基于終端設備與云管理平臺的管網(wǎng)漏損控制實現(xiàn)方案

許華亮 牛放 薛智勇

【摘 要】介紹了一個基于終端設備與云管理平臺的管網(wǎng)漏損控制實現(xiàn)方案。利用終端設備監(jiān)測、采集供水管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，通過云管理平臺管理、分析管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，輔助管網(wǎng)漏損控制的決策，從而降低管網(wǎng)漏損率。

【關(guān)鍵詞】供水管網(wǎng)；終端設備；云管理平臺；漏損控制。

一、引言

城市供水管網(wǎng)安全運行是城市建設和人民生活的基本保障。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加快，城市供水管網(wǎng)的建設規(guī)模日益增長。然而，由于城市供水管網(wǎng)漏失，不僅造成了大量優(yōu)質(zhì)水資源的浪費、干擾正常生產(chǎn)生活秩序，而且可能帶來供水水質(zhì)風險和地下公用設施損壞等次生危害。目前，我國在城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制方面，存在漏損構(gòu)成不清、漏損監(jiān)測與控制效率低的問題，因此，針對供水管網(wǎng)漏損的現(xiàn)狀，如何結(jié)合當下迅速發(fā)展的電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)，形成適合我國情況的管網(wǎng)漏損綜合監(jiān)測與控制的關(guān)鍵技術(shù)成為供水管網(wǎng)運行管理的重要內(nèi)容。

二、管網(wǎng)漏損控制實現(xiàn)方案

基于水平衡分析與分區(qū)管理的管網(wǎng)漏損分析與監(jiān)測技術(shù)是當下主流的管網(wǎng)漏損控制技術(shù)。依據(jù)DMA分區(qū)管理的原理將供水管網(wǎng)合理劃分成一個個獨立的分區(qū)，并在各個獨立分區(qū)內(nèi)選取監(jiān)測點安裝流量、壓力數(shù)據(jù)采集、傳輸設備，對管網(wǎng)運行進行監(jiān)測、分析，通過云管理平臺結(jié)合水平衡分析法等明確漏損的組成，鎖定漏損的管段，進行有效的控制，將漏損率降低到合理范圍。

（1）終端設備

對于DMA分區(qū)內(nèi)供水主管網(wǎng)的監(jiān)測點，主要包括入口、出口、關(guān)鍵性節(jié)點，我們需要對它的壓力、瞬時流量、累計流量等數(shù)據(jù)進行高頻率、高精準的監(jiān)測、采集，甚至需要通過安裝遠程控制閥達到一定控制功能。由此，超聲波水表、NB物聯(lián)網(wǎng)水表、壓力傳感器、遠程控制閥、數(shù)據(jù)測控終端RTU等產(chǎn)品設備成為監(jiān)測終端的首選。

這里為什么選取超聲波水表而不是其他水表，一方面，超聲波水表可以實現(xiàn)正、反雙向計量，瞬時、累計流量采集；另外，超聲水表計量的精準度、計量時受到水質(zhì)影響的程度、在長期使用磨損后計量的誤差都好于其他水表；其次，在與數(shù)據(jù)測控終端RTU組合使用時，可以通過一段時間的數(shù)據(jù)采集分析后對數(shù)據(jù)測控終端RTU進行采集數(shù)據(jù)變化率、上下限告警設置，RTU在采集到數(shù)據(jù)時進行計算比對分析，從而達到自動告警的功能；另外，也可以對指定時間段的采集頻率進行設置，以滿足數(shù)據(jù)分析的需要。

而對于區(qū)域內(nèi)末端的戶用水表，僅需要對用水量進行采集，可以采用NB物聯(lián)網(wǎng)水表。

（2）云管理平臺

云服務器，在資源上可以做到隨需隨取，在保持敏捷性的同時節(jié)省成本；在功能上支持多重數(shù)據(jù)備份和熱遷移，使數(shù)據(jù)可靠性遠超傳統(tǒng)IT托管模式；在管理上可簡化運維，使應用程序的部署和管理更有效率。基于上述種種優(yōu)勢以及當下朝夕萬變的發(fā)展現(xiàn)狀，我們選擇云服務器部署我們的軟件管理平臺。

軟件管理平臺主要包括兩個方面，一是進行數(shù)據(jù)接收、處理、存儲的服務器端軟件，通過對通訊設備通訊協(xié)議進行解讀，將接收到的有效數(shù)據(jù)分解出來并存儲到數(shù)據(jù)庫中；二是對存儲數(shù)據(jù)進行分析、展示的客戶端軟件，即將存儲在數(shù)據(jù)庫中的有效數(shù)據(jù)，結(jié)合管網(wǎng)漏損分析中的夜間最小流量分析法、壓力流量分析法，通過報表、圖表等多元化的方式展現(xiàn)出來，也可以基于DMA分區(qū)計量原理將分區(qū)內(nèi)各終端設備用水量信息進行關(guān)聯(lián)計算，從而得到區(qū)域內(nèi)的管網(wǎng)漏損率。

管網(wǎng)漏損控制首先要有符合我國情況的管網(wǎng)漏損監(jiān)測與控制的理論基礎，在此基礎上通過對供水管網(wǎng)進行科學分區(qū)，選取監(jiān)測點安裝數(shù)據(jù)采集、傳輸設備，并通過云管理平臺對數(shù)據(jù)進行管理、分析。整個方案結(jié)合電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)，利用成熟的產(chǎn)品設備、軟件管理平臺代替人工，減少人工成本，降低人員造成的誤差，輔助管網(wǎng)漏損控制的決策，給供水企業(yè)帶來經(jīng)濟效益、管理效益、社會效益。

三、結(jié)語

管網(wǎng)漏損控制已成為當下我國供水企業(yè)管理的重要內(nèi)容，只有結(jié)合迅速發(fā)展的電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)，利用成熟的技術(shù)產(chǎn)品代替人工、輔助管理，采取技術(shù)與人相結(jié)合的方法，才能更好的控制管網(wǎng)漏損，滿足當下的社會迅速發(fā)展的需求。

【參考文獻】

[1]楊曉芳 徐 強 王東升. 我國城市供水管網(wǎng)漏損控制技術(shù)發(fā)展與展望——基于水平衡分析與分區(qū)管理的管網(wǎng)漏損評價、監(jiān)測與控制技術(shù).【J】給水排水2017-05-10.1-3+120.