中旺给水管网智能平台在产销差的应用

给水管网智能平台在产销差的应用杭州中旺科技有限公司产销差考核目标：到2017年，公共供水管网漏损率控制在12%以内到2020年，控制在10%以内有效地管理好供水管网，降低漏耗和能耗比增加水源更能提高经济效益。内容目录给水管网的产销差问题的现状如何利用中旺管网智能平台解决给水管网存在产销差的问题软件界面及安装现场现时供水行业产销差的普遍现状国外一般发达国家的产销差是4~5%我国有关规定供水行业产销差不超过12%实际上我国大中城市产销差都在15%以上遍中小供水企业产销差远远超过20%以上造成产销差的原因及所占的比例管道渗漏表具异常管网漏耗造成的原因管道材质差接口刚性强施工质量欠佳地基沉降变型气温突变造成管材冷缩热涨陈旧管网不符合发展需求，管径偏小，导致管内压强较高发生爆管事故时，未能及时发现及时处理，造成大量的漏损暗漏不被发现，造成大漏损水锤冲击中旺智能平台构成框图一、该平台将SCADA和管网GIS及管网水力模型三个系统进行有机的结合，使得各系统间相互相关的数据流通更加畅顺。二、只要在GIS系统上的任何拓扑关系更新系统会自动推送到水力模型系统上并且自动更新。三、SCADA系统监测到的实时用水量会及时推送到水力模型水量分配的计算中去使得模型的水量分配更准确和及时模拟出来的各水力参数写实际更接近，从而大幅提高模拟精度。四、由于三个系统在同一平台下只需对一个系统某些内容更新平台会对另二个系统自动更新。五、SCADA系统监测到的实时数据会自动同水力模型模拟出来数据进行比对分柝并给出相关提示，帮助用户来判断管网的运行壮态。及时发现漏点及其他问题，在故障的萌芽状态下将其解决。六、可利用SCADA系统监测的数据和管网模型来做漏耗分柝，评估各供水区域的漏耗水平以及定位漏点大概位置。七、利用该平台可生成每天的开机图，充分利用水泵的效率和现有管道输配水能力使输配水效率更高达到节能降耗的目的。八、利用该平台可生成管网爆管机率风险地图，来指导维修人员对管网有目的进行巡检，和维护达到提高效率的目的九、当发生事故时该平台会及时报警，以便相关人员及时查找出故障，并利用平台来评估故障造成的影响，和制定抢修方案。管网智能平台的特点智能平台在产销差方面主要应用分区管理漏损监测和降低漏损应用供水系统实时监控和压力管理。爆管预警辅助方案大用户水表监测应用分区管理产销差监测和查找漏点应用

现在大部分供水企业的普遍查漏损方式，都实行普查式的方法，这最大的缺陷是目标不明确带有肓目性，费时费力而达不到预期查漏的效果。对供水管网测漏从观念上应该有一个根本的改变。首先要分清产销差是由管网漏引起还是由表具引起，才能根据原因去堵塞漏损，才能从根本上解决这个问题。例如在某一独立供水区域入口处安装远传水表和压力流量监测设备对该区每时段的用水情况进行监测，通过“夜间最少流量测漏法”进行漏损原因分析。

深夜2：00-4：00几乎所有用户都停止用水，这时的流量认为是最小夜间流量。一般情况下，最小夜间流量主要就是管网漏损所产生的。因为压力越大漏损越高。（对夜间用水用户安装在线监测扣除这部水量）

最小夜间流量小于平均漏耗,主要由表具计量误差造成的，因为表具计量误差随用水量的变化而变化，水表的流量越大其误差越大。通过以上分析，我们只要监测到该区每个时刻的用水情况，就可以分析出造成漏耗的主要原因，从而找到降低漏耗的解决方法。如果漏耗主要是由表具误差造成，可以对表具进行清洗或更换。对大用户水表进行监测，了解用户的用水习惯，防止出现大表小流量或小表大流量的情况，而产生水表发生计量误差。如果漏耗主要是由管网渗漏造成的，可以进行管网探漏，对管网进行改造。在不改变管网现状并满足用户的服务压力的情况下，尽可能调低独立供水区域的入水口压力，达到降低管网漏耗的目的

检测时间：

1-2%的泄漏5-6分钟

8-10%的泄漏1-2分钟

泄漏定位：

1-2%的泄漏两个测压力之间距离

的8%-10%

8-10%的泄漏两个测压力之间距离

的1-2%

通过管网智能平台利用管网模型和SCADA实时监控系统的数据来实现对管网泄漏的管理，通过模型计算和实时数据的比对能快速地找到漏点的大概位置。供水系统实时监控和压力管理测压点布置的密度根据实际需要决定。布置密度越大，精度越高；密度越小，难以满足需要。在供水区域面积较大时，供水管网可按每5平方公里布置一处测压点，供水区域面积较小或供水区域面积不足5平方公里的地区，视实际情况决定测压点布置的数目，最少要布置两处，特殊情况下可增加测压点数目。供水分界线处应布置测压点。多水源的环状供水管网，供水情况复杂，并且供水分界线处的地区，理论上是配水最不利的地区，在这些地方布置测压点，可以很好地监控整个管网工况。管网末梢、城市边缘、高坡处应布置测压点。这些地方也是配水最不利的地区，在此布置测压点可以反映管网供水调度的效果。大用户或国家重要部门和单位处应布置测压点。用水大户附近，供水管网压力容易起伏变化，同时国家重要部门和单位是重点保证供水的地区，所以需在这类地区布置测压点。管网调度敏感点处应布置测压点。在水厂出厂主干管，加压泵站前后位置为管网调度敏感点,可以很好地反映调度命令对管网运行状态的影响。大用户单位处应设置流量监测点，分析大用户的用水模式，进行用水量预测。同时监控大用户水表的运行状况，可以及时发现故障及时处理，提高工作效率，降低了抄表人员的工作量；流量监测点应布置在对用水量变化比较敏感的管段处，及时反应管网的用水情况；供水主干管和易爆管段处应设置流量监测点，发生事故（如爆管等）时，其附近流量监测点能在最短的时间监测到这一异常情况，从而能够主动定位，查找爆管和漏水问题通过SCADA系统实测取得的管网工况，可分析出最高时、平均时、最小时的实际供水分界线，以及实际供水分界线范围。在管段末稍和管网分界线上选择若干个点作为控制点，和通过对大用户的用水量及用水模式的在线监测利用水利模型进行用水量预测给出最佳调度方案组织供水生产。在总供水量一定及满足管网服务压力的情况下，尽量降低供水压力，从而力求达到运行费用最小。管网的漏耗也会大幅下降。

通过实测数据和模拟数据可全面了解供水管网的运行状况，掌握系统的动态运行规律。通过对供水管网正常时、事故时及关阀后三种工况下的运行参数进行对比，可以确定事故对管网正常工作的影响，建立供水管网事故评价体系．为管网事故影响评价提供依据。

通过实测数据和模拟数据对比可以验证管网水利模型的准确性。渗漏小漏，调压降漏对于供水区域广，而管网的供水压力普遍比较高，在满足供水管网的正常服务压力的前提下，利用调整管网压力来减少管网的漏失水量，特别是对压力在较长时间内均超过服务需要，降低后又不影响供水时效果明显。供水管网压力值越高，能调节压力的区域就越大；持续的时间越长，则降低管网漏损的潜力也就越大，压力调整的必要性也就更大。英国水研究中心实测了不少漏损量与水压的关系：0.4Mpa时漏损指数为32，0.3Mpa时漏损指数为25。某小区平均水压0.4Mpa时最小夜间流量为5M3/h，漏损指数为32，如果将平均水压降到0.3Mpa漏损指数降为25。于是最小漏水量可按下式求得：43:25=5M3/h:X，X=3.9M3/h漏损控制效果十分明显。要实现动态水压调节，可使用调节阀，按用户用水量的情况调节供水压力。最大限度降低漏损。（某小区降压前压力曲线（某小区降压后压力爆管预警辅助方案1：管网爆管风险因素：管材、管龄、接口类型、爆管历史、管道周边覆土类型、路面荷载等共计6类因素。2：各因素权重的确定3:管道风险预警地图4:暴管数据库5:利用水利模型和实时测量的压力，流量数据用夜间最小流量法来查找存在漏点区域大用户水表实时监测通过对大用户水表的监测，可以知到用户不同时段的用水情况，掌握用户的用水模式，图一、图二为工业用户日用水曲线图，图三为居民日用水曲线图，从图中可以看出，居民用水是有规律的，一般有三个用水高峰，而工业用水是无规律的，变化的。如果以人工抄表方式很难了解用户的用水模式，因为抄表只能抄一个表的累计行度。对各个时段用水情况并不知到。滞行用水模式一样，但用水量少了停转、堵转突然没有用水量平时水量水表性能误差曲线图大表小流量/小表大流量图一：工业大户的一种用水模式（水池放水）水表型号LXLC-150B（过载流量300M3/h、常用流量150M3/h、分界流量流量30M3/h、最小流量：4.5M3/h第一层次应用为了及时发现和解决紧急突发性问题

1．水表卡表和倒走，严重影响供水计量。

2．自备水源回流，可能造成供水二次污染。

3．违章用水和用户偷水。

4．水表自然损坏，如叶轮打坏等。

5．爆管等原因导致的压力异常。

6．在用水情况下流量计停电导致停止计量。第二层次应用为了解决水表匹配和选型问题

1．口径及量程和流量的匹配分析：大表小流量，小表大流量等，影响用水计量精度，导致供水企业损失；实际流量和水表量程失配。

2．表的选型分析：没有一种表从性能和价格（有的小流量精度高、有的大流量通过能力强、有的量程宽、有的压损大、有的量程窄但价格低）来看适合所有类型大用户，一般供水企业只能凭经验选表，系统可根据每个大用户的用水变化规律而建议使用最适合某个用户的水表型号。第三层次应用为大用户用水管理提供分析数据和管理建议

1．对水表运行的记录数据经过深度分析后给出多种分析报告：应用“夜间最小流量测漏法”原理每天给出小区漏损分析报告、季节性用水模式和规律、行业性用水模式和规律等等。

2．多个表的集中区域化分析，给出区域性漏损的分析报告。

3.为水利模型的节点流量进行实时更新使得模型模拟的结果同实际一致供水企业通过大用户水表监抄系统以上三个层次的应用，及时做出大表维护和调整，可以确保大表长期在正常情况下运行。好比一个人经常体检和根除小毛病一样，无须整日为健康担忧，无须为大病支付高额的医疗费用和承受病痛。软件界面及安装现场系统结构图1）GPRS大用户水表RTU适用范围：该采集器使用锂亚电池供电，可采集串口水表、脉冲水表的流量数据，通过GPRS网络传输数据。广泛用于大客户抄表、流量监测等领域。

功能特点：

1.采集单脉冲、双脉冲水表的脉冲信号。

2.采集串口流量计的流量数据。

3.每15分钟存储一次采集数据。

4.可设置水表类型、倍率、表底值。

5.设置方式：远程GPRS和短消息。

6.数据连续采集、定时上报。技术指标：

1.产品结构：长方体结构

2.外壳材料：PC塑料

3.工作环境：工作温度：-40--+85℃

防护标准：IP684.供电方式：锂亚电池，60Ah、3.6V5.功耗：待机电流：8uA

接收状态：60mA

发送状态：280mA 2）GPRS压力流量RTU适用范围：该采集器使用锂亚电池供电，可采集串口水表、脉冲水表的流量数据，内置压力变送器，可采集管网水压，通过GPRS网络传输数据。广泛用于管网监测、大客户抄表、流量监测等领域。功能特点：1.采集单脉冲、双脉冲水表的脉冲信号。

2.采集串口流量计的流量数据。

3.采集管网水压。

4.每15分钟存储一次采集数据。

5.可设置水表类型、倍率、表底值。

6.压力可以设置上下限。

7.设置方式：远程GPRS和短消息。

8.数据连续采集、定时上报，越限上报。技术指标：1.产品结构：柱状结构

2.外壳材料：铸铝+PC塑料

3.工作环境：工作温度：-40--+85℃

防护标准：IP68 4.供电方式：锂亚电池，60Ah、3.6V 5.功耗：待机电流：8uA AD采集：5mA

接收状态：60mA

发送状态：280mA3）GPRS有源监测RTU适用范围：该系列设备用于水务