一、前语
管网压力是自来水公司保证供水和预防爆管事端的重要数据。各自来水公司已充沛认识到管网压力监测的重要意义，并采纳了多样的信息化手法来加以完成。现在，自来水公司遍及选用GPRS无线设备对压力数据进行长途监测，监测设备的设备方法一般为以下两种：
【方法一】监测井内设备压力变送器，监测井邻近立杆设备GPRS设备、太阳能或市电供电设备。压力变送器的信号线引到地面上的GPRS设备中以完成数据远传，设备的作业电源由太阳能或市电供电设备供给。
此种方法可完成管网压力数据的实时监测，但需求破路、挖沟和铺设线缆，施工难度大、建造本钱高。特别当监测井在马路上时，该方法难以完成。
【方法二】在监测井内设备GPRS设备、压力变送器和蓄电池，GPRS设备收集压力变送器的输出信号后直接远传给监控中心，设备的作业电源由蓄电池供给。
此种方法为延伸蓄电池的替换周期，只能采纳守时收集、守时上报的作业形式，无法完成实时监测。该监测方法存在以下几个问题：
1、部分监测井内GPRS信号弱或没有信号，压力数据不能准时上报或底子无法上报。
2、需频频为蓄电池充电，保护本钱高，且耗时吃力。
3、监测井内环境湿润、易被水淹，影响设备的安稳性。
根据上述难题，咱们将低功耗技能、433MHz和GPRS无线通讯技能相结合，规划了分体式供水管网监测设备。该设备由无线压力变送器和433M/GPRS双模无线网关两部分构成。
二、产品规划
1、作业方法
监测井内设备无线压力变送器(由低功耗压力变送器 和 433M数据收集通讯终端两部分组成)，监测井邻近的楼顶、路灯杆或专用设备杆上设备433M/GPRS双模无线网关和太阳能供电设备，供水管网监测中心设备服务器和管网压力实时监测系统软件，如下图所示。
无线压力变送器收集供水管网的压力数据后通过433MHz向表井外发送，表井外的433M/GPRS双模无线网关接纳到压力数据后再转由GPRS网络远传给监控中心。井内、井外设备穿透金属井盖的有用通讯间隔可达150米，使得433M/GPRS双模无线网关的设备方位非常灵敏，大大下降了施工难度。
2、关键技能
2.1、 433MHz和GPRS接力传输，处理信号难题。
433MHz通讯技能运用的是433MHz免费频段，无需申请和付费，其显着优势是无线信号的穿透才能和绕射才能强，特别是在地下监测井内，优势愈加显着。但因433MHz归于超短波，其传输间隔受限，而自来水公司的管网监测点散布在几十乃至几百公里的范围内，所以选用433MHz和GPRS接力传输的方法既处理了表井内GPRS信号弱的难题又满意了长途监测的需求。
2.2、电池供电低功耗规划，处理井内电源问题。
针对井内设备的供电问题， 无线压力变送器中的433M数据收集通讯终端特别选用了低功耗的电源、CPU和通讯芯片，将作业功耗降到了最低，并装备了20AH的高能量锂电池组。433M数据收集通讯终端不只给自己供电，还为低功耗压力变送器供给作业电源。
低功耗压力变送器作业电源为DC 5V，信号输出为DC 0.25~2.25V，作业电流仅为微安级，真实了完成低功耗运转。
为进一步下降功耗，433M数据收集通讯终端在收集压力数据时瞬间为低功耗压力变送器供电，数据收集结束后随即中止供电，直至下一个抄表周期(抄表周期可任意设置)。按3分钟一次抄表周期核算，433M数据收集通讯终端的电池寿数可达2.5年。
通讯时序及功耗图：
433M数据收集通讯终端的电池寿数很简单核算。
首要，核算均匀电流，公式如下：
Iaverage=[It*Tt+Ir*Tr+Is*(T-Tt-Tr)]/T (公式1)
其间，Iaverage：均匀电流;
It：发射电流; Tt：发射时刻;
Ir：接纳电流; Tr：接纳时刻;
Is：休眠电流; T：抄表周期。
如上图中所示：
It = 75mA; Tt =2s;
Ir = 10mA; Tr =1s;
Is = 0.004mA; T = 180s。
带入公式1核算：
Iaverage = (150+10+0.708)/180 = 0.893mA
其次，核算电池运用寿数，公式如下：
Tlife=C/Iaverage (公式2)
其间，Tlife：电池运用寿数;
C：电池容量;Iaverage：均匀电流。
将C=20Ah，则带入公式2核算：
Tlife = 20000/0.893 = 22396(h)≈ 2.5(年)
2.3、选用全防水规划，处理井内湿润、易水淹的难题。
433M数据收集通讯终端的外壳选用优质的通明工程塑料，具有超卓的耐热、耐寒和耐腐蚀特性;具有杰出的结构安稳性和电绝缘性以及重量轻、强度高、抗压、耐磨等长处。
433M数据收集通讯终端选用全方位防水规划：
◆ 壳体两边端盖选用螺纹压紧方法，设备便利。
◆ 为避免设备时密封垫揉捏变形，选用内压盖直接按压方法进行密封。
◆ 壳体内置4个固定卡扣，端盖旋转时可以避免内压盖滚动。
◆ 密封垫选用优质硅胶资料，外表选用双弧形规划，作业时能构成上、下两个真空室，构成真空阻隔。
◆ 内压盖上开有直径为16mm的出线孔(用于衔接433M防水天线和低功耗压力变送器的信号线)并装备进口防水接线头，保证潮气、水无法进入。
◆ 产品防水试压试验到达0.8MPa，镇压72小时后产品没有发生漏水、变形等状况;通过长时间的表井内设备查验，完美到达了规划预期。
低功耗压力变送器也特别选用了绝压型的规划，无需外置导气管，从底子上杜绝了湿气、水进入设备的可能性。
由上述两部分组成的无线压力变送器全体防水等级到达IP68，彻底习惯了井下的设备环境。
三、结语
分体式管网监测设备战胜了当时管网压力监测设备中遍及存在的施工难、信号差、功耗高、防水作用不抱负等许多难题，在重复试验及在河北、山东、吉林等地的现场使用中取得了杰出的作用。该产品为自来水公司的供水管网压力监测供给了一种牢靠、安稳、节能的产品处理方案。
