1.一种智慧供水管理系统，其特征在于，所述智慧供水管理系统包括：信息采集系统、控制系统、通信系统、操作系统、数据库系统、信息安全系统；其中，所述信息采集系统，以单片机和/或PLC为基础，通过传感器和/或监控器采集智慧供水管理系统需要的信息；

所述通信系统，用于所述信息采集系统、所述控制系统、所述操作系统、所述数据库系统之间的数据传输；所述通信系统为多层次通信系统，兼容多种通信协议和通信形式，实现不同层次之间，以及同一层次内部之间的数据传输；包括所述信息采集系统信息采集单元之间、所述信息采集系统和所述控制系统之间、所述控制系统不同单元之间的数据传输；

所述通信系统传输的数据包括状态类数据、设置类数据、报警类数据；所述通信系统按照信息数据的优先级传输数据，通信系统会自动筛选排序待发送数据的优先级，数据按照优先级由高到低依次发送；优先级由高到低依次为报警类数据、设置类数据、状态类数据；

所述通信系统不同层级之间的通信协议包括常用通信协议和备用通信协议，当所述通信系统判别常用通信协议无法正常通信时，所述通信系统自动启用备用通信协议；

通信协议是否正常通信的判定方法包括及时性和准确性两方面，包括：

A.通信发送方从发送数据到接受到通信接受方的接受数据回复之间的时间间隔不大于T0；

B.通信接受方在自检周期T时间内接收到不完整数据和错误数据的条目数不超过n条；

如果不满足条件A，则不满足通信协议的及时性判定方法，称为A情况，如果不满足条件B，则不满足通信协议的准确性判定方法，称为B情况；如果在连续两个自检周期T内，出现一次B情况或者连续出现m次A情况，就认为通信协议出现故障；

所述T0＝5×(1+(kL/100))；其中如果通信发送方和通信接受方使用有线通信方式时，L指的是线缆的长度；如果通信发送方和通信接受方使用无线通信方式时，L指的是两者之间的直线距离；k是经验值，对于有线通信，k值和线缆材质，线缆长度有关，取值范围为0.8-

1.2之间；对于无线通信，k值和周围电磁场环境、温度、湿度有关，取值范围为0.9-1.4之间；

所述n＝60×T×(1-m)η+b；其中T为自检周期；m为经验值，与通信方式、通信发送方的数量、通信距离、外部环境有关；η为经验值，取值与m值有关；b为经验值，取值与T值相关；所述T为

15-20min；所述m为经验值，m＝1-5；

所述数据库系统，用于存储管道信息、维护人员信息、用户信息；

所述控制系统，用于分析数据，输出控制指令，执行控制指令；

所述操作系统，用于人机交互，方便用户查询和操作；

所述信息安全系统，用于保证数据安全和通信安全。

2.根据权利要求1所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述信息采集系统包括信息采集单元和通信网络；所述信息采集单元包括水量采集设备和水质采集设备，用于采集所处管道位置上水流量信息和水质信息；所述信息采集单元通过所述通信网络相互连接，所述信息采集单元之间相互通信，所述信息采集单元通过所述通信网络与所述控制系统通信。

3.根据权利要求2所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述信息采集单元分布于城市供水管网中，作为管网配件的一部分安装在供水管道上；每一个信息采集单元都有唯一序列号；所述信息采集系统的信息采集单元实时等间隔采集水流量数据和水质数据，为保证数据的准确性，数据经滤波算法和容错算法去除错误数据，数据会按照统一格式：序列号+采集时刻+水流量数据+水质数据+校验值上传给所述控制系统或周围任意其他信息采集单元。

4.根据权利要求1所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述数据库系统分为总数据库和子数据库；所述总数据库和子数据库中存储的数据包括管道信息数据、维护人员信息数据、供水用户信息数据、供水信息数据、报警信息数据、维修记录数据；所述子数据库中的数据根据数据筛选规则上传至所述总数据库。

5.根据权利要求4所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述数据筛选规则，包括：

报警信息实时上传；

管道信息数据、维护人员信息数据、供水用户信息数据、维修记录数据确认更新后上传；

供水信息数据定期上传。

6.根据权利要求5所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述控制系统包括控制系统总机、控制系统分机、控制执行单元；所述控制系统总机控制所述控制系统分机；所述控制系统分机控制所述控制执行单元；所述三者形成层级控制网络；当所述控制系统分机出现故障时，所述控制系统总机可以直接控制所述控制执行单元。

7.根据权利要求6所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述控制系统分机和所述控制执行单元搭配，可任意部署，形成区域性的供水管控网点；所述控制执行单元部署于某段供水管道的两端，用于控制该段供水管道的供水和出水；所述控制系统分机与该区域内的所述信息采集系统连接，取得管道数据；对供水管道进行实时监控；同时控制所述控制执行单元完成控制动作；所述区域性的供水管控网点还包括所述数据库系统的子数据库。

8.根据权利要求7所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述控制系统分机实时监控包括水质监控、管道破裂监控、管道寿命监控；所述水质监控包括区域管道内的水质情况，如果所述控制系统分机根据某段管道上的所述信息采集单元上传的数据判断出该段管道水质变差，认为该段管道存在污染源，该段管道需要清理或者更换；所述控制系统分机对污染扩散范围进行计算后，关停污染范围内的所述控制执行单元，同时将该报警信息告知给该区域的维护人员。

9.根据权利要求8所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述污染范围包括下行污染范围和上行污染范围；下行污染范围为污染物沿供水管道向用水方向扩散的范围；上行污染范围为污染物沿供水管道向供水管道供水方向扩散的范围。

10.根据权利要求9所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述上行污染范围为以污染管道为圆心，半径为r的半圆面；其中r＝k1×(30-v)β×Δt+b；其中v是管道内水的流速；

b代表基准半径长度；Δt为采集时间间隔；k1代表基准参数；该参数与管径、流速、水质污染程度有关，为经验参数；β取值范围为0.3-1.6，β取值与k1值相关。

11.根据权利要求9所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述下行污染范围为以污染管道为圆心，半径为L的半圆面；其中L＝V×Δt+b1；其中V是管道内水的流速；b1代表基准距离；Δt为采集时间间隔。

12.根据权利要求8所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述管道破裂监控通过监控供水管道内的水流量信息，如果管道进水流量和出水流量不一致，认为管道出现破裂漏水状况，所述控制系统分机对管道破裂程度进行评估，提出解决方案；将该报警内容和管道破裂程度告知给该区域的维护人员，同时关停破裂管道两端的所述控制执行单元。

13.根据权利要求12所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述管道破裂程度的计算方法为 其中V1是进水流量，V2是出水流量，Δt为采集时间间隔，S为管道内截面积，λ的取值范围为0-1，为经验参数，λ的取值与管道水流速，管道使用时间，进出水量的差值相关；的取值范围为1-1.5，为经验参数，取值与λ的取值相关；

v为流速。

14.根据权利要求8所述的智慧供水管理系统，其特征在于：告知该区域的维护人员流程包括：A.取得连接的所述子数据库中的维护人员信息；

B.所述控制系统分机将报警内容、管道破裂程度、报警时间封装成报警信息；

C.根据维护人员的职位顺序依次将该报警信息发送。

15.根据权利要求1所述的智慧供水管理系统，其特征在于：所述操作系统分为操作系统分机和操作系统总机，所述操作系统分机和控制系统分机相连，操作系统总机和控制系统总机相连；所述操作系统为人机交互系统，具有查询、显示、设置功能。