供水管網(wǎng)水錘監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)要求
1范圍
本文件規(guī)定了水錘監(jiān)測系統(tǒng)的要求,并描述了相應(yīng)的試驗方法。
本文件適用于城鎮(zhèn)供排水、建筑給水、引(調(diào))水、工業(yè)給排水和礦井排水、農(nóng)業(yè)灌溉等有壓輸水工程的水錘監(jiān)測。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必 不 可 少 的 條 款。其 中,注 日 期 的 引 用 文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T6587電子測量儀器通用規(guī)范
GB/T38674信息安全技術(shù)應(yīng)用軟件安全編程指南
GB50013室外給水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
GB50265泵站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
SL317泵站設(shè)備安裝及驗收規(guī)范

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3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1水力組件hydraulicunit
組成供水管網(wǎng)系統(tǒng)的單一水力部件。
注:包括水池、泵、管道、止回閥、泄壓閥、水擊預(yù)防閥、空氣閥、控制閥、空氣罐、調(diào)壓塔等。
3.2水錘waterhammer
供水管網(wǎng)中水的流速突然發(fā)生變化,引起壓力急劇變化的現(xiàn)象。
注:又稱水擊。
3.3水錘監(jiān)測系統(tǒng)waterhammermonitoringsystem
記錄水錘發(fā)生演化過程,分析驗證水錘計算結(jié)果及水錘防護 效 果,評 估 供 水 管 網(wǎng) 水 錘 風(fēng) 險,具 備 供水管網(wǎng)水錘風(fēng)險信息的采集、記錄、分析、判定、告警與上傳等功能的系統(tǒng)。
3.4水錘監(jiān)測單元waterhammermonitoringunit
水錘監(jiān)測系統(tǒng)中用于接收壓力傳感器信號,進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,識別供水管網(wǎng)水錘峰值、頻率,提供記錄和轉(zhuǎn)發(fā)水錘特征曲線關(guān)鍵數(shù)據(jù)的終端單元。

4要求
4.1功能要求
4.1.1基本型水錘監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備水錘監(jiān)測功能及水錘風(fēng)險等級的評價、爆管監(jiān)測功能。
4.1.2水錘-水力組件型水錘監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備基本型產(chǎn)品功能,并能綜合分析水錘與水力組件成因關(guān)系和驗證水錘防護效果。
4.1.3水錘-漏失型水錘監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備基本型產(chǎn)品功能,并能綜合分析水錘對管網(wǎng)漏失的影響。
4.1.4復(fù)合型水錘監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備基本型、水錘-水力組件型、水錘-漏失型水錘監(jiān)測系統(tǒng)的功能。
4.2系統(tǒng)架構(gòu)
4.2.1水錘監(jiān)測系統(tǒng)包括感知層、通 信 層、平 臺 層 以 及 應(yīng) 用 層,系 統(tǒng) 架 構(gòu) 如 圖1所 示,各 層 應(yīng) 符 合 下 列要求。

a)感知層:水錘監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)備包括壓力傳感器、水錘監(jiān)測單元及配套的信號傳輸設(shè)備。根據(jù)產(chǎn)品類型,配套監(jiān)測流量、液位等水力運行參數(shù)和水力組件、水泵運行狀態(tài)及漏失狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
b)通信層:基于通信協(xié)議,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和總線協(xié)議的轉(zhuǎn)換。配套路由及實時數(shù)據(jù)包交互的通信協(xié)議及其設(shè)備。
c)平臺層:基于數(shù)據(jù)服務(wù),具有數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù) 清 洗、數(shù) 據(jù) 分 析 及 數(shù) 據(jù) 接 口 的 數(shù) 據(jù) 管 理 功 能,以 及顯示與告警、系統(tǒng)巡檢功能。
d)應(yīng)用層:具有 水 錘 監(jiān) 測、水 錘 事 件 分 析、異 常 告 警 與 事 件 管 理 的 應(yīng) 用 功 能,配 套 服 務(wù) 器 或 云服務(wù)。

4.2.2硬件設(shè)備應(yīng)參照GB6587相關(guān)規(guī)定,并符合下列要求:
a)壓力傳感器量程的負(fù)壓值應(yīng)達(dá)到-100kPa,正 壓 值 應(yīng) 不 小 于 管 道 公 稱 壓 力 的2倍;采 用 模 擬量信號,分辨力應(yīng)不大于滿量程的0.2%,精度應(yīng)不大于滿量程的±0.1%,響應(yīng)時間應(yīng)不 大 于
2 ms;
b)水錘監(jiān)測單元的模數(shù)轉(zhuǎn)換位數(shù)應(yīng)不小于12位,壓力采集頻率應(yīng)不低于200 Hz;
c)水錘監(jiān)測單元的防護等級、防爆、防雷以及防浪涌應(yīng)符合工程設(shè)計要求。
4.2.3軟件系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求:
a)應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、開發(fā)平臺等為可靠性高、開放性好、易操作、易維護、安全、成熟的產(chǎn)品;
b)配置周期性系統(tǒng)巡檢功能;
c)具有WEB和移動APP等應(yīng)用形式;
d)具備與其他軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口功能;
e)系統(tǒng)平臺的信息安全符合GB/T38674的要求。
4.2.4數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合下列規(guī)定。
a)水力運行參數(shù)的采集符合表1的規(guī)定

4.2.5數(shù)據(jù)匯聚應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)具備對不同點位數(shù)據(jù)、不同類型的數(shù)據(jù)采集與 解 析 的 功 能,所 有 數(shù) 據(jù) 時 鐘 同 步,滿 足 同 一 的 時間源,最大誤差小于5 ms;
b)數(shù)據(jù)完整性滿足水錘監(jiān)測、水錘事件分析的數(shù)據(jù)應(yīng)用要求。
4.2.6數(shù)據(jù)清洗應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)通過原始數(shù)據(jù)的清洗,過濾無效和異常的數(shù)據(jù);
b)能辨識數(shù)據(jù)分類,校核數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
4.2.7數(shù)據(jù)存儲與查詢應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)以變量名為索引,對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和查詢;
b)水錘壓力、設(shè)備運行狀態(tài)以及漏失狀態(tài)等數(shù)據(jù),與時間關(guān)聯(lián)。
4.2.8顯示與告警應(yīng)符合下列規(guī)定:
a)具備可視化功能,數(shù)據(jù)自動刷新,告警信息和數(shù)據(jù)根據(jù)使用人員的權(quán)限顯示不同的內(nèi)容;
b)具備告警信息發(fā)布功能,支持用戶通過移動端、客戶端等查看。
4.3環(huán)境要求
4.3.1工作環(huán)境應(yīng)符合以下要求:
a)環(huán)境溫度:-30 ℃~45 ℃;
b)貯存溫度:-40 ℃~60 ℃;
c)工作相對濕度:不大于80%,無凝露;
d)貯存相對濕度:不大于95%,無凝露;
e)大氣壓力:80kPa~106kPa。
4.3.2供電電源應(yīng)符合以下要求。
a)采用電網(wǎng)、蓄電池為主,有條件的采用太陽能、風(fēng) 光 互 補 發(fā) 電 裝 置 以 及 微 水 力 發(fā) 電 裝 置 等 供 電方式的一種或多種。
b)水錘監(jiān)測單元、傳感器具有備用電源。主電源停電后系統(tǒng)發(fā)出故障信號,備用電源自動投入使用,備用電源且系統(tǒng)設(shè)備正常工作時間不低于1h或滿足工程設(shè)計要求。
4.3.3通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用下列網(wǎng)絡(luò)之一:
a)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng);
b)移動通信或衛(wèi)星通信等網(wǎng)絡(luò)。
4.4監(jiān)測位置要求
4.4.1在工程設(shè)計中,應(yīng)考慮水錘 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 的 技 術(shù) 要 求,包 括 水 錘 監(jiān) 測 單 元、壓 力 傳 感 器 的 安 裝 接 口、
電源、通信等要求。

4.4.2供水管網(wǎng)系統(tǒng)的下列位置宜設(shè)置水錘監(jiān)測點:
a)管道局部高點、低點及變坡點;
b)水錘防護組件設(shè)置處及控制閥前;
c)管道途經(jīng)的重要地區(qū)或重要設(shè)施處;
d)管道途經(jīng)的地質(zhì)風(fēng)險較大處;
e)不同管道材質(zhì)接口處。
4.4.3在水泵出水總管、控制閥前、有彌合水錘風(fēng)險的位置,水錘監(jiān)測系統(tǒng)傳感器宜采用冗余設(shè)計。