基于終端設(shè)備與云管理平臺(tái)的管網(wǎng)漏損控制實(shí)現(xiàn)方案

許華亮 牛放 薛智勇

【摘 要】介紹了一個(gè)基于終端設(shè)備與云管理平臺(tái)的管網(wǎng)漏損控制實(shí)現(xiàn)方案。利用終端設(shè)備監(jiān)測(cè)、采集供水管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過云管理平臺(tái)管理、分析管網(wǎng)運(yùn)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(shè)備；云管理平臺(tái)；漏損控制。

一、引言

城市供水管網(wǎng)安全運(yùn)行是城市建設(shè)和人民生活的基本保障。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市供水管網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模日益增長(zhǎng)。然而，由于城市供水管網(wǎng)漏失，不僅造成了大量?jī)?yōu)質(zhì)水資源的浪費(fèi)、干擾正常生產(chǎn)生活秩序，而且可能帶來供水水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)和地下公用設(shè)施損壞等次生危害。目前，我國(guó)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(cè)與控制效率低的問題，因此，針對(duì)供水管網(wǎng)漏損的現(xiàn)狀，如何結(jié)合當(dāng)下迅速發(fā)展的電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成適合我國(guó)情況的管網(wǎng)漏損綜合監(jiān)測(cè)與控制的關(guān)鍵技術(shù)成為供水管網(wǎng)運(yùn)行管理的重要內(nèi)容。

二、管網(wǎng)漏損控制實(shí)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(cè)技術(shù)是當(dāng)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(gè)個(gè)獨(dú)立的分區(qū)，并在各個(gè)獨(dú)立分區(qū)內(nèi)選取監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝流量、壓力數(shù)據(jù)采集、傳輸設(shè)備，對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析，通過云管理平臺(tái)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(jìn)行有效的控制，將漏損率降低到合理范圍。

（1）終端設(shè)備

對(duì)于DMA分區(qū)內(nèi)供水主管網(wǎng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，主要包括入口、出口、關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)，我們需要對(duì)它的壓力、瞬時(shí)流量、累計(jì)流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行高頻率、高精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)、采集，甚至需要通過安裝遠(yuǎn)程控制閥達(dá)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(yuǎn)程控制閥、數(shù)據(jù)測(cè)控終端RTU等產(chǎn)品設(shè)備成為監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn)正、反雙向計(jì)量，瞬時(shí)、累計(jì)流量采集；另外，超聲水表計(jì)量的精準(zhǔn)度、計(jì)量時(shí)受到水質(zhì)影響的程度、在長(zhǎng)期使用磨損后計(jì)量的誤差都好于其他水表；其次，在與數(shù)據(jù)測(cè)控終端RTU組合使用時(shí)，可以通過一段時(shí)間的數(shù)據(jù)采集分析后對(duì)數(shù)據(jù)測(cè)控終端RTU進(jìn)行采集數(shù)據(jù)變化率、上下限告警設(shè)置，RTU在采集到數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行計(jì)算比對(duì)分析，從而達(dá)到自動(dòng)告警的功能；另外，也可以對(duì)指定時(shí)間段的采集頻率進(jìn)行設(shè)置，以滿足數(shù)據(jù)分析的需要。

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

（2）云管理平臺(tái)

云服務(wù)器，在資源上可以做到隨需隨取，在保持敏捷性的同時(shí)節(jié)省成本；在功能上支持多重?cái)?shù)據(jù)備份和熱遷移，使數(shù)據(jù)可靠性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)IT托管模式；在管理上可簡(jiǎn)化運(yùn)維，使應(yīng)用程序的部署和管理更有效率。基于上述種種優(yōu)勢(shì)以及當(dāng)下朝夕萬(wàn)變的發(fā)展現(xiàn)狀，我們選擇云服務(wù)器部署我們的軟件管理平臺(tái)。

軟件管理平臺(tái)主要包括兩個(gè)方面，一是進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、處理、存儲(chǔ)的服務(wù)器端軟件，通過對(duì)通訊設(shè)備通訊協(xié)議進(jìn)行解讀，將接收到的有效數(shù)據(jù)分解出來并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；二是對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、展示的客戶端軟件，即將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)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(bào)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(jì)量原理將分區(qū)內(nèi)各終端設(shè)備用水量信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)計(jì)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(guó)情況的管網(wǎng)漏損監(jiān)測(cè)與控制的理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上通過對(duì)供水管網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)分區(qū)，選取監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝數(shù)據(jù)采集、傳輸設(shè)備，并通過云管理平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析。整個(gè)方案結(jié)合電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用成熟的產(chǎn)品設(shè)備、軟件管理平臺(tái)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(jì)效益、管理效益、社會(huì)效益。

三、結(jié)語(yǔ)

管網(wǎng)漏損控制已成為當(dāng)下我國(guó)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(dāng)下的社會(huì)迅速發(fā)展的需求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊曉芳 徐 強(qiáng) 王東升. 我國(guó)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(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)與控制技術(shù).【J】給水排水2017-05-10.1-3+120.