從數(shù)據(jù)分析的角度淺談供水企業(yè)漏損診斷

邱志磊　史顏玲

摘要：本文從供水企業(yè)累積的歷史數(shù)據(jù)為出發(fā)點(diǎn)，借助相關(guān)的必要設(shè)備，與數(shù)據(jù)分析手段相結(jié)合，對管網(wǎng)漏損問題提出了有益的建議，對于企業(yè)在解決管網(wǎng)漏損診斷上有一定的實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：智慧水務(wù)；爆管定位；歷史數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）06-0206-01

隨著信息化進(jìn)程的快速推進(jìn)，傳統(tǒng)的供水行業(yè)正在進(jìn)行著深刻的變革，智慧水務(wù)建設(shè)正在各個水司如火如荼地進(jìn)行。目前，大多數(shù)供水企業(yè)都已經(jīng)安裝了類似SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)等等，對供水系統(tǒng)中的重要部位可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)的數(shù)據(jù)采集與調(diào)度管理，對企業(yè)經(jīng)營產(chǎn)生的各類型數(shù)據(jù)可以有效并長時(shí)間的記錄。日積月累，供水企業(yè)的服務(wù)器上產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，目前來看，對于數(shù)據(jù)的挖掘是與分析十分有限的。因此，進(jìn)一步發(fā)掘這些歷史數(shù)據(jù)的價(jià)值是十分有益與必要的。

1結(jié)合爆管歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行爆管位置的大致定位

實(shí)際的供水管網(wǎng)系統(tǒng)是一個大型的、各節(jié)點(diǎn)相互影響的統(tǒng)一整體。目前，在重要的管段與節(jié)點(diǎn)都布置有數(shù)量可觀的傳感器，這些傳感器可以監(jiān)測到管道壓力、流量以及流速等量。當(dāng)爆管發(fā)生時(shí)，周圍的傳感器記錄下的數(shù)據(jù)勢必與正常工況下的數(shù)據(jù)有所差異，以對爆管感知最為靈敏的壓力為例，爆管發(fā)生后，壓力值會有較為明顯的降低。另外，流量也會有不同幅度的增大。根據(jù)累積的爆管歷史數(shù)據(jù)，可以粗略地對管網(wǎng)進(jìn)行一個大致的分區(qū)，從而在爆管再次發(fā)生時(shí)，能夠更快速的大致定位。具體方法如下：不同位置發(fā)生程度相當(dāng)?shù)谋軙r(shí)，對SCA-DA系統(tǒng)中監(jiān)測點(diǎn)的壓降影響是不同的；同一位置發(fā)生程度差別較大的爆管時(shí)，對監(jiān)測點(diǎn)的壓降影響也是區(qū)別比較明顯的。因此，根據(jù)累計(jì)的爆管歷史數(shù)據(jù)，借助一定的分類算法（比如概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法），可以建立起爆管位置、程度與引起的壓降情況之間一一對應(yīng)的關(guān)系，當(dāng)爆管再次發(fā)生時(shí)，首先計(jì)算出引起的壓降情況，進(jìn)而與以往的歷史壓降情況進(jìn)行分析與比對，這對爆管的快速定位是十分有益的。

2 DMA分區(qū)與營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)數(shù)據(jù)相結(jié)合來進(jìn)行大致定位

DMA（District Metering Area，即獨(dú)立計(jì)量區(qū)域）是指通過截?cái)喙芏位蜿P(guān)閉管段上閥門的方法，將管網(wǎng)分為若干個相對獨(dú)立的區(qū)域，并在每個區(qū)域的進(jìn)水管和出水管上安裝流量計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)對各個區(qū)域人流量與出流量的監(jiān)測。另外，根據(jù)營業(yè)收費(fèi)系統(tǒng)記錄的居民用水繳費(fèi)數(shù)據(jù)，可以較為準(zhǔn)確地計(jì)算出該DMA分區(qū)內(nèi)居民實(shí)際的用水量，再結(jié)合DMA計(jì)量儀器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以有效地診斷出該區(qū)域內(nèi)的漏損情況。這一方法在目前的管網(wǎng)漏損診斷中是十分有效的，各水司也在相繼開展DMA分區(qū)建設(shè)。

3借助管網(wǎng)中二次供水設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行漏損診斷

在一定時(shí)間段內(nèi)，一個城市的供水管網(wǎng)規(guī)模、用水量是一定的或者說是連續(xù)變化的，其波動范圍有一定的閾值，因此，管網(wǎng)中的二次供水設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出相對穩(wěn)定的態(tài)勢，比如耗電量、供水量，這些數(shù)據(jù)相對于臨近日期的數(shù)據(jù)應(yīng)大致相符，在實(shí)際的管網(wǎng)管理中，有必要觀察這些量的變化情況，當(dāng)某個設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大幅度的變化時(shí)，應(yīng)予以關(guān)注并派人查明情況。

數(shù)據(jù)蘊(yùn)含著豐富的內(nèi)在規(guī)律與價(jià)值，在智慧水務(wù)建設(shè)如火如荼的今天，各種信息化設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是十分豐富的，也是十分便于保存的，進(jìn)一步、深度挖掘這些歷史數(shù)據(jù)對于水司來說意義重大，不僅有助于解決困擾行業(yè)的漏損診斷等問題，也必將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。