淺談水利工程計量有關(guān)問題

李金龍

（貴州省水利投資（集團）有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550081）

一、理論與模型

（一）計量檢測

機構(gòu)檢測過程標(biāo)準(zhǔn)化《標(biāo)準(zhǔn)化工作指南：第一部分：標(biāo)準(zhǔn)化和相關(guān)活動的通用詞匯》（GB/T 2000.1－ 2002）對檢測標(biāo)準(zhǔn)做出如下解釋：獲得檢測過程的最優(yōu)秩序，能重復(fù)進(jìn)行試驗過程。因此，標(biāo)準(zhǔn)化作為此類問題實施的技術(shù)準(zhǔn)則，要充分考慮到對理論理解的一致性和對實際問題復(fù)雜的有效性和可操作性，而且在實踐中可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平和以往經(jīng)驗進(jìn)行檢測，針對具有普遍性和重復(fù)出現(xiàn)的技術(shù)問題，在某一個特殊行業(yè)或領(lǐng)域找到一套合適的篩選方法，進(jìn)行以技術(shù)準(zhǔn)則為基礎(chǔ)的計量檢測。需要注意的是，在確定準(zhǔn)則上，人們要有一個行之有效的方法和扎實的理論基礎(chǔ)。針對這一過程，本文引入主成分分析方法，以找到合理的檢測數(shù)據(jù)和檢測因素。

（二）主成分分析方法的提出和建模

在損失很少信息的前提下，把多個指標(biāo)轉(zhuǎn)化為幾個綜合指標(biāo)，主要運用的是降維思想，但這里的主要手段是理解和把握概率，并通過方差來表示方程所攜帶的信息量，最后根據(jù)方差，從大到小找到第一個主成分、第二個主成分等[1]。依據(jù)方差貢獻(xiàn)度，這一過程才能實現(xiàn)，主成分不僅可以減低對象的維度和實際問題的數(shù)據(jù)因素個數(shù)，還可以對計量過程、采樣環(huán)節(jié)做合理簡化。對于工程質(zhì)量的計量檢定能力評估，上述指標(biāo)之間存在一定的相關(guān)性，通過使用主成分分析進(jìn)行綜合篩選，最后達(dá)到優(yōu)化效果，由于各個計量單位的不同，人們需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，引入數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理，找到一系列可以直接處理的簡單數(shù)據(jù)[2]。要對各個評估和計量指標(biāo)做主成分分析，優(yōu)先對方差較大的因素進(jìn)行處理。即使對所給檢測結(jié)果和因素先做方差分析能達(dá)到此效果，模型的靈敏度等實際指標(biāo)都要繼續(xù)深入討論。為了進(jìn)一步進(jìn)行實證研究，更全面、準(zhǔn)確地反映因素的具體特征，避免遺漏非常重要的信息，人們要盡可能考慮多個指標(biāo)。但是，考慮更多的指標(biāo)，會增加問題的復(fù)雜性，同時這么多的指標(biāo)是同一個問題的多個側(cè)面，因此一定有大量的信息重疊?；谏鲜鰡栴}，筆者希望研究相關(guān)因素的內(nèi)在規(guī)律，使用新變量的線性組合來解釋原來變量。

二、提高供水工程計量精度的建議

（一）改善測量設(shè)備安裝和使用的標(biāo)準(zhǔn)化，以確保精確的測量

為了選擇合適的測量設(shè)備，有必要充分了解實際的工作環(huán)境和流量條件，同時充分考慮經(jīng)濟狀況，不僅要考慮購置和安裝測量設(shè)備的成本，還要考慮運營成本和支出，定期檢查測量設(shè)備。在充分考慮測量設(shè)備的準(zhǔn)確性、使用條件和設(shè)備成本等因素的情況下，更建議使用超聲波流量計和電磁流量計來測量供水項目中的進(jìn)出水量。此外，在安裝測量設(shè)備時必須充分考慮安裝方向、水流方向、閥門位置、管道材料等，并且必須考慮安裝現(xiàn)場的溫度、濕度、安全性和電磁干擾。如果井內(nèi)安裝了流量計，則最好使用單獨的流量計以確保精確的流量測量。必須確保傳感器、變送器符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。確保流量計不受電氣噪聲或化學(xué)影響。為確保流量計的準(zhǔn)確測量，必須按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格進(jìn)行檢查和測量[2]。

（二）加強對測量設(shè)備的維護(hù)和監(jiān)控

對于進(jìn)出水計量設(shè)備，農(nóng)村供水管理單位要加強對農(nóng)村供水工程管理人員的設(shè)備運行維護(hù)保養(yǎng)培訓(xùn)，提高人員管理質(zhì)量，確保計量設(shè)備正常運行。對于用戶用水計量設(shè)備，對于故意破壞計量水表的用戶，制定相應(yīng)的法律制度，加強對用戶用水計量設(shè)備的監(jiān)督。

（三）改進(jìn)計量水表

要加強城鎮(zhèn)供水設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，并按有關(guān)規(guī)定安裝原水、凈化水、村社供水區(qū)域和用戶等多類水量計量設(shè)備。同時，有必要加強水表的管理技術(shù)指導(dǎo)，全面審查水表的購買價格與有效期之間的關(guān)系，科學(xué)選擇水表，優(yōu)化更換周期[3]。

（四）促進(jìn)信息自動化建設(shè)

信息化和自動化是提高管理供水項目運營效率并減少管道網(wǎng)絡(luò)泄漏的有效手段?？梢栽诠┧b置的生產(chǎn)過程中進(jìn)行自動監(jiān)控，以進(jìn)行抽水、排水、凈水和配水的過程，還便于充分了解管道網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，進(jìn)行遠(yuǎn)程泄漏測量，遠(yuǎn)程控制水壓并及時消除大流量管道破裂等突然發(fā)生的事故。此外，可以進(jìn)行情景配置模擬研究，以不斷優(yōu)化管網(wǎng)運行的液壓壓力，改善項目運行程序，并提高智能項目管理水平。指定區(qū)域可以進(jìn)一步改善具有自動化和信息技術(shù)的供水設(shè)施，為農(nóng)村智能供水站的建設(shè)做出貢獻(xiàn)，還可以在供水安全和節(jié)水節(jié)能項目的運營方面進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

（五）供水計量管理信息系統(tǒng)平臺

供水計量管理信息系統(tǒng)平臺采用 SOA 統(tǒng)一架構(gòu)模式的綜合供水信息化管理平臺，實現(xiàn)透明化、公開化和可視化管理，將各供水單位的重要供水單元納入全方位的監(jiān)控和管理，調(diào)度中心可遠(yuǎn)程監(jiān)測各供水單元的實時數(shù)據(jù)和設(shè)備運行參數(shù)，通過數(shù)據(jù)匯集平臺的開發(fā)，保證中心與各分中心數(shù)據(jù)的一致性、數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，同時保證數(shù)據(jù)的及時準(zhǔn)確，為科學(xué)供水調(diào)度和安全生產(chǎn)提供可靠保障。

結(jié)束語

計量檢測過程包括多個階段，對于不同行業(yè)來說，其具體實施步驟和程序不盡相同。不同階段，人們要引入主成分分析方法來綜合篩選常用評估指標(biāo)，找出最優(yōu)綜合評估指標(biāo)，然后建立數(shù)學(xué)模型，綜合評估工程檢測的計量能力，以便進(jìn)行實地檢測。同時，要從樣品中找到最為合適和差異性明顯的變異因素，保證輸出質(zhì)量和輸出結(jié)果的有效性、合理性和靈敏度，提高計量檢測的可操作性，使其更好地應(yīng)用于水利行業(yè)。