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2022年8月25日，在2022(第七屆)供水高峰論壇上，寧水集團(tuán)浙江寧水水務(wù)科技有限公司技術(shù)副總監(jiān)、資深管網(wǎng)工程專家黃曼琳發(fā)表了以“供水管網(wǎng)漏損檢測與控制”為題，從漏損檢測的設(shè)備和應(yīng)用案例，以及漏損控制相關(guān)的分區(qū)計(jì)量、壓力管理和精細(xì)化運(yùn)維兩大板塊深入闡述寧水集團(tuán)及寧水科技在管網(wǎng)管理方面的研究方向及發(fā)展成果。她表示，這個題目簡潔但不簡單，它包含了整個供水管網(wǎng)系統(tǒng)，涉及民生問題及水司運(yùn)營問題等；同時，這又是一個很精細(xì)的題目，通過管網(wǎng)漏損監(jiān)測和探測，對管道漏點(diǎn)都能進(jìn)行精準(zhǔn)把控。
黃曼琳
資源+產(chǎn)品，做智慧科技的領(lǐng)先者
寧水集團(tuán)在幾代寧水人共同努力下，順利實(shí)現(xiàn)“跨越式”發(fā)展。1958年6月，寧波水表廠前身寧波綜合儀表廠誕生全國首家水表專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)；2000年9月26日，經(jīng)寧波市人民政府批準(zhǔn)，由原寧波水表廠成功轉(zhuǎn)制成寧波水表股份有限公司；2016年1月15日寧波水表新三板掛牌申請獲批，并正式掛牌交易；2019年1月22日上海證券交易所掛牌上市，行業(yè)內(nèi)唯一登陸主板市場的水表制造企業(yè)；2020年3月13日，根據(jù)長期戰(zhàn)略部署，公司更名為寧波水表(集團(tuán))股份有限公司；2021年7月9日，組建浙江寧水水務(wù)科技公司。
寧水集團(tuán)是水計(jì)量的領(lǐng)跑者，寧水科技是智慧水務(wù)的領(lǐng)先者。
寧水集團(tuán)在全球水表制造業(yè)知名品牌NWM基礎(chǔ)上，著力打造智慧水務(wù)品牌NWT，成功向服務(wù)型制造業(yè)轉(zhuǎn)型。
寧水科技在集團(tuán)“智能制造、技術(shù)服務(wù)深度融合和協(xié)同發(fā)展”的戰(zhàn)略規(guī)劃下，加大水工業(yè)傳感器、智能閥門、非開挖修復(fù)材料與裝備等硬件，和動態(tài)水力模型、管網(wǎng)資產(chǎn)運(yùn)行安全風(fēng)險評估模型等應(yīng)用軟件、預(yù)警預(yù)測等先進(jìn)算法的技術(shù)開發(fā)與研制、市場服務(wù)、節(jié)水管理服務(wù)商業(yè)模式等創(chuàng)新力度，整合資源優(yōu)勢，提供專業(yè)化、系統(tǒng)化、集成化的城市供排水O&M(運(yùn)營和運(yùn)維)系統(tǒng)解決方案。開展在供排水管道檢測和監(jiān)測預(yù)警、供水管網(wǎng)漏控、管道非開挖更新、城鎮(zhèn)水務(wù)運(yùn)營輕量化SAAS云服務(wù)平臺租用、管網(wǎng)和廠站智慧化建設(shè)等領(lǐng)域，總集成、總承包和一站式服務(wù) 。
寧水集團(tuán)NWT智慧水務(wù)整體解決方案主要包括感知設(shè)備、技術(shù)服務(wù)、寧水智云TM、管道檢測診斷和非開挖更生四個方面。
除此之外，寧水科技還擁有五大業(yè)務(wù)板塊，包括智能計(jì)量、中小水司SAAS平臺、智慧管網(wǎng)、智慧水廠(泵站)以及從源頭到龍頭全業(yè)務(wù)體系智慧水務(wù)整體解決方案。
寧水科技不僅擁有專業(yè)、制造、品牌、市場、資本及團(tuán)隊(duì)的資源優(yōu)勢，同時還擁有智能傳感器及算法、寧水云SAAS產(chǎn)品與服務(wù)、技術(shù)服務(wù)和解決方案、管網(wǎng)檢測與非開挖修復(fù)更新的技術(shù)優(yōu)勢。
三項(xiàng)技術(shù)破解管網(wǎng)漏損檢測難題
“很多水司對于傳統(tǒng)運(yùn)營體系的改變都有一個較長的接受過程，寧水科技則以由淺入深遞進(jìn)式進(jìn)行運(yùn)維管理體系的變革。首先通過智能感知設(shè)備進(jìn)行管網(wǎng)的漏損檢測和排查，然后再進(jìn)行常態(tài)化的精細(xì)化運(yùn)維管理，對漏損進(jìn)行管控。”黃曼琳介紹道。論壇上，她著重介紹了多探頭數(shù)字相關(guān)儀、智能聽漏儀以及NWT1000、NWT100給水壓力管道不停輸帶壓檢查和泄漏偵測技術(shù)。
多探頭數(shù)字相關(guān)儀(3探頭/8探頭)
工作機(jī)理：將探頭放置在待測管網(wǎng)的多個位置(如閥門和消火栓上)，各探頭在同一時間記錄各點(diǎn)的聲波數(shù)據(jù)。探測時間設(shè)置靈活，晝夜均可。夜間使用能夠有效地避免來自交通、用水和其他干擾聲源的影響。利用軟件進(jìn)行聲波數(shù)據(jù)處理與分析。探頭的設(shè)置及數(shù)據(jù)下載利用紅外線和USB技術(shù)，方便、快捷。
工作時間機(jī)動性強(qiáng)。夜間使用能為漏水聲波探測或漏水點(diǎn)定位提供理想的工作環(huán)境，較高的水壓加強(qiáng)了漏水聲波的傳播。同時，能夠有效地避免來自交通、用水和其他干擾聲源的影響。
儀器特點(diǎn)：
高靈敏探頭，采樣頻率高，分析更精確。管道漏損定位精準(zhǔn)。功能強(qiáng)大可配合 GIS 系統(tǒng)使用；不受工作時間限制，可以定時開啟也可以延時開啟。相關(guān)曲線結(jié)果和信號強(qiáng)度同屏顯示，方便選擇濾波有效范圍。具有相關(guān)分析、 三段手動與自動頻段分析功能 ，相干分析結(jié)果顯示直觀。濾波范圍可連續(xù)調(diào)節(jié)，還可加載用戶自設(shè)頻率范圍的濾波器。
智能聽漏儀
智能聽漏儀是高性能的漏水定位設(shè)備，配備集成低噪音處理技術(shù)的傳感器，各頻率范圍均可實(shí)現(xiàn)噪聲真實(shí)還原；同時配備超高質(zhì)量地面麥克風(fēng)無線傳輸；學(xué)習(xí)成本低廉，操作簡單，數(shù)據(jù)讀取簡單直觀，是漏損普查及漏點(diǎn)定位利器。同時還配備電子聽音桿，更加方便現(xiàn)場確認(rèn)漏點(diǎn)。
儀器特點(diǎn)：
超高噪音靈敏度；屏幕操作簡單便捷；先進(jìn)的地面?zhèn)鞲衅骶哂懈綦x風(fēng)噪聲的功能；完整頻譜分析，多重濾波；音強(qiáng)、音頻雙柱狀圖顯示。
黃曼琳以寧波市公安局巡(特)警支隊(duì)測漏的案例對相關(guān)儀及聽漏儀配合檢漏進(jìn)行了介紹。
寧波市某機(jī)關(guān)單位供水面積1.9萬㎡，供水人口200余人，近幾個月日用量由130m³升至220m³，在沒有消防用水的情況下，容量18m³的屋頂消防水箱在關(guān)閉進(jìn)水閥門的情況下，3小時后水箱水量為零。后經(jīng)寧水水務(wù)科技測算，該區(qū)域漏失比例約為88%。
結(jié)合供水管網(wǎng)情況進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，充分調(diào)研了解該區(qū)域內(nèi)管網(wǎng)配置及運(yùn)營情況。經(jīng)過竣工圖紙分析，該區(qū)域有一個總進(jìn)水口。為確定漏損總量，在總水口處安裝寧水K130數(shù)據(jù)監(jiān)控儀。下圖為K130數(shù)據(jù)監(jiān)控儀，用于采集及監(jiān)控流量數(shù)據(jù)。
寧水科技結(jié)合現(xiàn)場踏勘情況，針對有異常的區(qū)域，利用聽漏儀對區(qū)域內(nèi)閥門進(jìn)行聽音檢測，縮小漏損范圍。利用相關(guān)儀對聽漏異常區(qū)域管網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步檢查，通過管線探測儀確定走向管線走向，終端布置于閥門和消火栓上，精確定位管段漏損位置，并開挖修復(fù)。“修復(fù)完成后用水量恢復(fù)正常，我們還因此收到了表揚(yáng)信。”黃曼琳說道。
NWT1000系纜式給水壓力管道內(nèi)檢測技術(shù)
工作原理：智能侵入式管道檢測技術(shù)，適于不停運(yùn)帶水帶壓檢測在役配水管道運(yùn)行狀況，包括管道泄漏檢測定位、氣囊、不明分支管、管壁腐蝕剝落及銹瘤、接口和焊縫檢查等。單次插入操作中，系統(tǒng)可以傳輸至1000米。
NWT100給水壓力管道不停輸檢查和泄漏檢測技術(shù)
工作機(jī)理：與NWT1000系纜式給水壓力管道內(nèi)檢測技術(shù)不同的是，該技術(shù)用于評估直徑80mm - 300mm的管道。在—次插入操作中， 該系統(tǒng)能夠傳輸至上、下游各100m , 并在管道測試段捕獲實(shí)時閉路電視視頻和圖像 ，以及用于泄漏檢測的聲學(xué)數(shù)據(jù)。
產(chǎn)品功能特點(diǎn)：
配水總管檢測；通過消防栓、排氣閥、帶壓開孔插入；壓力流管道；CCTV內(nèi)窺+水聽傳感器&探頭；
關(guān)于供水管道帶壓檢測，黃曼琳以浙江某水司供水管道帶壓檢測項(xiàng)目為例進(jìn)行了介紹。
浙江某水司供水管道待檢測管段總長度2344m；管道沿線，共有5個排氣閥供帶壓檢測設(shè)備插入。80mm - 300mm管徑管道，采用NWT100給水壓力管道不停輸檢查和泄漏檢測技術(shù)；DN300以上管徑采用NWT1000系纜式給水壓力管道內(nèi)檢測技術(shù)，下圖為部分管段詳情及檢測情況。
帶壓檢測管段(節(jié)選)
帶壓檢測設(shè)備運(yùn)行狀況(節(jié)選)
四項(xiàng)規(guī)劃+系統(tǒng)，完成管網(wǎng)漏損控制+精細(xì)化運(yùn)維
面對管網(wǎng)漏損控制以及長期運(yùn)維等問題，黃曼琳詳細(xì)介紹了寧水科技的漏損控制整體規(guī)劃、漏損控制技術(shù)路線、DMA計(jì)量分區(qū)規(guī)劃以及管網(wǎng)GIS、SCADA系統(tǒng)。
漏損控制整體規(guī)劃
寧水科技將漏損管控整體規(guī)劃分為以下四個步驟：首先通過水平衡計(jì)算確定漏損管控目標(biāo)，對漏損現(xiàn)狀進(jìn)行評估；再根據(jù)水力模型工具，將漏損管控區(qū)域網(wǎng)格化管理劃分實(shí)施，實(shí)現(xiàn)分區(qū)計(jì)量規(guī)劃；通過管網(wǎng)檢測、監(jiān)測、壓力管理、預(yù)警預(yù)測等漏損管控技術(shù)實(shí)施控漏，制定漏損管控技術(shù)路線；最后通過數(shù)字化賦能智慧化運(yùn)維，及GIS、SCADA、綜合調(diào)度、工單巡檢、綜合培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)長效運(yùn)營。
水力模型的建設(shè)，需結(jié)合地理信息、收費(fèi)系統(tǒng)及調(diào)度控制的管理信息系統(tǒng)，再通過現(xiàn)場壓力傳感器的實(shí)時監(jiān)測以及高精度、工程應(yīng)用的動態(tài)水力模型最終形成動態(tài)模型。模型工程應(yīng)用技術(shù)可以應(yīng)用于現(xiàn)狀分析、運(yùn)行管理以及規(guī)劃設(shè)計(jì)等。
水力模型應(yīng)用工具包括：
1、實(shí)時水力模擬：與SCADA同步更新，實(shí)時模擬管網(wǎng)運(yùn)行工況。
2、監(jiān)測點(diǎn)優(yōu)化部署：合理制定壓力、流量監(jiān)測點(diǎn)設(shè)計(jì)方案。
3、計(jì)量分區(qū)評估：評估隔斷閥門關(guān)閉對供水壓力、管網(wǎng)水質(zhì)的影響。
4、漏損區(qū)域識別：應(yīng)用水力模型可以對所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行疊加漏損流量模擬，通過對比壓力變化的目標(biāo)函數(shù)值，實(shí)現(xiàn)漏損定位。
5、爆管與關(guān)閥分析：模擬分析管網(wǎng)爆管影響區(qū)域，提供優(yōu)化關(guān)閥方案。
6、事件與預(yù)警分析：模擬預(yù)測未來的管網(wǎng)運(yùn)行工況，預(yù)警供水異常事件。積累和總結(jié)調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，制定調(diào)度預(yù)案，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)整體優(yōu)化運(yùn)行。
7、方案模擬與評估：多場景方案設(shè)計(jì)、分析和評估，提供運(yùn)營優(yōu)化策略。
分區(qū)計(jì)量管理技術(shù)路線為：區(qū)域計(jì)量規(guī)劃設(shè)計(jì)、區(qū)域及量化管理、區(qū)域計(jì)量監(jiān)測、區(qū)域計(jì)量應(yīng)用以及區(qū)域計(jì)量維護(hù)。“寧水科技的分區(qū)計(jì)量技術(shù)路線也是得到國際水協(xié)會認(rèn)可的”黃曼琳介紹道。
漏損管控系統(tǒng)技術(shù)實(shí)施路線
實(shí)施路線為以下8點(diǎn)：
1、壓力管理(穩(wěn)定的運(yùn)行、對壓力的精確調(diào)控)；
2、主動漏控(漏損原因分析、對癥下藥)；
3、高效維修(快速維修、保證質(zhì)量)；
4、水表管理(水表選型恰當(dāng)、水表安裝正確、維持水表良好運(yùn)行)；
5、抄表管理(抄表數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確、遠(yuǎn)傳表抄表準(zhǔn)確和數(shù)據(jù)傳輸正常)；
6、數(shù)據(jù)管理(各種供水及管網(wǎng)運(yùn)行大數(shù)據(jù)詳細(xì)分析)；
7、打擊非法用水(監(jiān)督與稽查、流程管理)，規(guī)范用水秩序；
8、客觀準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)免費(fèi)用水量，逐步按計(jì)劃降低計(jì)量損失等。
管網(wǎng)GIS系統(tǒng)
以城市地理信息為基礎(chǔ)，結(jié)合供水管網(wǎng)資產(chǎn)信息，構(gòu)建地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，建立以GIS地圖為底座、業(yè)務(wù)管理需求為核心的綜合展示平臺和供水管網(wǎng)“一張圖”，將業(yè)務(wù)決策信息和空間信息有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)資產(chǎn)實(shí)時、歷史信息與相應(yīng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的可視化展示。
管網(wǎng)GIS系統(tǒng)作為輕量級監(jiān)測平臺，允許壓力、流量計(jì)、水質(zhì)檢測儀等設(shè)備接入以及地圖接入(高德、衛(wèi)星地圖等)，使用簡單、方便用戶入手，為公司拓展其他設(shè)備做準(zhǔn)備。
管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)
對管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控分析，并對異常狀況進(jìn)行報(bào)警和定位，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制或現(xiàn)場快速處理。
監(jiān)測數(shù)據(jù)、操作記錄和報(bào)警的存儲、數(shù)據(jù)分析等功能，追溯事故原因，使水廠、泵站及供水管網(wǎng)之間進(jìn)行更科學(xué)的優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)全流程遠(yuǎn)程監(jiān)測、智能聯(lián)動控制和突發(fā)事故應(yīng)急處置，保障供水水質(zhì)、平衡管網(wǎng)水壓、降低水泵能耗、控制漏失和提高管網(wǎng)韌性，為整個供水系統(tǒng)提供基于大數(shù)據(jù)的運(yùn)行優(yōu)化策略。
寧水科技自主開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺—寧水科技管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)：
GIS監(jiān)控：展示各分區(qū)的分區(qū)范圍及各類監(jiān)測點(diǎn)的站點(diǎn)位置情況；
實(shí)時流量監(jiān)控：監(jiān)測各站點(diǎn)的流量情況，通過表格展示各站點(diǎn)的流量信息—當(dāng)前值、昨日同期、上月同期、平均值等；
實(shí)時壓力監(jiān)控：監(jiān)測壓力站點(diǎn)的實(shí)時壓力情況，能夠展示壓力站點(diǎn)的壓力相關(guān)信息；
實(shí)時水質(zhì)監(jiān)控：監(jiān)測各站點(diǎn)的最新水質(zhì)信息，便于用戶了解當(dāng)前最新的水質(zhì)情況。
黃曼琳以浙江某水司供水管網(wǎng)項(xiàng)目案例進(jìn)行介紹，管網(wǎng)總長度270km，有2個水廠，日供水量3.4萬m³，用戶數(shù)量為8萬人，4個二級分區(qū)，水廠考核表數(shù)量為64臺，水站考核表數(shù)量316臺，產(chǎn)銷差率16%。
根據(jù)目前情況，管網(wǎng)工程師先對控制點(diǎn)進(jìn)行了測量，結(jié)合水司提供已有的管線資料，對缺失的管線進(jìn)行測繪；再通過在線GIS系統(tǒng)結(jié)合高德+衛(wèi)星地圖，統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有管徑情況，根據(jù)口徑、材質(zhì)進(jìn)行篩查，并展示屬性等全部體現(xiàn)在一張圖中。
根據(jù)地理信息空間數(shù)據(jù)以及營收系統(tǒng)用戶數(shù)據(jù)，最終建立動態(tài)水力模型，從而分析管網(wǎng)流速及管網(wǎng)壓力。
建立水力模型后即可將已測繪管線、閥門、水表、消火栓導(dǎo)入，將未測繪水廠管線進(jìn)行考核繪制，新城測繪管線合并，完成用戶導(dǎo)入及漏損分配。
最后，黃曼琳代表寧水集團(tuán)及寧水科技發(fā)表了合作展望。合作提供供水管網(wǎng)全生命周期精細(xì)化管理和敏捷運(yùn)維服務(wù)，包括：管網(wǎng)漏損控制管理；管網(wǎng)在線監(jiān)測和監(jiān)控(流量、壓力、水質(zhì))；原水和供水長輸管線爆管預(yù)警、預(yù)測；管道不停運(yùn)檢測評估；水力模型應(yīng)用；管道非開挖修復(fù)更新等工程技術(shù)服務(wù)。希望可以和更多水務(wù)行業(yè)者共同創(chuàng)造可持續(xù)未來！
原標(biāo)題：從供水管網(wǎng)漏損檢測、控制到精細(xì)化運(yùn)維，看寧水集團(tuán)的精確把控
