一、系统介绍
长距离供水管网水锤及漏损监测系统是一套可无人值所24小时不间断实时在线监测供水供油供气管道的爆管或漏损事件的自动化监测系统。采用高频压力传感器阵列、高灵敏度水听器传感阵列相结合来监测管道内的压力和声波信号，对信号进行实时采集和数字处理，并通过传感器通过现场数据采集通信装置RTU，3G/4G无线和光纤通信方式，将采集到数据传输到调度控制中心分析平台对管道进行实时监测和分析。辨识出管道泄漏时的特征变化，实现的管道泄漏监测。压电陶瓷水听器前端传感，为管道现场自动化采集前端数据。
二、系统配置原则与性能要求
在确定排气阀位置上安装一体式传感器，包括高频压力传感器和水听器，同时传感器接触到管道内的水。安装传感器位置间距的设置原则：800-1200米，现场条件在此间距范围内适当调整位置。
系统配置要求
1)现场硬件设备包含：
-高频压力传感器
-水听器
-通信数据传输装置RTU
-GSM（3G/4G）和同步授时时钟天线
-不锈钢控制箱及电源附件
2)通信方式：3G/4G无线通信或光纤通信。当空挂光缆出现故障时，通讯系统能够保证故障点两侧的监测设备能够分别向线路两端传输数据，再通过水厂与各管理站之间的有线VPN网络将监测信号传回至水厂监测中心平台软件。
3)监测分析平台软件：客户端服务器安装方式
4)电源：风光互补电源供电，带有锂电池，容量需满足现场传感器和RTU传输装置没有日照20天情况，继续保持正常工作。
5)供电冗余：RTU本体需内置锂电池和外部电源供电，互为备用。
三、技术参数
（1）、水听器（压电式）
灵敏度：-172dB Vre: 1V/μPascal
响应频率范围：20Hz-20KHz
电源：2.2-5VDC； -1mW 典型运行条件
传感器材质：PEEK
同轴电缆：低噪
最大承受静压：68Bar
安全工作温度范围： -20 ℃～80 ℃
低噪声、高耐用性，需浸没水中
防护等级：IP68
含10米电缆
（2）、高频压力传感器（高频水压计）
采样频率：64/128/256Hz，以满足分析需求
量程：0～300 psia，需满足负压的监测；
精度：≤0.1%FS
响应时间：≤1ms
电压：5V+/-0.5V
输出信号：0-30/100mV
工作温度：-40℃～80℃
最大承受静压：68Bar
材质：不锈钢隔离膜片
防护等级：IP68
含10米电缆
（3）、数据采集和通信装置RTU
配GPS天线，连接线长度缺省6米（可调），
支持GPS/北斗。时钟同步精度：≤1ms；
可外接供电：12VDC，通过软件自动切换内置电源；
本体内置锂电池，在外部电源失效后，满足现场设备运行至少1月；
采集周期：数据上传时间可调整，自动连接中控上传。
内存：内置16G闪存卡,支持采集高频压力数据的存储，保存30天数据不丢失；
低功耗：低功耗设计，供电电压：12VDC；连接传感器后总功耗 ≤1W；
运行温度：-30 至75°C；
整体及接插件防水等级：IP68
配高频压力计接口，支持Modbus标准总线采集现场其它设备数据
通讯：3G/4G,插入标准尺寸SIM卡，支持光纤通信，配套套串口服务器，支持profinet等通用以太网协议。
压力采集精度大于等于16位；
支持音频输入接口；
四、监测平台要求
1.长距离供水管网水锤及漏损监测系统满足分布式部署要求：采用客户端安装方式，按照实际需求需部署在客户端虚拟化服务器上。按照每个服务器的功能特点和系统负载要求，将不同功能的程序和应用软件安装在不同的服务器/实例中。
2.系统采用B/S架构且符合SOA架构的体系结构设计：该系统可以容忍故障，但不会影响用户体验、安全性或造成数据丢失。所有服务器和服务都处于持续监控中，以防未授权访问、内存问题、磁盘空间问题和操作系统补丁。如果某个系统发生故障，该高可用性架构将触发备用系统，代替该故障系统，从而减少对整体系统的影响。
3.用户界面应用基于地图的可视化和交互：采集到的数据结合用户管道和设备数据（或GIS系统提供数据）进行计算和分析并在地图上进行展示。可提供用户一个可视化的界面查看传感器位置信息、管网图和其他的分析结果，并会为用户提供可交互式的、统一的报警列表界面。
4.系统满足大数据并发处理：管道高频压力数据和声学数据都属于大数据量的数据，系统因具备加载、处理、分析该类型数据的能力，且加载、处理、分析该类数据的速度因在标准范围以内（平均耗时<5s、复杂查询<10s）。
5.系统支持安全加密访问：系统访问采用SSL证书进行加密和通讯，确保数据访问符合网络安全要求。用户通过活动目录进行身份认证，仅具有已定义的角色和权利的注册用户才能访问系统。
6.系统提供丰富的第三方接口：系统提供数据接口实现数据共享以及和上位系统的数据对接。系统可提供2种数据输出接口的方式提供第三方系统调用：
-系统发布在线安全监测系统URL地址，其他系统可直接调用地址，调用数据监控和分析页面，系统访问包含统一认证功能。
-WebService接口：WebService接口提供了其他系统调用报警信息、数据分析结果的访问方式。系统可以通过该接口实时将报警信息推送至用户相关业务系统，共享监控和分析数据。
7.系统具备机器学习和人工智能分析功能：系统可以按照历史数据分析管网运行的规律识别管道压力瞬变的异常事件，通过人工智能分析，识别出异常的管道声学数据。
