 Acceptance Report 2013 Quality Control and Assurance 2113.1 Requirements for Personnel and System 2113.2 Requirements for Techinical files 2113.3 Equipment Acceptance 2113.4 Data Management Requirements 2113.5 Guarantee Measures for Availability of Data 2114 Operation and Maitenance 23Appendix A：Calibration of Onlin Monitoring Equipment for pH 24Appendix B：Calibration of On-line Monitoring Equipment for Dissolved Oxygen 25 Appendix C：Calibration of On-line Monitoring Equipment for Temperature 28 Appendix D：Calibration of On-line Monitoring Equipment for Turbidity 29Appendix E：Calibration of On-line Monitoring Equipment for Electrical Conductivity 31 Appendix F：Calibration of On-line Monitoring Equipment for Residual Chlorine 33 Explanation of Wording in This Technical Specification 35List of Quoted Standards 36Addition: Explanation of Provisions 351 总则1.0.1为规范城市供水在线监测系统的建设与运行管理，确保及时准确掌握城市供水水质信息，全面加强城市供水水质管理，制定本规范。
智慧供水监测系统设计方案
智慧供水监测系统设计方案智慧供水监测系统是基于物联网技术的一种智能化监测系统，它可实时监测供水系统的运行状况、水质状况和水压状况等，并通过数据分析和预警功能，提高供水系统的运行效率和水质安全性。
下面是一个智慧供水监测系统的设计方案，包括系统结构、监测设备、数据传输与分析以及用户界面等。
一、系统结构智慧供水监测系统的结构主要包括数据采集层、数据传输与处理层和应用层三个层级。
1. 数据采集层：该层用于采集水源、管网等各个节点的实时监测数据，包括水质、水压、流量等。
可以采用传感器、仪器设备等进行数据采集。
2. 数据传输与处理层：该层用于将采集到的数据传输至云端，并进行数据处理和存储。
可以通过无线传输方式（如Wi-Fi、蓝牙等）将数据传输至云平台。
3. 应用层：该层用于数据的分析和可视化展示，提供实时监测数据和报警信息。
可以通过Web界面或移动应用程序提供给用户使用。
二、监测设备智慧供水监测系统需要配备一系列监测设备，以获取相关监测数据。
常用的监测设备包括以下几种：1. 水质监测仪：用于实时监测水质状况，包括浑浊度、PH值、溶解氧、重金属含量等。
2. 水压传感器：用于实时监测供水管网的水压状况，便于及时掌握管网运行状态。
3. 流量计：用于监测供水管网的流量状况，便于了解供水量和供应能力。
4. 温度传感器：用于实时监测水温状况，便于判断水质状况和供水状态。
5. 当量监测设备：用于监测水中的细菌、病毒、农药等有害物质，确保供水的安全性。
三、数据传输与分析智慧供水监测系统的数据传输与分析是实现智能监控和预警的关键环节。
1. 数据传输：将采集到的监测数据通过无线传输方式传输至云平台，确保数据的实时性和准确性。
2. 数据处理与存储：云平台对接收到的数据进行处理和存储，进行异常检测和分析。
若出现异常情况，系统将通过预警功能及时通知相关人员。
3. 数据分析与预测：通过对历史数据和实时数据的分析，系统可进行供水状况的统计和预测，提前做出调整和优化。
管网水质管理
管网水质控制标准内蒙古长泰水务有限公司生产技术部管网水质控制标准1。
1 水质管理1。
1.１供水单位应根据《生活饮用水卫生标准》ＧB５７４9对供水水质和水质检验的要求，结合本地区情况建立管网水质管理制度，对管网水质进行检测。
[条文说明]生活饮用水包括人的日常饮水和日常生活用水。
供水系统的水质直接关系到社会公众的身体健康,因此必须符合现行《生活饮用水卫生标准》GB5749的规定。
1。
１.2 当操作阀门可能影响管网水质时,应错过高峰供水时间段，宜安排在夜间进行。
1.1。
3 供水单位应采取有效措施保证管网末端余氯达标。
［条文说明］管线较长，末端余氯不达标，首先考虑的是水厂出厂水余氯适当提高，当出厂水余氯已经较高时，应选择适当的地点补充加氯，以保证管网末端余氯达标。
１。
1。
4当城镇有新增水源，或原有水源供水量发生较大变化时，应临时增大管网水质检测点及检测频率，特别是供水分界线附近的水质检测。
[条文说明］当城镇有新增水源，或原有水源供水量发生较大变化时，应临时增大管网水质检测点及检测频率，特别是供水分界线附近的水质检测。
若管网水质有较大影响，应根据检测的数据，分析原因，进行处理。
1.1。
5 当管网水质出现异常时,应增加水质监测频率和相关指标检测。
水质检验结果连续超标时,应查明原因,采取措施,防止扩散，并应及时报告城市供水行政主管部门和卫生监督部门。
［条文说明]由于管网水质关系到供水的安全,当管网水质出现异常时，一方面应查明原因,采取措施，防止扩散；另一方面同时报告城镇供水行政主管部门和卫生监督部门.1.2 水质监控１.２。
１供水单位应在供水管网用户端设立一定数量的具有代表性的管网水质监测取样点,对管网水质实施监测。
管网的水质监测取样点数,一般应按每两万供水人口设一个采样点计算.当供水人口在20万以下或100万以上时，可酌量增减。
[条文说明］水质监测取样点是指人工采集水样并进行检测的管网点位。
1．2．２水质监测取样点的设立应考虑水流方向等因素对水质的影响，应在输水管线的近端、中端、远端和管网末梢、供水分界线及大用户点附近设置，监测点应尽量均衡地分布在管网中。
水质在线监测系统解决方案
水质在线监测系统解决方案水质在线监测系统是一种集成了传感器、数据采集、数据传输和数据分析等技术的智能化系统，主要用于对水体的水质参数进行实时检测和分析。
该系统广泛应用于水源地、水处理厂、饮用水供应系统以及各种水体污染监测等领域。
以下是一个水质在线监测系统的解决方案：1.传感器选择和布局：传感器是水质在线监测系统的核心部件，常用的传感器有PH传感器、溶解氧传感器、浊度传感器、电导率传感器等。
在选择传感器时，要根据监测目标和水质特性进行合理的选择，并合理布局在监测点位。
2.数据采集和传输：采集传感器所测得的数据，并实时传输至数据处理中心。
数据采集可以通过无线网络、有线网络等方式进行，采用工业级的数据采集设备确保可靠性和稳定性。
而对于数据传输，可以选择云平台接入，便于数据的集成和分析。
3.数据存储和处理：数据存储和处理是在线监测系统的核心功能之一、在数据存储上，可以采用数据库技术，确保数据的可靠性和安全性，并且便于后续数据的分析和应用。
在数据处理上，可以使用数据挖掘、模型识别等技术，对水质参数进行分析和预测，提供数据决策支持。
4.数据分析和报告生成：通过数据分析，可以对水质参数进行趋势分析、异常检测等，及时发现水质问题，并报警通知相关人员。
同时，系统还可以生成日报告、月报告等，供相关部门和管理人员查看。
5.用户接口设计：用户接口设计是系统使用的关键环节，要提供简洁、直观的界面，方便用户查看数据和进行操作。
用户可以通过PC端、移动端或者触摸屏等方式进行访问和操作，实现远程监控和管理。
6.设备维护和故障处理：在线监测系统的设备需要定期维护和故障处理。
可以建立设备维护计划，定期检查和校准传感器，保证监测数据的准确性。
对于故障处理，可以建立故障报修系统，及时响应和解决故障。
7.安全管理和权限控制：在线监测系统中包含大量的敏感数据，因此必须加强系统的安全管理。
采用防火墙、数据加密等安全技术，确保系统的安全性。
同时，还要对系统用户进行权限控制，确保数据的机密性和完整性。
管网压力监测、管网压力监控系统
管网压力监测、管网压力监控系统管网压力监测系统概述管网压力监测系统适用于供水企业远程监测供水管网。
供水调度人员在管网监测中心即可远程监测全市供水管网的压力状况，以科学指挥各水厂启停供水设备、保障供水压力平衡，并及时发现和预测爆管事故。
1、管网压力监测系统示意图2、系统功能◆测点分布总览◆最新数据监测◆超限自动报警◆压力曲线分析◆智能数据统计◆历史数据查询◆用户信息管理◆测点信息设置电脑版—平升管网压力监测系统软件界面手机APP—平升管网压力监测系统软件界面3、系统特点4、监测方式和监测设备的选择提问1：水厂、泵站内的测压点怎么监测？解决方案：●采用市电供电一体式监测设备提问2：表井内的测压点怎么监测？解决方案：情况1——表井周边可破路、可供电，井外可安装设备时：●采用太阳能/市电供电一体式监测设备情况2——表井周边不可破路、不可供电，井外可安装设备时：●采用电池+太阳能/市电供电一体式监测设备●采用电池供电一体式监测设备5、应用案例案例1—山东某县级水司管网压力、流量监测系统山东某县自来水公司在管网主要节点布设了20个管网压力和流量监测点，以掌握整个管网的实时运行状态和运行数据，及时调度多个水厂对外供水，保障区域内的用水供应。
通信网络：水司内具备可上外网的固定IP，系统选用了公网专线的组网方式。
监控中心服务器上安装了我公司提供的网页版监控软件，水司管理人员可随时随地通过INTERNET登入该系统，查看管网运行状况。
监测设备：为保障数据的实时性，管网监测设备全部采用了太阳能供电一体式监测设备DATA-9201，安装于表井附近，数据更新频率设定为1分钟。
压力检测设备选用了DC12V供电、4~20mA输出的压力变送器。
流量检测设备选用了RS485输出的分体式超声波流量计。
设备安装现场：管网压力、流量监测现场案例2—甘肃兰州新区管网压力监测系统兰州新区给排水有限公司主要负责兰州新区范围内的供水管网、水厂的建设和生产运营工作。
水质在线监测系统的应用分析
压等 。
另外 ，管 网末 梢 水压 也 是 自来水 厂 比 较
关 注 的数 据之 一 ，适 当的 压 力既 可 以保 证 居
民 用 水 流 畅 ，也 可 以 减 少 因 压 力 过 大 产 生 的
爆 管现象 。
水质 在线监测 系统 的 应用 分析
刘 源 赵 勇 路绪 海
中国电 信股份有限公司上海分公司
针 对城 市供水 管 网末梢 水质监 测 问题 ，分析 对 比不 同厂商 的水质 在线 测量 仪表采 集 、上传 、 分析水质 数据 的情况 ，对 管网 末梢 的水质监 测及 供水 部 门建立 管网水 质模 型提 供基 础数据 ，为政府监 管 部 门的决 策规 划 提供 依据 和参 考。 水质 在线监 测 无线通信 水质 测量仪
线传输 终端 ，按 照预设时间 间隔通过无线通 信
网络上 传数据到水质 监测平 台 ，监管部 门可 实
度 （ 简称浊度 ）和余 氯／ 总氯 。 浑浊度越 低意味着水中各种非溶解 性物质
和微生物的去除越 彻底 ，消毒剂 的杀菌效 果就 越好。 《 生活饮 用水卫生标准 》规定 ，浑 浊度
时 掌握 水质变化 情况 ，监测数据超 过限定值 可
通过 多种方式告警 。水质监测平 台是整个 系统 的核心 ，下端接收ＤＴ Ｕ上报 的监 测数据 ，上端
・ １２
氟离子 ）等 １ 种水 质指标 。其 浊度测 ２ 量 原理 也是散 射光 法 ，散 射光 的强度
越 大 ，浊 度 越 ａｅ ｎ ｅｌ ｅ ｈ Ｗ ｔｒ ｉ
公 司 的 Ｉ ｔｌｉＯ ｄ 多 参 数 在 线 水 质 ｎ ｅｌｓ ｎ ｅ
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供水管网水质在线监测系统
（仅供参考，具体以招标文件为准）
技术要求:
合肥供水集团管网水质在线监测系统技术方案
招标需求
在合肥供水集团所属六个供水所（瑶海区供水所、蜀山区供水所、庐阳区供水所、包河区供水所、经开区供水所、北城供水所）各安装一套PH、总氯、浊度在线监测仪表，同时在中心机房开发一套数据监测软件，用于监测实时水质参数。
硬件需求
在线PH分析仪（六台）
PH测量范围：2.00-12.00PH或以上
PH分辨率：≤0.01PH
缓冲液：PH缓冲液可编程
环境温度：0°---+50°
防护等级：≥IP65
输出接口：至少一个4-20mA输出
在线总氯仪(六台)
测量原理：DPD比色法连续在线监测
测量范围：0-5mg/L(ppm)
测量精度：≤0.1 mg/L(ppm)
试剂连续使用时间：≥30天
输出接口：至少一个4-20mA输出
在线浊度仪（六台）
测量范围：0-99NTU(FNU) 可自动切换量程
测量精度：≤读数的1%
校准时间：≥三个月
运行温度：0°-40°
外壳防护等级：≥IP66
输出接口：至少一个4-20mA输出
4、无线RTU微控制器（六台）
支持GPRS、Ethernet LAN、RS-232/422/485
通过来电显示提供安全唤醒机制
用SD卡记录数据
可主动发送带时间戳的中文信息，发送信息的方式包括SMS/带I/O 状态的SNMP Trap / TCP/UDP/email
免费提供配置软件（ioAdmin）和主动式OPC sever(AOPC)
提供Windows和WinCE下的VB、VC dll库函数，以及linux C下的API
蜂窝式通讯接口: GPRS
频段选项：四频850/900/1800/1900 MHz
通讯接口：LAN、串口
模拟输入通道数量: 4 路模拟输入,带差分输入
DI/DO 通道通道数量：8
数字输入通道数量：最多8 路, source/sink 可选
数字输出通道: 最多8 路, sink 方式
继电器输出通道：2个A 型继电器输出（常开），5 A
工作环境工作温度：-10 ~ 55°C (14 ~ 131°F)
四、技术需求
1、现场设备（在线水质仪表、无线RTU）的安装调试。
包括上下水路、电路、网络的施工。
水质仪表应采用模块化挂装安装方式，每个监测点安装面积应小于4平方米。
每台水质仪表需单独使用不锈钢防水盒进行壁挂式安装，室外安装时防水盒需配备防雨棚，同时需考虑供电以及信号线的防雷与接地。
2、为保证使用及维护方便，所有水质仪表投标时需使用同一品牌。
每一台水质仪表需提供独立的二次显示仪表。