一种供水管网管理系统和方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
一种供水管网管理系统和方法
本专利技术涉及供水管网运营和运行管理，属于市政工程
技术介绍
近年来，供水管网漏损控制问题越来越引起关注，一方面由于水资源的短缺，制水成本的上升，使企业难以承受输送到管网的自来水大量漏损；另一方面各地企业采取多种漏损管理的措施，但取得成效不显著。多数企业对于漏损控制采取粗放式管理，管理比较混乱。对于漏损管理的理解局限在组建检漏队伍、配备先进检漏设备、缩短检漏周期等方面。将供水管网形成分区管理，是对解决这一问题的初步探索，该方法最早是由英国水协会于1980年提出，目前已经在国内外很多城市供水管网中得到应用。供水管网实现分区供水有多种方式，其中独立计量分区(DistrictMeteringArea，DMA)是一种常用的方式。DMA管理是一种基于漏损管理的管网分区方式，将供水管网分为不同的独立计量区域，一般为500～3000户形成一个DMA，通过监测入口流量的夜间最小流量量化漏损水平并进行漏损定位、修复，降低漏损率。国际水协虽然定义了传统的DMA建设的基本原则，但是并没有相应完整的、高效的运营维护管理其的方法。随着互联网技术的发展，...
【技术保护点】
一种供水管网管理系统，其特征在于，所述系统包括：DMA生命周期管理模块、和/或DMA数据分析模块；所述DMA生命周期管理模块包括：DMA工程管理单元、DMA管理天花板单元、DMA成熟度评级单元、和/或DMA协商管理单元中的任意一种或任意几种的组合；所述DMA数据分析模块包括：DMA的漏损与漏失源解析单元、新增漏失报警单元、和/或分区评价单元中的任意一种或任意几种的组合；所述DMA工程管理单元包括建立DMA管理规划设计库、建设流程标准库、运营维护分析库、基础数据档案库，将DMA从设计、建设、运营、维护四个工作阶段按照国家标准、行业标准、企业建设标准、和/或水联网标准进行质量把...
【技术特征摘要】
1.一种供水管网管理系统，其特征在于，所述系统包括：DMA生命周期管理模块、和/或DMA数据分析模块；所述DMA生命周期管理模块包括：DMA工程管理单元、DMA管理天花板单元、DMA成熟度评级单元、和/或DMA协商管理单元中的任意一种或任意几种的组合；所述DMA数据分析模块包括：DMA的漏损与漏失源解析单元、新增漏失报警单元、和/或分区评价单元中的任意一种或任意几种的组合；所述DMA工程管理单元包括建立DMA管理规划设计库、建设流程标准库、运营维护分析库、基础数据档案库，将DMA从设计、建设、运营、维护四个工作阶段按照国家标准、行业标准、企业建设标准、和/或水联网标准进行质量把控与管理；所述DMA管理天花板单元包括通过计算分析不同DMA内的漏失控制预期目标值和漏失水量值，直接给出客户不同DMA内采取控制漏失的不同措施手段；所述计算分析过程由所述DMA管理天花板单元完成，不需要客户自己分析；所述DMA成熟度评级单元包括建立成熟度评级机制，分析出DMA的完整度处于不同星级时DMA漏损分析结果、控制漏损决策策略的准确度和精度，为DMA相关的管理提供参考；所述评级将DMA分成三个星级：一星级DMA具备DMA的静态和动态数据，二星级DMA具备DMA的静态、动态数据、和/或营销数据；三星级DMA具备DMA的静态、动态数据、营销数据、维修记录、巡检记录、和/或工单记录；所述DMA的星级数越高，表示DMA漏损分析结果、决策策略的准确度和精度越高；所述DMA的静态数据包括DMA内管网长度、管径、管龄、用户数、楼栋数、或安装设备参数；所述动态数据包括设备上传的流量和压力数据、设备运行参数；所述DMA协商管理单元包括，DMA管理实施时会根据DMA管理天花板单元提供的DMA内的漏失控制预期目标值和给出的不同DMA内采取控制漏失的不同措施手段来开展工作，不同DMA的资产状况不同，基础数据完善、完整性不同，导致实际实施的目标值与预期的目标值存在偏差，所述DMA协商管理单元利用修正阈值的算法不断修正DMA内的漏失控制预期目标值，将预期与实施目标值拟合在允许误差范围内，使DMA在实际实施工作中实现降低漏损率最优，投入产出比最佳，效益最大化；所述DMA的漏损与漏失源解析单元包括计算不同DMA的漏损率、漏失率、通过分析不同DMA的漏损率、漏失率、基础数据，判断引起DMA漏损的原因，漏损的程度，对漏损水量进行精细分析，对不同DMA制定不同的降低漏损的解决方案，对用水单位企业的漏损水量进行分析；所述新增漏失报警单元包括对DMA区内新增的漏失进行分析与报警，不同DMA的资产情况不同，设定的漏损报警阈值不同，所述新增漏失报警单元缩短漏损点的感知时间，实现快速修复，减少漏损水量，实现分区差异化管理；所述分区评价单元包括根据国内DMA资产、管网运行的复杂度情况，多角度评价存量漏损的程度，优先控制漏损严重的小区，判断降漏工作的质量。2.一种供水管网管理系统，其特征在于，所述系统包括：DMA生命周期管理模块、和/或DMA数据分析模块；所述DMA生命周期管理模块包括：DMA工程管理单元、DMA管理天花板单元、DMA成熟度评级单元、和/或DMA协商管理单元中的任意一种或任意几种的组合；所述DMA数据分析模块包括：DMA的漏损与漏失源解析单元、新增漏失报警单元、和/或分区评价单元中的任意一种或任意几种的组合；所述DMA工程管理单元包括采集、存储、传输和/或更新基础数据；和/或更新考核指标数值；所述DMA管理天花板单元包括根据DMA漏失控制预期目标值和漏失水量值，给出控制漏失所采取的措施；所述给出控制漏失所采取的措施包括：当所述DMA漏失控制预期目标值是所述漏失水量值的40％以上时，采取人工检漏的措施；当压力控制实施后的所述漏失水量是未实施压力控制前的漏失水量的50％以上时，同时，又比所述DMA漏失控制预期目标值大10％以上时，采取压力控制；当所述DMA漏失控制预期目标值是所述漏失水量的5％以下时，不采取任何措施；所述DMA漏失控制预期目标值的计算公式为：Q预漏＝(0.03L+0.000427N)×H所述公式中，所述Q预漏为预期设定漏失控制阈值；所述L为DMA内管网长度；所述N为服务连接数量；所述H为DMA内平均压力；所述漏失水量值的计算公式为：Q漏＝QMNF×24×T，T＝24小时平均压力/MNF时刻的压力值所述Q漏为漏失水量；所述QMNF为夜间最小流量；所述MNF时刻为达到夜间最小流量时的时刻；所述T为修正值；所述压力控制后的节水量的计算公式为：Q节＝Q1-Q2所述公式中，所述Q1为压力控制前的水量；所述Q2为压力控制后的水量；所述H1为压力控制前的压力；所述H2为实施压力控制的压力；所述N1为管材指数；所述Q节为压力控制后的节水量；所述DMA成熟度评级单元包括筛选可判断DMA是否发生漏损、漏损程度、漏损原因和/或能给出漏损控制措施的DMA；所述筛选包括：对DMA进行成熟度评级；所述评级将DMA分成三个星级：一星级DMA具备DMA的静态和动态数据，二星级DMA具备DMA的静态、动态数据、和/或营销数据；三星级DMA具备DMA的静态、动态数据、营销数据、维修记录、巡检记录、和/或工单记录；所述DMA的星级数越高，表示所述DMA判断是否发生漏损、漏损程度、漏损原因的准确度越高、给出的控制漏损措施越有效；所述二星级DMA和三星级DMA为筛选出的可判断DMA是是否发生漏损、漏损程度、漏损原因和/或能给出漏损控制措施的DMA；所述DMA协商管理单元包括通过修正系数修正预期设定漏失控制阈值Q预漏，修正DMA漏失控制预期目标值；所述修正系数的计算公式为：所述公式中：K为修正系数；Q为DMA日用水量；N为DMA的用户数；Q’为人均日用水量标准值；所述修正包括用所述修正系数K乘以所述预期设定漏失控制阈值Q预漏；所述DMA的漏损与漏失源解析单元包括根据DMA的漏损率、漏失率判断引起DMA漏损的原因；所述判断包括当漏损率大于漏失率，判断引起DMA漏损的原因包括表观漏失；当漏损率与漏失率相差小于5％，判断引起DMA漏损的原因包括物理漏失；所述漏损率的计算公式为：RWL＝(QS-Qa)/QS×100％所述公式中，RWL为漏损率；Qs为供水总量；Qa为注册用户用水量；所述漏失率的计算公式为：Q漏＝QMNF×24×TT＝24小时平均压力/MNF时刻的压力值RRL＝(QS-Q漏)/QS×100％所述公式中，RRL为漏失率；Q漏为漏失水量；QMNF为夜间最小流量；Qs为供水总量；T为修正值；所述新增漏失报警单元包括利用DMA每日夜间最小流量QMNF与Q不免、Q告、Q报分别做对比，判断漏失情况和需要采取的措施：当QMNF与Q不免很接近时，判断DMA没有新增漏失事件，不采取任何措施；当QMNF在Q不免与Q告之间，并QMNF有上升的趋势，但是没有超过Q告时，判断DMA可能存在漏失事件，但漏失不严重，或者是该DMA正常用水引起习惯QMNF较大，不采取任何措施；当QMNF在Q告与Q报之间，并QMNF有上升的趋势，但是没有超过Q报时，判断DMA可能存在漏失事件，但是漏失不严重，采取现场查看并视现场情况做处理决定；当QMNF已超过Q报时，判断发生的漏失事件较为严重，采取立即到现场并进行检漏工作；所述Q告为新增漏失的告警值；Q报为新增漏失的报警值；Q不免为DMA不可避免的漏失量；所述Q告的计算公式为：所述Q报的计算公式为：所述公式中，所述L为DMA内到楼门前的管长；所述Q不免的计算公式为：Q不免＝(0.01L+0.00036N)×H所述公式中，所述L为DMA内管网长度；所述N为服务连接数量；所述H为DMA内平均压力；所述分区评价单元包括计算单位供水密度夜间净流量指标、单位供水面积夜间净流量指标、MNF对比值指标、单位管长夜间净流量指标、和/或单位服务连接夜间净流量指标的指标值，所得指标值越大表示漏损越严重；所述单位供水密度夜间净流量指标的计算公式为：所述公式中：Q为夜间净流量；L为DMA内到楼门前的管长；A为DMA供水区域的面积；所述单位供水面积夜间净流量指标的计算公式为：所述公式中：Q为夜间净流量；A为DMA供水区域的面积；所述MNF对比值指标的计算公式为：MNF对比值＝最小夜间流量/日平均流量*100％所述单位管长夜间净流量指标的计算公式为：所述公式中：Q为夜间净流量；L为DMA内到楼门前的管长；所述单位服务连接夜间净流量指标的计算公式为：所述公式中：Q为夜间净流量；L为DMA内到楼门前的管长；N为服务连接数。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述基础数据包括DMA管理天花板单元、DMA成熟度评级单元、DMA协商管理单元、DMA的漏损与漏失源解析单元、新增漏失报警单元、和/或分区评价单元中的任意一种或任意几种组合所需要的数据；或所述基础数据包括DMA内管网长度、服务连接数量、DMA内平均压力、24小时平均压力、夜间最小流量时刻的压力值、夜间最小流量、DMA日用水量、DMA的用户数、人均日用水量标准值、供水总量、注册用户用水量、DMA不可避免的漏失量、夜间净流量、DMA供水区域的面积、营销数据、维修记录、巡检记录、工单记录、设计图纸、竣工图纸、安装设备登记表、现场工作记录单、工作照片、和/或日平均流量中的任意一种或任意几种的组合；所述考核指标数值包括：DMA漏失控制预期目标值、漏失水量值、修正值、修正系数、漏损率、漏失率、新增漏失的告警值、新增漏失的报警值、单位供水密度夜间净流量指标值、单位供水面积夜间净流量指标值、MNF对比值指标值、单位管长夜间净流量指标值、和/或单位服务连接夜间净流量指标值中的任意一种或任意几种的组合；所述更新考核指标数值包括更新DMA漏失控制预期目标值、漏失水量值、修正值、修正系数、漏损率、漏失率、新增漏失的告警值、新增漏失的报警值、单位供水密度夜间净流量指标值、单位供水面积夜间净流量指标值、MNF对比值指标值、单位管长夜间净流量指标值、和/或单位服务连接夜间净流量指标值中的任意一种或任意几种的组合；所述DMA管理天花板单元还包括根据计算出的压力控制后的节水量值，判断控制漏失所采取的措施的有效性；所述DMA成熟度评级单元还包括判断所述DMA是否需要升级改造；所述判断所述DMA是否需要升级改造包括对筛选出的所述一星级DMA，进行硬件和软件的升级改造和建设，升级为二星级或三星级DMA；所述升级包括增加所述一星级DMA的静态、动态数据、营销数据、维修记录、巡检记录、和/或工单记录的采集、存储、和/或传输设备；和/或增加所述一星级DMA所具备的数据到所述述二星级DMA和/或三星级DMA所具备的数据；所述DMA的静态数据包括DMA内管网长度、管龄、用户数、楼栋数、或安装设备参数；所述动态数据包括设备上传的流量和压力数据、设备运行参数；针对物理漏失占主要原因的DMA采取漏失控制手段；针对表观漏损占主要原因的DMA采取复核人工抄表质量、和/或漏立户稽查工作；所述漏失控制手段包括人工检漏、压力控制；所述分区评价单元还包括对所述指标值分别归一化后，计算出综合指标值，根据所得综合指标值排列人工检漏优先方案：所得综合指标值的数值越大，表示漏损情况越严重，优先控制综合指标值数值最大的用户的漏损；所述归一化使用的公式为：所述公式中：Yi’为所述指标值归一化前的值；Yi为所述指标值归一化后的值；Ymin为所述指标值中的最小值；Ymax为所述指标值中的最大值；所述综合指标值的计算公式为：Y＝Y1×0.12+Y2×0.15+Y3×0.38+Y4×0.2+Y5×0.24所述公式中：Y为综合指标值；Y1为所述单位供水密度夜间净流量的归一化后的值；Y2为所述单位供水面积夜间净流量的归一化后的值；Y3为所述最小夜间流量/日平均流量的归一化后的值；Y4为所述单位管长夜间净流量的归一化后的值；Y5为所述单位服务连接夜间净流量的归一化后的值；所述分区评价单元还包括根据所得所述指标值，判断漏损程度；所述判断漏损程度包括：当符合下述1)-5)所述任意一项或任意几项的组合时，判断为基本没有漏损：1)单位供水密度...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志军，李松森，焦健，张蕊，
申请(专利权)人：水联网技术服务中心北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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