I. Введение в систему
Система контроля за водоизмещением и утечкойЭто автоматизированная система мониторинга которая обеспечивает круглосуточный непрерывный онлайновый контроль в режиме реального времени за детонаторами или утечками в системах водоснабжения и газоснабжения. Используя высокочастотную сенсорную решетку давления и высокочувствительную гидрофонную сенсорную решетку в сочетании для мониторинга давления и акустических сигналов в трубопроводе, сбор и цифровая обработка сигналов в режиме реального времени и передача данных в режиме реального времени на аналитическую платформу Центра диспетчерского управления с помощью датчика через полевое устройство сбора данных RTU, 3G / 4G беспроводной и волоконно - оптической связи. Идентифицируйте изменения характеристик при утечке из трубопровода и осуществляйте мониторинг утечки из трубопровода. Передний датчик пьезоэлектрического керамического гидрофона для автоматизации сбора данных на месте трубопровода.

Принципы конфигурации системы и требования к производительности
Установка интегрированных датчиков, включая высокочастотные датчики давления и гидрофоны, для определения положения выхлопного клапана при контакте датчиков с водой в трубопроводе. Принцип установки расстояния между местами установки датчиков: 800 - 1200 м, полевые условия должным образом корректируют положение в пределах этого интервала.
Требования к конфигурации системы
1) Аппаратное оборудование на месте включает:
- Высокочастотные датчики давления
- Гидрофоны.
- Устройство передачи данных связи RTU
- GSM (3G / 4G) и антенна синхронного времени
- Емкости управления из нержавеющей стали и силовые агрегаты.
2) Способы связи: беспроводная связь 3G / 4G или волоконно - оптическая связь. При возникновении неисправности оптического кабеля с бортовой подвеской система связи гарантирует, что оборудование мониторинга с обеих сторон точки отказа может передавать данные на оба конца линии, а затем передавать сигналы мониторинга обратно в программное обеспечение платформы центра мониторинга станции через проводную сеть VPN между водоочистной станцией и станцией управления.
3) Программное обеспечение платформы мониторинга и анализа: способ установки клиентского сервера
4) Источник питания: Фэн - люминесцентный дополнительный источник питания, с литиевой батареей, емкость должна удовлетворять полевым датчикам и устройству передачи RTU без солнечного света в течение 20 дней, чтобы продолжать нормальную работу.
5) Избыточность питания: корпус RTU должен иметь встроенную литиевую батарею и внешний источник питания, которые являются резервными друг для друга.
III. Технические параметры
(1Гидрофоны (пьезоэлектрические)

Чувствительность: 172dB Vre: 1V / мю Pascal
Диапазон частот отклика: 20Hz - 20KHz
Источник питания: 2.2 - 5VDC; Типичные условия эксплуатации 1 мВт
Материал датчика: PEEK
Коаксиальный кабель: низкий уровень шума
Максимальная выдержка статического давления: 68 бар
Безопасный диапазон рабочих температур: 20°C - 80°C
Низкий шум, высокая долговечность, необходимо погружать в воду
Класс защиты: IP68
Содержит 10 - метровый кабель.
(2), высокочастотные датчики давления (высокочастотные гидроманометры)
Частота отбора проб: 64 / 128 / 256 Гц для удовлетворения аналитических потребностей
Диапазон измерений: 0 - 300 psia, для выполнения мониторинга отрицательного давления;
Точность: 0,1% FS
Время отклика: 1 мс
Напряжение: 5V + / - 0.5V
Выходной сигнал: 0 - 30 / 100 мВ
Рабочая температура: - 40°C - 80°C
Максимальная выдержка статического давления: 68 бар
Материал: изоляционная мембрана из нержавеющей стали
Класс защиты: IP68
Содержит 10 - метровый кабель.
(3) Устройства для сбора данных и связи RTU
С антенной GPS, длина соединительной линии по умолчанию 6 метров (регулируемая),
Поддержка GPS / BeiDou. Точность синхронизации часов: 1 мс;
Внешнее питание: 12VDC, автоматическое переключение встроенного питания через программное обеспечение;
Внутренний литиевый аккумулятор встроен в корпус, после отказа внешнего источника питания, чтобы удовлетворить работу полевого оборудования не менее января;
Цикл сбора: время загрузки данных может быть отрегулировано, автоматически подключается к контролируемой загрузке.
Память: встроенная флэш - карта 16G, поддерживающая хранение высокочастотных данных о давлении, которые хранятся в течение 30 дней без потери;
Низкое энергопотребление: конструкция с низким энергопотреблением, напряжение питания: 12VDC; Общее энергопотребление при подключении датчика - 1 Вт;
Эксплуатационная температура: от - 30 до 75°C;
Общий уровень водонепроницаемости плагинов и плагинов: IP68
Интерфейс высокочастотного манометра, поддерживающий стандартную шину Modbus для сбора данных о других устройствах на месте
Связь: 3G / 4G, вставка SIM - карт стандартного размера, поддержка волоконно - оптической связи, поддержка последовательного сервера, поддержка общих протоколов Ethernet, таких как profinet.
Точность сбора давления более 16 бит;
Поддержка интерфейса звукового ввода;
IV. Требования к платформе мониторинга

1.Система контроля за водоизмещением и утечкойВыполнение требований к распределенному развертыванию: использование клиентской установки для развертывания на сервере виртуализации клиента в соответствии с фактическими потребностями. В соответствии с функциональными характеристиками каждого сервера и требованиями к нагрузке системы программы и приложения с различными функциями устанавливаются на разных серверах / экземплярах.
Архитектурный дизайн системы с архитектурой B / S и в соответствии с архитектурой SOA: система терпит сбои, но не влияет на пользовательский опыт, безопасность или потерю данных. Все серверы и службы находятся под постоянным наблюдением, чтобы предотвратить несанкционированный доступ, проблемы с памятью, проблемы с дисковым пространством и исправления операционной системы. Если система выходит из строя, архитектура высокой доступности запускает резервную систему, которая заменяет неисправную систему, тем самым уменьшая влияние на систему в целом.
Использование пользовательского интерфейса для визуализации и взаимодействия на основе карт: собранные данные вычисляются, анализируются и отображаются на карте в сочетании с данными пользовательских каналов и устройств (или данными, предоставляемыми системой ГИС). Пользователю предоставляется визуальный интерфейс для просмотра информации о местоположении датчика, диаграммы сети трубопроводов и других результатов анализа, а также интерактивный и единый интерфейс списка предупреждений.
4. Система удовлетворяет параллельной обработке больших данных: высокочастотные данные давления трубопровода и акустические данные относятся к данным большого объема данных, система обладает способностью загружать, обрабатывать и анализировать этот тип данных, а скорость загрузки, обработки и анализа таких данных находится в пределах стандартного диапазона (равномерное время занимает < 5s, сложный запрос < 10s).
Система поддерживает безопасный зашифрованный доступ: доступ к системе шифруется и передается с помощью SSL - сертификата, обеспечивающего доступ к данным в соответствии с требованиями сетевой безопасности. Пользователь идентифицируется через активный каталог, и только зарегистрированные пользователи с определенными ролями и правами могут получить доступ к системе.
6. Система обеспечивает богатый интерфейс третьей стороны: система обеспечивает интерфейс данных для обмена данными и стыковки данных с верхней системой. Система может предоставлять вызовы сторонних систем двумя способами интерфейса вывода данных:
- Система публикует URL - адреса онлайн - системы мониторинга безопасности, другие системы могут напрямую вызывать адреса, вызывать страницы мониторинга и анализа данных, системный доступ включает в себя унифицированную функцию аутентификации.
Интерфейс WebService: интерфейс WebService обеспечивает доступ к другим системам для вызова напоминаний, результатов анализа данных. С помощью этого интерфейса система может в режиме реального времени отправлять сигналы тревоги в бизнес - системы, связанные с пользователем, и обмениваться данными мониторинга и анализа.
Система обладает функциями машинного обучения и анализа искусственного интеллекта: система может распознавать аномалии, связанные с переходным изменением давления в трубопроводе, в соответствии с законами работы сети анализа исторических данных и распознавать аномальные акустические данные трубопровода с помощью анализа искусственного интеллекта.