城市供水管网属于地下隐蔽工程,管线分布广、阀井点位分散,大量野外、管井位置缺少供电条件。传统巡检依靠人工定期到现场抄读压力表,巡检周期长、人力投入大,微小渗漏很难及时发现;等到爆管事故显现,已经造成水资源流失、路面积水、停水抢修等一系列问题。依托物联网感知终端搭建7×24小时在线压力监测体系,是当前智慧水务、DMA分区计量、管网漏损管控的主流落地路径。拓普瑞TP2401无线压力传感器专为自来水管网工况设计,面向水务工程项目配套,实现管道压力远程采集、异常波动识别、爆管隐患提前预警,适配无市电阀井、户外管网点位部署。
1. 点位分散,多数阀门井、支管点位没有电源布线条件,有线变送器施工成本高、工期长;
2. 人工巡检频次有限,只能获取瞬时压力,缺少连续压力曲线,隐蔽渗漏、缓慢压降无法识别;
3. 爆管、水锤属于突发工况,事后被动抢修,缺少实时告警机制,处置滞后;
4. 水务平台、SCADA系统类型多,部分感知设备协议封闭,对接改造难度大;
5. 地下阀井潮湿、昼夜温差大,普通仪表防水、温区适应性不足,长期运行稳定性偏弱。
TP2401从供电、通信、防护、协议对接四个维度匹配管网现场需求,解决无电点位长期在线监测的难题,辅助运维人员从被动抢修转向主动预警管理。
• 测量量程:-0.1MPa~100MPa,水务常规选用0~1.0MPa、0~1.6MPa、0~2.5MPa,可按需配置量程;
• 测量精度:0.5级,内置温度补偿模块,-20℃~85℃区间保持测量稳定,适配城市冬夏温差变化;
• 通信方案:LoRa、NB-IoT两种主流版本可选;LoRa适合园区、片区自建组网,无持续通信资费;NB-IoT依托运营商公网,适合分散远距离管网点位;
• 供电方案:低功耗锂亚电池一体化供电,无需外接电源;按5~30分钟上报周期配置,续航可达3-5年,减少频繁开盖换电池的维护工作量;
• 防护等级:IP67,可抵御阀井内积水溅淋、户外雨淋、粉尘侵入,适配地下阀井、露天管线测点;
• 存储与传输:本地大容量循环存储,支持断点续传;网络临时中断时数据本地缓存,通信恢复后自动补传历史记录,保证压力曲线完整;
• 结构设计:316L不锈钢膜片,适配自来水介质,抗锈蚀;支持G1/2、M20×1.5等水务常用螺纹;330°可旋转液晶表头,阀井内就地可视读数;
• 告警机制:支持压力上限、下限、压降突变阈值配置,触发异常后推送告警信息;
• 协议能力:开放MQTT标准协议,兼容主流水务云平台、SCADA、DMA分区计量平台,支持私有化服务器对接,不锁定平台生态。
在DMA分区、主干管、支管、减压阀后、二次供水前端布设TP2401测点,持续采集管道静压、动态压力数据。正常稳定供水时,管网压力维持在设定区间;当管道发生暗漏,区域压力会出现持续性缓慢下降;一旦发生爆管,压力会在短时间内快速跌落,系统依据压力突变特征触发预警通知。
运维人员收到预警之后,可以结合多个测点压力曲线联动分析,缩小漏损排查范围,不用大范围盲查。同时长期压力数据可以支撑管网压力优化调度,降低管网持续高压运行带来的疲劳损耗,减少水锤冲击,从源头降低爆管概率。
典型部署点位:分区计量边界节点、老旧管线重点监测段、减压阀出口、高位水池出水管道、市政支管阀井。
1. 免布线适配无电点位整套终端电池内置,现场只需要螺纹取压安装,不需要铺设电缆,阀井改造施工简单,项目实施周期短,适合存量管网智能化升级改造项目。
2. 多种通信灵活选型片区集中测点选用LoRa方案,搭配LoRa网关组建本地专网,长期运行无流量成本;跨片区、远距离分散点位选用NB-IoT方案,直接接入运营商网络,减少网关部署工作量,项目方可以根据现场信号条件组合组网。
3. 开放协议,便于系统集成不绑定专属平台,MQTT开放接口可以接入水务已有调度平台、GIS管网系统,项目集成商可以自主完成对接,适配不同地区水务信息化建设标准。
4. 完整配套支持,免费方案输出面向水务总包、系统集成商配套整套监测方案,包含点位布点建议、通信组网拓扑、阈值设置参考、平台对接说明;可结合项目图纸输出专属方案,同步提供设备调试指导。
5. 数据多端查看,协同运维配套云平台支持网页端、移动端查看实时压力、历史曲线、数据导出,支持多账号权限管理,运维班组、调度中心同步接收告警信息。
整套压力漏损预警系统结构简单,由三层构成:
• 感知层:TP2401无线压力传感器,布设在管网取压点采集压力;
• 传输层:LoRa网关或者NB-IoT物联网卡,完成数据无线回传;
• 平台层:拓普瑞TP云或者用户自有水务平台,实现数据存储、曲线展示、阈值告警、报表导出。
1. 量程选择:常规市政供水稳态压力0.3-0.6MPa,推荐选用0-1.6MPa量程,预留水锤冲击余量;
2. 通信选型:阀井密集、片区集中优先LoRa;点位稀疏、距离远、手机信号稳定优先NB-IoT;
3. 上报周期:漏损监测一般设置5-15分钟上报一次,平衡电池续航与预警响应速度;
4. 安装位置:选取直管段取压,避开弯头、三通涡流位置,保证压力采集真实稳定;
5. 介质:自来水常规选用316L膜片,水质较差、含氯较高工况可提前沟通材质定制。
管网漏损管控、爆管风险前置预警是智慧水务降产销差、提升供水保障能力的重要一环。TP2401无线压力传感器以低功耗无线感知为基础,解决大量无市电阀井长期在线监测的痛点,依托开放协议适配多样化水务信息化项目,帮助供水单位减少人工巡检投入,把管网监测从间断人工抄表升级为全天候数字化感知。
拓普瑞可为水务集成项目免费提供现场组网方案、点位布点建议,结合项目规模、管网拓扑、现场信号条件定制整套压力监测落地思路。
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