供水管網水錘監測系統通用技術要求
1范圍
本文件規定了水錘監測系統的要求,并描述了相應的試驗方法。
本文件適用于城鎮供排水、建筑給水、引(調)水、工業給排水和礦井排水、農業灌溉等有壓輸水工程的水錘監測。
2規范性引用文件
下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必 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范
GB/T38674信息安全技術應用軟件安全編程指南
GB50013室外給水設計標準
GB50265泵站設計標準
SL317泵站設備安裝及驗收規范

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3術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
3.1水力組件hydraulicunit
組成供水管網系統的單一水力部件。
注:包括水池、泵、管道、止回閥、泄壓閥、水擊預防閥、空氣閥、控制閥、空氣罐、調壓塔等。
3.2水錘waterhammer
供水管網中水的流速突然發生變化,引起壓力急劇變化的現象。
注:又稱水擊。
3.3水錘監測系統waterhammermonitoringsystem
記錄水錘發生演化過程,分析驗證水錘計算結果及水錘防護 效 果,評 估 供 水 管 網 水 錘 風 險,具 備 供水管網水錘風險信息的采集、記錄、分析、判定、告警與上傳等功能的系統。
3.4水錘監測單元waterhammermonitoringunit
水錘監測系統中用于接收壓力傳感器信號,進行數據轉換,識別供水管網水錘峰值、頻率,提供記錄和轉發水錘特征曲線關鍵數據的終端單元。

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

a)感知層:水錘監測系統硬件設備包括壓力傳感器、水錘監測單元及配套的信號傳輸設備。根據產品類型,配套監測流量、液位等水力運行參數和水力組件、水泵運行狀態及漏失狀態等數據。
b)通信層:基于通信協議,實現網絡協議和總線協議的轉換。配套路由及實時數據包交互的通信協議及其設備。
c)平臺層:基于數據服務,具有數據匯聚、數據 清 洗、數 據 分 析 及 數 據 接 口 的 數 據 管 理 功 能,以 及顯示與告警、系統巡檢功能。
d)應用層:具有 水 錘 監 測、水 錘 事 件 分 析、異 常 告 警 與 事 件 管 理 的 應 用 功 能,配 套 服 務 器 或 云服務。

4.2.2硬件設備應參照GB6587相關規定,并符合下列要求:
a)壓力傳感器量程的負壓值應達到-100kPa,正 壓 值 應 不 小 于 管 道 公 稱 壓 力 的2倍;采 用 模 擬量信號,分辨力應不大于滿量程的0.2%,精度應不大于滿量程的±0.1%,響應時間應不 大 于
2 ms;
b)水錘監測單元的模數轉換位數應不小于12位,壓力采集頻率應不低于200 Hz;
c)水錘監測單元的防護等級、防爆、防雷以及防浪涌應符合工程設計要求。
4.2.3軟件系統應符合下列要求:
a)應用系統、數據庫、開發平臺等為可靠性高、開放性好、易操作、易維護、安全、成熟的產品;
b)配置周期性系統巡檢功能;
c)具有WEB和移動APP等應用形式;
d)具備與其他軟件系統的數據接口功能;
e)系統平臺的信息安全符合GB/T38674的要求。
4.2.4數據采集應符合下列規定。
a)水力運行參數的采集符合表1的規定

4.2.5數據匯聚應符合下列規定:
a)具備對不同點位數據、不同類型的數據采集與 解 析 的 功 能,所 有 數 據 時 鐘 同 步,滿 足 同 一 的 時間源,最大誤差小于5 ms;
b)數據完整性滿足水錘監測、水錘事件分析的數據應用要求。
4.2.6數據清洗應符合下列規定:
a)通過原始數據的清洗,過濾無效和異常的數據;
b)能辨識數據分類,校核數據準確性。
4.2.7數據存儲與查詢應符合下列規定:
a)以變量名為索引,對歷史數據進行存儲和查詢;
b)水錘壓力、設備運行狀態以及漏失狀態等數據,與時間關聯。
4.2.8顯示與告警應符合下列規定:
a)具備可視化功能,數據自動刷新,告警信息和數據根據使用人員的權限顯示不同的內容;
b)具備告警信息發布功能,支持用戶通過移動端、客戶端等查看。
4.3環境要求
4.3.1工作環境應符合以下要求:
a)環境溫度:-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供電電源應符合以下要求。
a)采用電網、蓄電池為主,有條件的采用太陽能、風 光 互 補 發 電 裝 置 以 及 微 水 力 發 電 裝 置 等 供 電方式的一種或多種。
b)水錘監測單元、傳感器具有備用電源。主電源停電后系統發出故障信號,備用電源自動投入使用,備用電源且系統設備正常工作時間不低于1h或滿足工程設計要求。
4.3.3通信網絡應采用下列網絡之一:
a)局域網或廣域網;
b)移動通信或衛星通信等網絡。
4.4監測位置要求
4.4.1在工程設計中,應考慮水錘 監 測 系 統 的 技 術 要 求,包 括 水 錘 監 測 單 元、壓 力 傳 感 器 的 安 裝 接 口、
電源、通信等要求。

4.4.2供水管網系統的下列位置宜設置水錘監測點:
a)管道局部高點、低點及變坡點;
b)水錘防護組件設置處及控制閥前;
c)管道途經的重要地區或重要設施處;
d)管道途經的地質風險較大處;
e)不同管道材質接口處。
4.4.3在水泵出水總管、控制閥前、有彌合水錘風險的位置,水錘監測系統傳感器宜采用冗余設計。