供水管網破損應急處理裝置

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 供水管網破損應急處理裝置 謝晴峰林凱鑫 大多數(shù)自來水的供水網管遍布在道路兩側。在日常道路維護施工過程中，大型機械工作時難免會破壞供水管網，不僅造成大量自來水的浪費，還影響了人們的正常出行。 針對上述問題，我們設計了供水管網破損應急處理裝置。本裝置包括供電系統(tǒng)、水壓監(jiān)測裝置、操縱按鈕、管網關閉裝置、顯示裝置、遠程通信系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)。 一、結構功能 1.供電系統(tǒng) 供電系統(tǒng)包含市網供電、太陽能供電兩種模式。在太陽能供電模式下，太陽能板對蓄電池進行充電后再供應整個系統(tǒng)工作。遇到陰雨天氣時，蓄電池電量用完后自動切換到市網供電模式，保證裝置不休止工作。 2.水壓監(jiān)測裝

2、置 根據(jù)國家標準，自來水供水管網的水壓至少要達到0.14 MPa，當管網意外發(fā)生破損時，水壓會急劇下降，用壓力傳感器實時監(jiān)測管網中的水壓值就能判斷管網是否發(fā)生破損。本裝置的壓力傳感器選用擴散硅壓力變送器，測量量程為0.6 MPa，輸出信號為05 V。 3.管網關閉裝置 當壓力傳感器監(jiān)測到管網水壓急劇下降時，需馬上關閉自來水管網，避免造成水資源的浪費以及對交通的影響。根據(jù)管網的不同管徑，選擇對應的電動閥門實現(xiàn)管網的及時關閉。 4.人機交互系統(tǒng) 人機交互系統(tǒng)包括操縱按鈕和顯示器。操縱按鈕分別為“模式“開啟“關閉，“模式按鈕用來切換自動模式與手動模式，“開啟“關閉按鈕只在手動模式下才能生效，用于開啟

3、、關閉電動閥門。顯示器采用4位數(shù)碼管，顯示管網內的水壓值，便于維修人員觀測。 5.遠程通信系統(tǒng) 當管網出現(xiàn)破損時，電動閥門自動關閉管網，裝置中的無線遠程通信模塊將實時水壓值、電動閥門狀態(tài)、破管報警等信息傳送給終端，終端操縱裝置開啟或關閉電動閥門。 二、工作過程 供水管網破損應急處理裝置如圖2所示，遠程監(jiān)控終端如圖3所示。 將供水管網破損應急處理裝置安裝在管網的多個重要管路節(jié)點處，水管入口與水管出口串接在管路中，壓力傳感器實時監(jiān)測管路中的水壓值，數(shù)碼管顯示當前工作模式和水壓值，并通過無線通信模塊將水壓值、工作模式、電動閥門狀態(tài)上傳到遠程終端。 通過操縱按鈕或遠程終端切換工作模式。在手動模式下，通

4、過操縱按鈕或遠程終端即可開啟或關閉電動閥門;在自動模式下，當供水管網中的管路出現(xiàn)破損時，壓力傳感器監(jiān)測到水壓下降到一定值時，電動閥門自動關閉當前管路，避免水資源的浪費，同時將管路破損信息及設備編號傳送至遠程終端，維修人員根據(jù)接收到的設備編號確定破損管路的具體位置，及時處理。 供水管網破損應急處理裝置在設計、樣機完成之后，為了驗證裝置在實際應用中的可行性、可靠性和穩(wěn)定性，我們將其安裝在自來水管上進行驗證。當水管的壓力值急劇下降時，管網自動關閉，并將報警信息發(fā)送到遠程終端，驗證效果良好。 三、創(chuàng)新點 1.實時監(jiān)測，自動關閉 在自動模式下，供水管網破損應急處理裝置上的壓力傳感器實時監(jiān)測管網中的水壓，

5、當壓力下降到一定值時，處理器操縱電動閥門關閉管網，避免造成水資源的浪費，影響交通的正常運行。 2.遠程通信，快速響應 一旦出現(xiàn)破管，水壓急劇下降，裝置在關閉供水管網的同時，還能通過無線通信模塊將破損管道信息、站點號等發(fā)送到遠程終端，便利維修人員快速到達指定位置開展搶修工作。 3.安裝靈活，應用廣泛 供水管網破損應急處理裝置可根據(jù)要求安裝于各個重要管網節(jié)點，并根據(jù)不同的水管直徑更換接頭，監(jiān)測與操縱裝置均可保持不變，應用廣泛。 4.雙模供電，節(jié)能環(huán)保 在工作過程中，供水管網破損應急處理裝置優(yōu)先采用太陽能供電模式。電量不足時，裝置自動切換為市網供電模式，保證不休止運行。 由于條件的限制，本裝置只是在

6、自來水進戶端進行了測試，沒有真正安裝在大直徑的供水管網中，可能還存在一些不確定的因素。后續(xù)還可以與水務集團進行溝通，共同開發(fā)出能與大直徑管網匹配的裝置，使其應用更廣泛。（指導老師：項建峰 周麗嬌） 專家點評 謝晴峰、林凱鑫同學的供水管網破損應急處理裝置，是一項為市政供水管網破損設計發(fā)明的應急處理作品。在市政供水行業(yè)中，管道損壞是一個嚴重且很難處理的問題。供水管道一旦破損，將給供水單位帶來一定的經濟損失，同時會因停水給居民的日常生活帶來不便。 兩位同學能從職業(yè)人的視角出發(fā)，選定這個研究課題并將它完成，這說明：一、其具有良好的職業(yè)意識與創(chuàng)新意識，值得點贊。二、其創(chuàng)新設計能力與工程的實施能力強。三、最難能難得的是，其科學態(tài)度端正。兩位同學對自己的作品有較為客觀的認識，不有意拔高，也不有意隱瞞其不足，同時強調了下一步要做的工作。 值得指出的是，雖然都是供水管