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供水管网的DMA分区、GIS,如何攻克漏损堡垒?

2021-02-02

随着信息技术和人工智能的发展,智慧水务应运而生,也逐渐在水务行业推广应用。随着水务管网的不断老化,漏损现象越来越严重,绝大部分城市的漏损率都超出国家规定,造成较为严重的浪费。为了实现对管网漏损的长期监测,降低漏损率,力通水务引进了独立计量分区 (DMA) 的概念,并结合GIS和管网在线监测系统,综合性供水运营管理系统,实现城市供水管网的漏损监控及定位,帮助供水企业提升供水运营效率。

DMA分区模型设计与管理方案

DMA (District Metered Area) 是一种较为广泛使用的供水管网分区计量方式。DMA 分区采用的思路是分级分区,一般来说分为三级分区,一级分区一般指较大范围或者区域的大区;二级分区更多的指一个片区的划分;三级分区经常以一个居民小区作为最小分区。三级分区的目的是便于分析不同等级的分区范围内,掌握其漏损情况,通过减少漏损,提高产销率,使得供水企业的经济效益水平得到有效提高。三级分区的实现,漏损率排序下,可以发现较为严重的漏损区域,指导供水企业对该区域进行仔细排查,对漏损点采用相应的“听声”或者仪器检测,更新管网, 或者修理漏损点。

在指定的DMA分区内,通过压力传感器,监测管网压力变化情况,一般来说,瞬间的压力下降,表征管网爆裂,俗称“爆管”。此外,夜间最小流量法,也是对漏损量计算的有效方法之一。在一定的时间段内,借助无线远传表的指定频率上的流量检测,获得一个夜间的最小流量,默认为是漏损量。夜间最小流量的基本原理是凌晨2点左右,正常居民用水已经基本为零,此时的用水量默认为漏损量。

在满足用户用水的前提下,设定合适的水厂出厂压力,降低管网压力,减少漏损。对不合理的管网进行改造,降低管网压力。利用管网测压测流系统及时发现管网压力的异常,进行查找原因,减少漏失。

基于最小流量的 DMA 分区及漏损管理决策原型系统

​夜间最小流量是一种 DMA 分区的估算方法,在没有爆管的情形下,夜间正常用水量相对较低,可以通过此时的流量来估算或者约等于漏损量。然而在实际的使用中,会有爆管或者部分合法用水情形,夜间最小流量一般会稍大于真实的漏损量。

一般来说夜间最小流量不仅仅是漏损量,在一个封闭的DMA分区计量区域中,夜间最小流量=用户正常用水量+管网漏损+爆管漏损。但是,爆管漏损可以通过管压的瞬间变化加以监察

此外, 应用大数据分析技术实现对漏损状况的分析。管网的漏失情况比较负责,涉及到多方因素,包括管网背景渗漏、消防用水管理不当、非法用水等因素。如何减少各种情形的漏失是一个系统的工程,很难在较短的时间内实现大幅度的流失减少。此外,减少漏损需要通过精准定位技术实现管网修复,直接减少漏损。

GIS地图是对管网情况较好的数据展现方式,一般可以标注管网材质、计量表位置、管网压力流量等核心数据,最终通过不同方式给出直观的漏水情况的标注。也可以根据爆管情况提出主动的预警,通过短信电话等方式提示管网维护人员尽快处理爆管。

人工检漏数据的综合应用是智慧水务的有意补充。人工对漏损点的位置,数量等信息的输入,借助系统排单,由专门的人员实现修理。根据漏损情况估算漏算量和成本等信息,确定处理的应急程度,提供最优化的检修方案,在最短时间内由专门的维修人员对管网进行维修,以时间为主要因素考虑漏损处理的目标,保证在紧急程度高的爆管及漏损最优先处理。

建设决策支持系统,构建各业务板块统一的大数据分析平台。深入探索挖掘水务企业的客户信息数据,以“大数据”理念,创新业务模式,向用水客户提供数据分析增值服务。建立数据中心分析系统,实现数据的标准化管理,并在多个应用系统中的共享。考虑制水、输水、用水和售水等多个不同环节,数据中心服务于客服、营收和生产调度等多个不同的应用系统。数据中心的建设为决策层提供数据决策依据。

益都智慧水务根据管道网络和地形,采用DMA分区的方法,利用移动 GIS 定位等技术,充分结合业务流程,搭建可视化漏损分析系统,借助数据管网的集成管理,使得管网数据的管理和信息标准化格式,为智慧水务的综合应用提供可共享的数据中心,提高水务公司工作与管理的科学性。未来,力通水务将继续致力于智慧水务系统的研发和生产,为水务企业发展壮大不懈努力!