村镇饮用水配水管网水质监测与预警系统的研究

摘要

随着我国农村经济的发展和国家对村镇建设的重视，村镇供水安全问题受到越来越多的关注，全国的许多村镇已经建成或在建集中供水工程。本文从村镇供水水质安全保障的角度出发，对村镇供水管网水质预警系统的建立进行了研究。
　　首先，通过村镇供水水质安全保障的需求分析，提出村镇饮用水配水管网预警系统应由日常管理体系和应急处置体系两部分组成，在做好日常管理的基础上，应当建立村镇应急处置体系，同时与附近城市水质检测中心保持高度联系，以应对突发水质事故，提高村镇供水企业的管理能力。
　　其次，深入分析了EPANET2软件在水力水质模拟中的原理和算法，认为该软件管网建模方法完善、计算精度较高，且具有二次开发功能，适合作为村镇供水管网水力水质模拟软件。
　　再次，结合村镇供水特点，提出了村镇饮用水配水管网水质监测点，应以常规水质监测功能为主，并具备一定的突发事件监测能力。在节点水龄法的基础上，开发了一套适用于村镇饮用水配水管网水质监测点优化选址的方法—改进后的节点水龄法。该法克服了原方法重复计算覆盖节点水量的问题，具有监测范围广、响应速度快的特点。
　　最后，通过WSN技术或GSM技术实现对配水管网水质监测数据的采集和传输，利用VisualBasic为开发平台，开发了一套具有水质报警功能的软件，该软件能实现水质超限报警、实时监测数据显示、监测数据曲线绘制和历史数据查询等功能，同时具有可视性好、易操作的友好界面。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 研究的背景和意义

1．2 村镇集中供水系统简介

1．3 国内外研究现状

1．4 本文研究内容

第2章 村镇饮用水配水管网水质预警系统功能分析

2．1 村镇饮用水配水管网水质预警系统需求分析

2．2 村镇饮用水配水管网水质预警系统的组成与功能

2．2．1 日常运行管理体系

2．2．2 应急处置体系

2．3 本章小结

第3章 村镇饮用水配水管网水力水质模拟

3．1 管网水力模拟

3．1．1 管网水力模型的分类

3．1．2 建立管网水力模型的步骤

3．1．3 管网水力计算基本原理

3．1．4 管网水力动态模拟

3．2 管网水质模拟

3．2．1 管网水质模型的分类

3．2．2 建立管网水质模型的步骤

3．2．3 管网水质变化的流态模型

3．2．4 管网水质变化机理模型

3．2．5 管网水质动态模拟

3．3 EPANET2软件简介

3．3．1 水力模拟能力

3．3．2 水质模拟能力

3．3．3 EPANET2应用步骤

3．4 本章小结

第4章 村镇饮用水配水管网水质监测点优化选址

4．1 优化选址方法

4．1．1 覆盖水量法

4．1．2 节点水龄法

4．2 本章小结

第5章 村镇饮用水配水管网水质预警报警系统的建立

5．1 系统总体设计思路

5．2 数据的采集与传输

5．2．1 无线传感器网络技术

5．2．2 全球移动通信系统

5．2．3 数据采集与传输方式的选择

5．3 预警报警平台的建立

5．3．1 开发平台

5．3．2 软件设计

5．4 本章小结

结论与建议

参考文献

致谢

附录B

B．1 覆盖水量法计算程序

B．2 覆盖水量法求最大水量组合计算程序

B．3 节点水龄法计算程序

B．4 原有节点水龄法覆盖水量计算程序

B．5 覆盖节点矩阵计算程序