市政給水管網(wǎng)教學(xué)演示裝置，供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置
2025-03-23 09:40市政給水管網(wǎng)教學(xué)演示裝置以直觀展示管網(wǎng)結(jié)構(gòu)、動態(tài)模擬水流狀態(tài)、培養(yǎng)管網(wǎng)運維能力為核心目標(biāo)，通過模塊化設(shè)計、虛實結(jié)合的方式，幫助學(xué)生理解給水管網(wǎng)的工作原理、水力計算及故障處理，為市政工程專業(yè)教學(xué)及職業(yè)技能培訓(xùn)提供實踐支持。
二、核心功能模塊
裝置需覆蓋以下功能，并通過硬件與軟件結(jié)合實現(xiàn)教學(xué)場景還原：
管網(wǎng)結(jié)構(gòu)展示模塊
物理沙盤：按比例縮放的市政管網(wǎng)沙盤模型，標(biāo)注管道材質(zhì)、管徑、閥門位置等關(guān)鍵信息。
透明管道設(shè)計：采用透明亞克力材質(zhì)管道，直觀展示水流路徑及狀態(tài)。
動態(tài)模擬系統(tǒng)
水泵與水箱：集成變頻水泵、儲水箱，模擬不同壓力下的供水場景。
傳感器與數(shù)據(jù)采集：在關(guān)鍵節(jié)點安裝壓力傳感器、流量計，實時顯示水流參數(shù)。
故障模擬單元：支持管道泄漏、閥門故障、水壓不足等10種以上故障場景設(shè)置。
智能監(jiān)控系統(tǒng)
SCADA界面：通過軟件界面模擬城市供水調(diào)度系統(tǒng)，實時顯示管網(wǎng)壓力、流量、水質(zhì)數(shù)據(jù)。
預(yù)警與決策支持：當(dāng)模擬故障發(fā)生時，系統(tǒng)自動觸發(fā)預(yù)警，引導(dǎo)學(xué)生分析并制定搶修方案。
虛擬仿真平臺（可選）
3D建模：利用虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)構(gòu)建三維管網(wǎng)模型，支持沉浸式學(xué)習(xí)。
水力計算軟件：集成EPANET等水力分析軟件，輔助學(xué)生進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計與優(yōu)化。
一、 系統(tǒng)簡介
1、供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置總由：1）城市管網(wǎng)系統(tǒng)模塊、2）用戶供水系統(tǒng)管網(wǎng)、3）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3個基礎(chǔ)部分組成。模擬管網(wǎng)的節(jié)點處安裝壓力傳感器，流量變送器。以計算機(jī)為基礎(chǔ)的過程控制與現(xiàn)場監(jiān)控自動化系統(tǒng)，主要運用SCADA系統(tǒng)采集信號傳輸及控制，通過信號傳輸系統(tǒng)的信號傳輸線，將節(jié)點壓力信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對模擬管網(wǎng)運行進(jìn)行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集及故障診斷。
2、供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置可進(jìn)行市政管網(wǎng)仿真模型展示、管網(wǎng)閉水實驗、管網(wǎng)泄漏檢測實訓(xùn)、管網(wǎng)事故評判及管網(wǎng)運行工況監(jiān)測實訓(xùn)等，實訓(xùn)設(shè)施設(shè)備可供學(xué)生實訓(xùn)、教師進(jìn)修培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定、社會培訓(xùn)、企業(yè)員工進(jìn)修等服務(wù)項目。
二、設(shè)備功能
1、供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置主要用于仿真模擬市政供水管網(wǎng)運行工況。該裝置通過對家庭用水、管網(wǎng)構(gòu)件、用水壓力的有效模擬，結(jié)合數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)（SCADA）,對管網(wǎng)運行工況進(jìn)行分析。為模型校核、漏損監(jiān)測與定位、突發(fā)污染物預(yù)警等研究提供依據(jù)。
2、市政供水管網(wǎng)系統(tǒng)：管徑為DN40。管道材質(zhì)為UPVC，UPVC管材取得飲用水衛(wèi)生許可，均按實際供水要求模擬，水廠由水箱來模擬，通過水泵將水量供給到管網(wǎng)中。通過對管網(wǎng)的水泵，閥門的控制，可以實現(xiàn)對管網(wǎng)流向、壓力的控制，管網(wǎng)壓力可以在0~0.6MPa之間調(diào)節(jié)。管道中布設(shè)過壓力變送器、電磁流量計、來監(jiān)測供水管網(wǎng)流量和壓力的變化。裝置設(shè)置了回水箱、回水泵形成供水回路。、
3、供水系統(tǒng)組網(wǎng)系統(tǒng)：可以實現(xiàn)對水廠、管網(wǎng)和居民用戶的模擬，模擬地下管道漏損。管網(wǎng)中布設(shè)了水泵、閥門、壓力傳感器和流量傳感器等組件。居民用戶通過9個出水龍頭來模擬，通過對各個用戶龍頭開度進(jìn)行自動控制，可以使每個用戶用水量按照設(shè)定的模型隨時間變化。依靠該裝置，可以有效的模擬供水管網(wǎng)中的各種工況，實現(xiàn)對管網(wǎng)的模型校核、壓力調(diào)控、漏損定位、突發(fā)污染物預(yù)警等的有效模擬，為科研和實際生產(chǎn)提供依據(jù)。
4、下部為地下管道漏損檢測實驗裝置，用于檢測地下管道破裂后造成的漏損。采用DN15的UPVC管材質(zhì)。種管材為市政供水常用的材料。管道設(shè)置1個泄漏點，每個漏損點設(shè)置窨井，窨井中安裝電動調(diào)節(jié)球閥，用于調(diào)節(jié)泄漏量。窨井由不水箱、水泵調(diào)節(jié)閥、軟件組成。
該裝置通過布設(shè)光纖傳感器，可以實時監(jiān)測地下管道破損后的泄露情況。同時，也可以使用探地雷達(dá)、聽音棒、相關(guān)儀等裝置確定漏損位置與漏損量。（客戶自配儀器）。
5、所有壓力、流量、調(diào)節(jié)信號采集進(jìn)入PLC，再傳到數(shù)據(jù)庫存儲，根據(jù)數(shù)學(xué)模型需求調(diào)用各個時段的數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)可由PLC控制自動運行。
二、技術(shù)參數(shù)
1、輸入電源：三相五線220V±10% 50Hz
2、整機(jī)容量：≤4.5kVA
3、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
4、外形尺寸：＞800cm×60cm×180cm
5、模塊1號：占地220CM*75CM*200CM
6、模塊2號、占地220CM*75CM*200CM
四、實訓(xùn)功能
1）、演示水泵供水方式，可以有效的模擬供水管網(wǎng)中的各種工況
2）、演示城市管網(wǎng)供水方式
3）、管道泄漏判斷方法以，可以實時監(jiān)測地下管道破損后的泄露情況
4）、演示變頻供水方式
6）、演示不同供水系統(tǒng)的設(shè)備組成與自動控制系統(tǒng)的工作原理
7）、水泵供水系統(tǒng)的配電系統(tǒng)組成與控制方式、原理
9）、變頻供水控制系統(tǒng)組成與工作原理
10）、演示不同供水系統(tǒng)實現(xiàn)對管網(wǎng)的模型校核、
11）、演示不同供水系統(tǒng)壓力調(diào)控
12）、演示不同供水系統(tǒng)漏損定位
13）、演示不同供水系統(tǒng)突發(fā)污染物預(yù)警等的有效模擬
14）學(xué)習(xí)城市管網(wǎng)中的各種儀表使用
15）、減壓閥在系統(tǒng)中的使用和維護(hù)
16）、流量計的調(diào)效，和維護(hù)
17)、用用戶抄表
2、SCADA監(jiān)視控制系統(tǒng)
一、概述
1、SCADA(監(jiān)視控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由4個基礎(chǔ)部分組成。
1）模擬管網(wǎng)的節(jié)點處安裝壓力傳感器、流量變送器、調(diào)節(jié)流量系統(tǒng)。
2）以計算機(jī)為基礎(chǔ)的過程控制與現(xiàn)場監(jiān)控自動化系統(tǒng)軟件，主要運用SCADA系統(tǒng)采集信號傳輸及控制、
3）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過信號傳輸系統(tǒng)的信號傳輸線，將節(jié)點壓力信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對模擬管網(wǎng)運行進(jìn)行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集及故障診斷。
4）電氣控制、變頻調(diào)節(jié)、恒壓給水控制系統(tǒng)組成。
2、該實訓(xùn)室可進(jìn)行市政管網(wǎng)仿真模型展示、實訓(xùn)設(shè)施設(shè)備可供學(xué)生實訓(xùn)、教師進(jìn)修培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定、社會培訓(xùn)、企業(yè)員工進(jìn)修等服務(wù)項目。
1）管網(wǎng)閉水實驗、
2）管網(wǎng)泄漏檢測實訓(xùn)、
3）管網(wǎng)事故評判及管網(wǎng)運行工況監(jiān)測實訓(xùn)等，
3、軟件操作內(nèi)容
1)主管網(wǎng)系統(tǒng)
2）9路分區(qū)管網(wǎng)操作
3）分區(qū)曲線選擇
4）9大區(qū)分區(qū)歷史數(shù)據(jù)庫查詢
5）分區(qū)數(shù)據(jù)報表功能
6）主管網(wǎng)動態(tài)流程演示，流程同步顯示
7）各分區(qū)管網(wǎng)的動態(tài)狀態(tài)與動畫流程同步顯示
8）變頻泵功率、電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率
9）工頻泵功率、電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率
二、技術(shù)參數(shù)
1、輸入電源：三相五線220V±10% 50Hz
2、整機(jī)容量：≤4.5kVA
3、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
4. 外形尺寸：＞800cm×60cm×180cm
二、核心功能模塊
裝置需覆蓋以下功能，并通過硬件與軟件結(jié)合實現(xiàn)教學(xué)場景還原：
管網(wǎng)結(jié)構(gòu)展示模塊
物理沙盤：按比例縮放的市政管網(wǎng)沙盤模型，標(biāo)注管道材質(zhì)、管徑、閥門位置等關(guān)鍵信息。
透明管道設(shè)計：采用透明亞克力材質(zhì)管道，直觀展示水流路徑及狀態(tài)。
動態(tài)模擬系統(tǒng)
水泵與水箱：集成變頻水泵、儲水箱，模擬不同壓力下的供水場景。
傳感器與數(shù)據(jù)采集：在關(guān)鍵節(jié)點安裝壓力傳感器、流量計，實時顯示水流參數(shù)。
故障模擬單元：支持管道泄漏、閥門故障、水壓不足等10種以上故障場景設(shè)置。
智能監(jiān)控系統(tǒng)
SCADA界面：通過軟件界面模擬城市供水調(diào)度系統(tǒng)，實時顯示管網(wǎng)壓力、流量、水質(zhì)數(shù)據(jù)。
預(yù)警與決策支持：當(dāng)模擬故障發(fā)生時，系統(tǒng)自動觸發(fā)預(yù)警，引導(dǎo)學(xué)生分析并制定搶修方案。
虛擬仿真平臺（可選）
3D建模：利用虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)構(gòu)建三維管網(wǎng)模型，支持沉浸式學(xué)習(xí)。
水力計算軟件：集成EPANET等水力分析軟件，輔助學(xué)生進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)計與優(yōu)化。
DBLY-97 供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置
一、 系統(tǒng)簡介
1、供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置總由：1）城市管網(wǎng)系統(tǒng)模塊、2）用戶供水系統(tǒng)管網(wǎng)、3）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3個基礎(chǔ)部分組成。模擬管網(wǎng)的節(jié)點處安裝壓力傳感器，流量變送器。以計算機(jī)為基礎(chǔ)的過程控制與現(xiàn)場監(jiān)控自動化系統(tǒng)，主要運用SCADA系統(tǒng)采集信號傳輸及控制，通過信號傳輸系統(tǒng)的信號傳輸線，將節(jié)點壓力信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對模擬管網(wǎng)運行進(jìn)行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集及故障診斷。
2、供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置可進(jìn)行市政管網(wǎng)仿真模型展示、管網(wǎng)閉水實驗、管網(wǎng)泄漏檢測實訓(xùn)、管網(wǎng)事故評判及管網(wǎng)運行工況監(jiān)測實訓(xùn)等，實訓(xùn)設(shè)施設(shè)備可供學(xué)生實訓(xùn)、教師進(jìn)修培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定、社會培訓(xùn)、企業(yè)員工進(jìn)修等服務(wù)項目。
1、供水管網(wǎng)實訓(xùn)裝置主要用于仿真模擬市政供水管網(wǎng)運行工況。該裝置通過對家庭用水、管網(wǎng)構(gòu)件、用水壓力的有效模擬，結(jié)合數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)（SCADA）,對管網(wǎng)運行工況進(jìn)行分析。為模型校核、漏損監(jiān)測與定位、突發(fā)污染物預(yù)警等研究提供依據(jù)。
2、市政供水管網(wǎng)系統(tǒng)：管徑為DN40。管道材質(zhì)為UPVC，UPVC管材取得飲用水衛(wèi)生許可，均按實際供水要求模擬，水廠由水箱來模擬，通過水泵將水量供給到管網(wǎng)中。通過對管網(wǎng)的水泵，閥門的控制，可以實現(xiàn)對管網(wǎng)流向、壓力的控制，管網(wǎng)壓力可以在0~0.6MPa之間調(diào)節(jié)。管道中布設(shè)過壓力變送器、電磁流量計、來監(jiān)測供水管網(wǎng)流量和壓力的變化。裝置設(shè)置了回水箱、回水泵形成供水回路。、
3、供水系統(tǒng)組網(wǎng)系統(tǒng)：可以實現(xiàn)對水廠、管網(wǎng)和居民用戶的模擬，模擬地下管道漏損。管網(wǎng)中布設(shè)了水泵、閥門、壓力傳感器和流量傳感器等組件。居民用戶通過9個出水龍頭來模擬，通過對各個用戶龍頭開度進(jìn)行自動控制，可以使每個用戶用水量按照設(shè)定的模型隨時間變化。依靠該裝置，可以有效的模擬供水管網(wǎng)中的各種工況，實現(xiàn)對管網(wǎng)的模型校核、壓力調(diào)控、漏損定位、突發(fā)污染物預(yù)警等的有效模擬，為科研和實際生產(chǎn)提供依據(jù)。
4、下部為地下管道漏損檢測實驗裝置，用于檢測地下管道破裂后造成的漏損。采用DN15的UPVC管材質(zhì)。種管材為市政供水常用的材料。管道設(shè)置1個泄漏點，每個漏損點設(shè)置窨井，窨井中安裝電動調(diào)節(jié)球閥，用于調(diào)節(jié)泄漏量。窨井由不水箱、水泵調(diào)節(jié)閥、軟件組成。
該裝置通過布設(shè)光纖傳感器，可以實時監(jiān)測地下管道破損后的泄露情況。同時，也可以使用探地雷達(dá)、聽音棒、相關(guān)儀等裝置確定漏損位置與漏損量。（客戶自配儀器）。
5、所有壓力、流量、調(diào)節(jié)信號采集進(jìn)入PLC，再傳到數(shù)據(jù)庫存儲，根據(jù)數(shù)學(xué)模型需求調(diào)用各個時段的數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)可由PLC控制自動運行。
二、技術(shù)參數(shù)
1、輸入電源：三相五線220V±10% 50Hz
2、整機(jī)容量：≤4.5kVA
3、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
4、外形尺寸：＞800cm×60cm×180cm
5、模塊1號：占地220CM*75CM*200CM
6、模塊2號、占地220CM*75CM*200CM
四、實訓(xùn)功能
1）、演示水泵供水方式，可以有效的模擬供水管網(wǎng)中的各種工況
2）、演示城市管網(wǎng)供水方式
3）、管道泄漏判斷方法以，可以實時監(jiān)測地下管道破損后的泄露情況
4）、演示變頻供水方式
6）、演示不同供水系統(tǒng)的設(shè)備組成與自動控制系統(tǒng)的工作原理
7）、水泵供水系統(tǒng)的配電系統(tǒng)組成與控制方式、原理
9）、變頻供水控制系統(tǒng)組成與工作原理
10）、演示不同供水系統(tǒng)實現(xiàn)對管網(wǎng)的模型校核、
11）、演示不同供水系統(tǒng)壓力調(diào)控
12）、演示不同供水系統(tǒng)漏損定位
13）、演示不同供水系統(tǒng)突發(fā)污染物預(yù)警等的有效模擬
14）學(xué)習(xí)城市管網(wǎng)中的各種儀表使用
15）、減壓閥在系統(tǒng)中的使用和維護(hù)
16）、流量計的調(diào)效，和維護(hù)
17)、用用戶抄表
2、SCADA監(jiān)視控制系統(tǒng)
一、概述
1、SCADA(監(jiān)視控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由4個基礎(chǔ)部分組成。
1）模擬管網(wǎng)的節(jié)點處安裝壓力傳感器、流量變送器、調(diào)節(jié)流量系統(tǒng)。
2）以計算機(jī)為基礎(chǔ)的過程控制與現(xiàn)場監(jiān)控自動化系統(tǒng)軟件，主要運用SCADA系統(tǒng)采集信號傳輸及控制、
3）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過信號傳輸系統(tǒng)的信號傳輸線，將節(jié)點壓力信號傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對模擬管網(wǎng)運行進(jìn)行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集及故障診斷。
4）電氣控制、變頻調(diào)節(jié)、恒壓給水控制系統(tǒng)組成。
2、該實訓(xùn)室可進(jìn)行市政管網(wǎng)仿真模型展示、實訓(xùn)設(shè)施設(shè)備可供學(xué)生實訓(xùn)、教師進(jìn)修培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定、社會培訓(xùn)、企業(yè)員工進(jìn)修等服務(wù)項目。
1）管網(wǎng)閉水實驗、
2）管網(wǎng)泄漏檢測實訓(xùn)、
3）管網(wǎng)事故評判及管網(wǎng)運行工況監(jiān)測實訓(xùn)等，
3、軟件操作內(nèi)容
1)主管網(wǎng)系統(tǒng)
2）9路分區(qū)管網(wǎng)操作
3）分區(qū)曲線選擇
4）9大區(qū)分區(qū)歷史數(shù)據(jù)庫查詢
5）分區(qū)數(shù)據(jù)報表功能
6）主管網(wǎng)動態(tài)流程演示，流程同步顯示
7）各分區(qū)管網(wǎng)的動態(tài)狀態(tài)與動畫流程同步顯示
8）變頻泵功率、電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率
9）工頻泵功率、電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率
二、技術(shù)參數(shù)
1、輸入電源：三相五線220V±10% 50Hz
2、整機(jī)容量：≤4.5kVA
3、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
4. 外形尺寸：＞800cm×60cm×180cm