水位监控技术在排水低洼点检查井中的应用

采集、 通讯一体化模块等设备放置在太阳能支架内 ， 部 并固定在混凝土地基上（ 见图 2 ） 。设备安装完成 后， 既小巧易装， 又有效防止了冰冻和盗窃。
图1
重力管低洼点水位监控系统
图2
太阳能支架
通过一个多月的运行，8 个监控点数据监控稳 定， 并通过调度中心的合理控制相关泵站水位和及 时通知厂家调整排水量， 低洼点水位得到了有效地 控制， 系统运行稳定。 后增加鉴湖前街等 16 个薄弱点的数据监控。 在实际运行中发现部分监测点会出现水位不稳定的 情况， 根据实际运行的需要， 对每个监测点加装了水 位仪保护管以保证水位数据的稳定 。 水位监控设备每分钟向上位机传送液位数据； 同时上位机监控系统就会根据得到的液位信号和设
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南水北调关键工程开工
目前南水北调主体工程已全部开工建设， 累计完成
2012 年计划 投资 1 376 亿元， 占已批可研投资的 60% ， 完成投资 640 亿元以上。2011 年南水北调全年实现开 良好开局。 目 前 155 项 设 计 单 元 工 程 已 基 本 建 成 48
图3
中央控制室实时监控界面
4． 2
社会效益和经济效益 （ 1 ） 保障系统安全。 系统安装后， 调度人员能 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏
¤ Email： 13575588894@ 139． com 0309 收稿日期： 2012-
并及时进 够实时监控到重力管检查井的水位信息， 行分析。一旦井内水位超过警戒水位， 调度中心便 在最短时间内通知厂家调整 能立刻收到报警信息， 污水排量或进行相关泵站排水量调控等 ， 效果明显。 使薄弱点得到了有效的监控， 保证了水位的稳定， 有 保障了排水系统的 效杜绝了薄弱点污水满溢现象， 安全。 （ 2 ） 为控制厂家违规排放提供了依据 。康宁路 伯龙特宽出水井是较敏感的低洼点检查井之一 ， 公 司对其进行 24 h 不间断的监控， 发现在某两家企业 仍旧出现检查井高 污水的瞬时流量不大的情况下， 把这两厂家列为疑似偷排单位。 根据 水位的情况， 掌握了其偷排 其实际排量和该出水井水位的变化， 并经现场的排查， 最终发现偷排现象， 并处 的依据， 以罚款。 （ 3 ） 降低雨水渗入率。 在暴雨天气， 原来为保 需要尽可能地抽低相关泵站 障排水系统的安全性， 的水位。通过实时监控重力管检查井的水位信息， 在保证薄弱点水位安全的情况下， 调度中心可以提 降低泵站的雨水渗入量。 高相关泵站的水位， 5 结语 重力管低洼点水位监控系统在试验点通过半年 的运行， 问题均在发生初期被发现并及时处理 ， 效果 。“低洼点检查井水位监控系统 ” 明显 试点经过半 120
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年时间的使 用 后 ， 我们再次对设备的研制和使用 ， 情况进行了 总 结 认 为 该 设 备 在 排 水 检 查 井 实 时 监控方面发 挥 了 明 显 的 效 果 ， 大大缩短了污水满 溢的处理时 间 ， 减少了检查井渗水对行人产生的 影响 ， 减少了环境污染 ， 产生了较明显的社会和经 济效益 。 可以将该系统推广应用到公司其他各检 查井中去。 参考文献
1 2 3 金小萍． 使用单片机实现 GPRS 通信小系统的研究． 电子工程师， 2007 ， （ 7 ） ： 18 ～ 19 ， 27 陈壮奕． 基于 GPRS 的电能远程抄表系统的设计与实现． 广东电 2006 ， （ 1 ） ： 71 ～ 74 力， 李朝青． 单片机原理及接口技术． 北京： 北京航空航天大学出版 2006 社，
“三年决战 ” 工项目 34 项， 共完成投资 578 亿元， 实现 的 项， 在建 99 项。东线穿黄隧洞主体工程已经完工， 中线 穿黄隧洞内衬施工取得突破， 中线湍河、 沙河渡槽进入 主体施工阶段。跨渠公路桥梁、 铁路交叉工程建设取得 迁任务基本完成。 东线 426 项治污项目全部建成并投
明显进展， 配套工程扎实有序推进 。丹江口库区移民搬
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先在 8 择了重力检查井比较集中的袍江和市区一带， 个低洼易溢的检查井中对设备进行安装和测试； 压力 传感器安装到管道的排水重力管线检查井（ 见图 1 ） ；
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定的参数进行声光报警， 监控人员可及时调度相关 泵站的流量或者通知相关人员赶赴现场进行处理 。 实现了对低洼点检查井水位进行 24 h 不间断监控 和管理。 中央控制室实时监控界面见图 3 。
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统， 并利用 GPRS 无线信息技术和单片机技术实现 了地埋泵站与营业系统设备数据的无线采集 。 近年 来， 随着信息技术的快速发展， 原先技术由于累赘和 ， “公司 ” 已经面临淘汰， 所以 在新设备和新技 低效， 术的使用上也在不断的探索和研究 。 大多检查井管理部门由于面临检查井数量多、 分布广的特性， 除了人工巡视和被动处理， 在在线实 时管理上始终没有一个良策。据知， 截至 2010 年底 全国排水行业以及相关检查井管理单位还没有一个 能够实现检查井在线管理的案例 。 ， “公司 ” 经过调研和比选 选用了符合当前需求 的 DatGPRS H81 数据监控仪这一集成化模块， 这是 一款集数据采集与无线通讯为一体的终端设备 ， 功 耗非常低， 可用 10 W 太阳能直接供电， 后备 3． 5 AH 电池可供 15 d 正常工作 （ 1 min 传输 1 次 GPRS 数 据） ， 可以同时采集多路脉冲量、 开关量和模拟量， 以 GPRS 为通信平台， 具有不受地理限制、 稳定、 可 靠、 成本低等优点。 同时该设备还具有开关量报警 可控的四路继电器形式的干触点输出 ， 可以与 功能， 普通手机进行友好通信， 所有的数据参数都可用手 机进行查询与设置。 排水重力管线检查井多位于非机动车道或隔离 带上， 取电非常不便， 如使用锂电池， 持续供电能力 太弱， 充电、 维护频率过高， 需要投入大量的人力和 时间。通过比较和选择， 采取了后备电池结合太阳 能的供电方式。 阳光充足的情况下， 太阳能板给设 备供电并为后备电池充电； 阴雨天气由电池为设备 供电， 亦可持续供电 1 ～ 2 周。 同时， 小巧简便的设 备便于携带和组装。 图 1 为低洼点检查井水位监控系统原理， 可以 ， 看到 液位传感器把采集到的水位数据传送到数据 采集仪， 并通过 GPRS 通讯模块将数据打成 IP 包， 再通过 GRPS 空中接口接入到 GPRS 网络， 最终经 由网关和路由到达中央控制室。 4 检查井综合监控系统的安装及效益 4． 1 低洼点检查井水位监控系统的安装 “公司” 根据 重力管检查井分布的实际情况， 选
城市排水是政府服务的一个职能分支， 结合了 城市环保、 工业及生活排污等职能服务， 城市建设、 “安全运行、 是围绕 服务社会 ” 为中心的公共行业。 随着经济、 社会的快速发展， 分布于城市道路上的排 水检查井越来越多。 由于地势高低起伏， 部分排水 我们称之为低洼点检查井。 检查井处于地势较低处， 当暴雨来临或厂家排水量突变时， 常常造成局部检 查井水位短时间内升高， 污水满溢到路面， 对居民生 活和城市环境带来损害。虽然绍兴市排水管理有限 ） 在泵站进水端已经安装水 公司（ 以下简称“公司 ” 位监控设备， 但对于远端低洼点检查井的水位 ， 却无 法在第一时间反映出来。 所以， 如何能利用当前先进的自动化监控设备 和无线技术， 研制出一套可以实时监管城市排水管 网低洼点检查井水位信息的系统， 是进一步提升排 水服务质量的当务之急， 也是国内排水行业中的领 先之举。 2 排水公司低洼点检查井管理现状 2． 1 排水低洼点检查井的现状 城市排水是将分散在城市各小区、 各乡镇的工 、 、 业和生活污水收集 输送 集中排放到污水处理中 布满了 心。污水输送管线上和居民区污水汇集处， 排水检查井。随着城市建设的快速发展， 城市区域 排水管网和分布于城市道路上的排水检 不断扩大、 查井越来越多。 排水检查井对于城市排水管道的安全运行关系 “公司” 重大， 目前 共有各类检查井 9 000 多个， 其中 118
入使用。江苏省加强区域尾水导流和资源化利用； 山东 线水质明显改善。
省加大淘汰沿线落后产能， 完善中水截蓄导用工程， 干
2012 年是南水北调工程“三年决战 ” 的关键之年。
在工程建设方面， 计划完成投资 640 亿元以上， 东线与 基本具备过水条 通水直接相关的主体工程基本完工， 件。中线黄河以北除穿黄隧洞 、 焦作城区段、 洺河渡槽 外， 主体工程基本完工， 天津干线工程具备试通水条件； 按照南水北调工程建设计划， 东线一期工程将于 2013 年通水， 于 2013 年中线一期工程主体工程完工， 于 2014 年汛后通水。 （ 通讯员 武云甫 黄殊云）
计算机技术
水位监控技术在排水低洼点检查井中的应用
卢 方 徐 剑 徐海峰 王小江 傅春鸣
（ 绍兴市排水管理有限公司， 绍兴 312000 ）
由于检查井分布区域广、 厂家接入不规范、 管道淤堵等原因， 重力管道检查井水位在暴雨 天气或厂家排水量突变时， 局部检查井水位在短时间内升高， 低洼点检查井尤为严重， 造成污水满 摘要 溢。通过安装低洼点水位监测系统， 对相关水位进行实时监测， 调度中心根据数据进行总体调度， 保 障了排水系统的安全， 降低了雨水渗入率， 为控制违规排放提供了依据。 关键词 1 项目背景 低洼点检查井 污水满溢 实时传输 水位监控 容易满溢的敏感重力检查井为 26 个。 由于检查井 数量多， 分布区域广， 虽然每天有巡视人员巡查管线 及检查井， 但是无法 24 h 对每个低洼点检查井做到 一旦有污水满溢的情况出现， 事故响应时 实时监控， 间无法得到保证。 2． 2 低洼点检查井满溢原因分析 由于居民和企业排水量的增加， 不少重 近年来， 力管线低洼点污水量突变和污水满溢现象有所增 加。造成低洼点污水满溢的原因很多， 主要有以下 3 种情况： （ 1 ） 水量突变多 。 由于接入不规范 、 管道淤堵 等原因 ， 重力 管 线 检 查 井 水 位 在 暴 雨 天 气 或 厂 家 造成局部检查井水位短时 排水量突变 的 情 况 下 ， 间内 升 高 ， 低 洼 点 检 查 井 尤 为 明 显， 造成污水 满溢 。 （ 2 ） 沿途管线长。 虽然“公司 ” 泵站中已经安 装了水位监控系统， 但由于排水管线较长， 泵站水位 容 无法及时反映出远端低洼点检查井的水位变化 ， 易造成无法提前进行泵站调度和通知厂家调整流量 的后果， 导致现场检查井中的污水满溢到路面 。 （ 3 ） 处理周期长。排水管线和检查井一般通过 一旦污水满溢， 待泵 站线巡视员每日巡视进行管理， 站液位有所反映， 再通知巡视员赶赴现场处置， 就会 将会造成比较严重的 在时间上 产 生 很 大 的 滞 后， 后果。 3 方案确定 “公司” 作为全国少数几个最先普及信息化管 理的公司之一， 从 2002 年起就建立了信息化管理系