一、前言：大型壓力輸水管道爆管事故會極大影響城市供水，據中國水協數據統計，國內600多個城市供水管網平均漏損率達到了15%，遠遠超過了國外7%的漏損率。我國大型壓力輸水管道停水檢修時間間隔長（通常每年一次），檢修時間短，通過檢修的方法杜絕爆管并不可行。建立大型壓力輸水管道水錘爆管及漏損監測系統勢在必得，以保障我國大中城市供水安全，為社會經濟可持續發展保駕護航。

二、輸水管道爆管原因：水錘（水擊），氣阻、管材、年限、基建、壓力、地質、連接、填充物等等。大致分為兩類，第一類：突發性爆管，由于水錘效應壓力過高導致，挖機施工等。第二類：漸進性爆管，多種原因導致局部漏損或多處局部漏損，從而形成爆管。

三、大型壓力輸水管道水錘爆管及漏損監測系統技術分析

1、管道外壁泄漏連續性監測技術

（1）分布式光纖聲波振動傳感技術

在大型壓力供水管道外壁鋪設傳感光纜，傳感光纜相當于傳感器，利用偵聽壓力供水管道泄漏點發出的呼嘯聲以及管壁振動這種實時連續監測方法，不受管道埋深地理高程影響，定位精度高。如果是PCCP管道測斷絲的話一定要把傳感光纜鋪設在管道里面，效果geng佳。

（2）分布式光纖測溫技術

該技術主要監測大型壓力供水管道外壁溫度場的溫度變化，可實時連續監測方法，不受管道埋深地理高程影響，定位精度高。

2、管道內壁泄漏連續性監測技術

監測大型壓力供水管道泄漏時的壓力、流量變化以及偵聽泄漏點的聲波，該技術在確定排氣閥位置上安裝一體式傳感器，必須包括高頻壓力計和水聽器，同時傳感器接觸到管道內的水。安裝傳感器位置間距的設置原則：800-1200米，現場條件在此間距范圍內適當調整位置。

為保證管道正常安全運行，本系統中傳感器安裝在專屬結構件中，結構件加裝在排氣閥上，結構件中水與主管道內水相通即可，無需將傳感器放入主管道內。

傳感器通過現場數據采集通信裝置RTU，3G/4G無線方式，將采集到數據傳輸到調度控制中心分析平臺對管道進行實時監測和分析。

四、大型壓力輸水管道水錘爆管及漏損監測系統平臺技術分析

（1）、功能技術分析

1、識別和展示管線壓力瞬變水錘事件（水泵開停、閥門開閉、施工、沖洗、排氣故障等），在線記錄顯示水錘壓力變化曲線，實現報警，并確定壓力瞬變源和定位；

2、傳感器沿主管道800-1200米安裝間距，能夠實現微小漏損監測和報警，爆管大漏損事件監測和報警。通過時鐘同步技術確定漏失位置，精度≤50米；

3、壓力瞬變（水錘）分析，結合供水帶壓管道（GIS）材質、管齡、管徑等等參數，基于現場存在的壓力瞬變強度和數量，評估管道的爆管風險，并展示危險管線的區域；

4、管線異常事件管理，完整、準確掌握輸水系統運行狀態，通過高頻壓力和聲納數據實時監測排氣閥工作狀態；

5、系統能夠快速判斷給水系統問題，提高管線運行的可靠性、安全性，基于供水壓力實現供水調度，并及時自動發現運行異常，提高調度管理的效率和水平。

（2）系統技術分析

狀態數據服務器用于存儲和管理從各數據采集設備傳送過來的實時狀態數據、歷史狀態數據及各特征數據，并應能根據相關數據進行自動分析和診斷。

狀態數據服務器應可以接收其他數據采集系統的數據，具有良好的擴展性和兼容性。狀態數據服務器應可供現場工程師進行相關系統設置和監測分析工作。服務器數據庫軟件采用實時數據庫軟件，以滿足大規模數據倉庫（MongoDB）中的查詢處理管理的需求，并分成系統分析和發布層。

系統分析和發布層的作用是將采集到的數據結合用戶管道和設備數據（或GIS系統提供數據）進行計算和分析并在地圖上進行展示。同時，將報警信息或壓力瞬變分析結果封裝成WebService接口，實現系統與系統之間的交互。