一、方案背景
近年来随着全国各地供水项目的不断推进，各种供水管道的运用，其中长距离输水PCCP管道物美价廉，使用也比较多，不管是那种供水管道，根据国外的经验，都需要配套管道安全监测系统，或者叫管道泄漏监测系统、管道健康诊断监测系统、管道漏损监测系统等等。对于PCCP管道而言，主要从管道沉降监测、管道漏损监测、管道断丝监测这三方面来考虑，断丝跟漏损监测尤为重要。
二、方案说明
1、PCCP管道断丝监测
它主要采用分布式光纤声波/振动传感测漏技术，其原理是利用高相干光在光纤中传输引起的瑞利散射光干涉对声波/振动特征敏感的特点，实现声波或振动检测。在管道安装过程中，同步在管道外壁敷设微振动传感光缆，该光缆既是传输信号的通道，又是采集断丝信号的传感器。单端连接分布式光纤振动信号解调主机，即可实现实时分布式管道泄露监测和爆管及第三方开挖破坏预警。
光缆铺设方法：内外壁铺设都可以，对于方便施工人员进入的大口径管道，建议在管道内壁敷设传感光缆，优点如下：
• 高强度的管道本体可以很好的保护脆弱的传感光缆；
• 管道内环境噪声相对较小，光缆采集的信号更准确；
• 管道内施工光缆可以排除交叉、跳跃施工、恶劣天气和环境因素的干扰，施工方便、快捷；
• 管道的寿命远远大于25年，管道内敷设光缆便于全线更换到期老化的光缆;
技术参数
测量距离：≧50km ;
定位精度：≤5米；
响应时间：<2秒；
误报率：<5%;
漏报率：≦1.0%
故障报警：光缆断裂后系统自动报警并定位故障点位置。
数据存储：报警数据记录、查询功能
报警信号输出：通过RS232、RJ45接口以及继电器输出、网络传输；
2、PCCP管道漏损监测
它是由声波传感器（光纤水听器或者压电式水听器）间隔一定距离（500米-1000米）布置一个点，当PCCP管道发出漏损声音用声波定位法测量两传感器之间的泄漏点。
压电式水听器技术参数
工作频率范围：20Hz～50kHz
低频接收灵敏度：－172dB Vre: 1V/μPascal
工作电压：DC5V~12V
使用材质：橡胶+不锈钢
水平指向性：±1.5dB（50kHz）
垂直指向性：±2.0dB（50kHz，240°范围）
承受静压：8Mpa
连接电缆：三芯屏蔽电缆，芯线定义：红（棕）线—12伏正；兰线—公共地线；其它—信号输出
防护等级：IP68，包括传感器电缆连接处
工作温度： -20 ℃～80 ℃
压电式水听器需要跟RTU配合使用，RTU是水听器采集与通讯终端是安装与现场的设备，是集成电源、数据采集、无线通讯等模块的一体化综合终端模块，并可以根据现场施工的情况选择不同的外形。传感器采集与通讯中断内置电源变换模块、无线通讯模块、卫星信号接收模块，能够给水听器和压力传感器提供电源并采集信号，进行初步信号分析处理后通过无线网络发送给监控中心服务器。
终端内通过内置的卫星信号接收机（GPS和北斗双模），能够对数据采集的时间进行实时的校准，其精度能够达到1pps，确保进行定位计算的准确度。
本终端内安装4G无线通讯模块，并可以向下兼容2G/3G，能够将数据采集的数据通过运营商的无线网络、INTERNET发送到监控中心进行分析。
光纤水听器技术参数
■工作频率：5Hz~5kHz，可扩展
■声压灵敏度：≥-150dB
■动态范围： 不小于 100dB
■测量范围：1000m
3、PCCP管道沉降监测
主要针对对管道径向位移、管道接头纵向位移、管道接口三向位移和管道接头的渗漏监测，同时还兼顾管道覆土压力和基础设施变形监测。对主要建筑物的重点监测项目实现实时自动监控。
技术参数
径向位移计 量程：150mm，分辨力：0.1%FS，温度范围：-20～80℃
纵向位移计 量程：150mm，分辨力：0.1%FS，温度范围：-20～80℃
土压力计 量程：0-20KPa（其他量程可定制）；精度：≤1 KPa；分辨率：0.1 KPa；温度测量精度：±0.5℃工作温度：-20℃～70℃；灵敏度：0.004%；尺寸：φ30*5mm(可定制)
渗压力计 量程：0.2MPa（其他量程可定制）；系统总精度：≤1%FS；温度测量精度：-20℃～-10℃测温精度在 2℃内，-10℃～70℃测温精度在 0.5℃内；工作温度：-20℃～70℃；
三、综合智能分析系统说明
智能分析系统包括服务器、智能分析软件、预警算法等组成。该系统可以监测管道发生泄漏并判断管道发生泄漏的情况和位置，及时预警。针对背景环境噪声，综合智能分析系统具备模式分析算法和深度学习算法，可自动进行识别、建库和学习，提高报警准确率。智能分析软件会对管道声数据进行长期建库，对泄漏信号位置、断丝位置、爆管位置等的监测可与管道GIS系统结合显示监测位置。
系统功能如下：
1) 监测管道泄漏信号，确定管道泄漏位置，对爆管进行预警；
2) 模式识别功能：泄漏信号特征准确提取，建立数据样本库，能将环境干扰信号滤除；
3) 支持自主无人值守运行；
4) 丰富的报警及记录功能：系统具有报警本地显示、记录、联动以及远程联动、查询功能。系统能提供实时的电子地图定位、语音报警、数据存储以及声光、短信报警功能；
5) 故障报警功能：系统软件具有故障报警功能。水听器传感器或传输光缆出现断裂时，系统将实时提供反馈信息，上传报警信号；
6) 系统具有“学习功能”，出现报警事件时，系统将采集信号与之前“学习”获得的信号进行对比分析，做出判断；
四、其他说明
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