供水管网DMA分区定量漏损监控管理系统

杨 帆，陈佑民，毋 焱，邓 勇

(北京埃德尔公司，北京100086)

一、引 言

根据埃德尔承担的住房和城乡建设部水专项实施管理办公室公布的“十二五”水体污染监控与治理科技重大专项中“供水管网漏损监控设备研制及产业化”课题的立项精神，重点为建立中国特色的DMA管理系统，研发配套的软硬件设施。其中，供水管网DMA分区定量漏损监控管理系统(wDMA)是核心技术产品之一，现在已经在某些城市投入应用，并取得良好效果。本文从4个方面对wDMA作介绍。

二、研发供水管网DMA分区定量漏损监控管理系统的目的及其理论基础

1.研发目标

供水管网分区定量漏损监控管理系统(wDMA)是“十二五”水专项子课题中核心技术产品之一。该系统根据中国实际情况，参考国际水协DMA管理指导要点研发而成。wDMA应用物联网技术和智能感知设备，实现管网信息采集、信息传输、信息分析、信息应用;利用监测、检测、监控等技术，对管网健康状况进行智能化识别、问题定位、跟踪和监管定量监控漏损，达到降低产销差、提高经济效益、实现低碳环保的目的。指导自来水公司节约水资源、漏损监控、节能降耗、提高效益、作好安全运营等一系列实时处置综合管理等供水工作。

2.研发wDMA的理论基础

DMA管理的关键是通过实时监测封闭区域内的流量、压力，应用夜间最小流量与夜间允许最小流量的比较，判断DMA区域内是否存在漏损，以及漏水量、漏损情况等，并指导、组织相关部门进行针对性的监查、检查，以确定是否有泄漏管段，做到快速识别漏点;且对需要检漏的DMA进行漏失排序，进行实质性的检测和修复。其目的是通过监测分析泄漏水平、漏失量、产销差、压力状况等信息，实现减少漏损，提高经济效益;应用获得的数据评估管道的健康状况，延长管网使用寿命，提出管网改造建议，保障供水安全。

(1)降低漏失率的关键——快速感知、快速定位、快速修复

图1

(2)供水产销差的构成及分析

表1

三、关于应用wDMA系统运营管理流程的必要性

研发wDMA的理论基础——ALR简明而又清晰地说明:降低漏失率的关键是“快速感知、快速定位、快速修复”，而供水产销差的构成及分析又为合理分析产销差提供了科学计算依据。

3个“快速”深入浅出地刻画了对新技术的要求，并充分说明要快速、持续、稳定地把供水企业的漏损监控到一个合理的水平，就必然要应用通信技术、电子技术、信息技术和感知技术;同时，也引入另一个必须研究的问题:这些新技术在公用事业，市政服务领域的应用，必然引起对原有管理理念、管理思维、管理技术、管理方法的改变。wDMA系统运营管理流程的应运而生，正是为了解决这一问题。

四、wDMA系统主要功能及其特点

1.应用wDMA可以解决哪些问题

1)实时监测各DMA区域的漏损情况、产销差状况及各分区内的漏损监控执行效果等。

2)对管网发生的事故做到快速反应、快速定位、快速检修、快速监控漏损，实现降低损失。

3)即时准确地为企业提供有关信息，如哪些区域存在漏损;哪些区域需要修复;哪些区域的监控能带来较大的经济效益。

4)提供短信与邮件互动，使得相关负责人及时、准确地得到监测数据、设备异常情况等信息。

5)wDMA能充分利用企业现有的各种设备资源，为企业节约大量成本。

6)通过移动办公的形式，及时把现场情况反馈到信息中心，提高现场施工人员的工作效率和质量，为GIS的维护提供最新的数据依据。

7)为实施数字城市、智慧城市奠定了技术支撑和数据基础。

2.wDMA系统特点

1)系统设计界面友好、功能完善，操作简便，为供水企业进行多级分区管理提供软件系统平台。

2)应用物联网技术、高端感知设备，实现数据在线采集，兼容多家厂商设备。

3)提供多种监测手段，除了对流量、压力、噪声进行监测外，还对运行设备进行状况在线监测。

4)兼顾爆管预警、水质预警等系统运行，为应急预案提供实时数据依据。

5)实现漏损监控管理数字化，提供多角度、多维度的管网运行状态，为供水企业提供辅助决策支持，使企业持续、稳定、有效地降低漏损。

3.wDMA系统主要功能

系统功能如图2所示主要体现在:

1)动态监测系统中各个DMA分区(可以指定具体DMA分区或全部DMA分区)中设备的运行情况(流量、压力、噪声等)。可以清楚地监控各个DMA是否存在漏损，并根据漏损量从大到小排出检漏工作顺序。

2)在该系统应用中，自来水相关人员可以根据需要灵活设置监测时间，随时掌握相应DMA范围内是否存在漏损及具体的漏损情况分析;当系统监测到DMA分区存在漏损后，在水平衡简析的基础上，向各有关部门(营销、稽查、维修、检漏及信息中心)发放派工单及维修单，包括提供方便检查维修人员工作的异常路段图纸;现场排查或施工人员，运用移动办公手段，把现场处置情况直接反馈到信息中心;同时，在相关的存在漏失的管线图上标记实际处理情况，为管网GIS维护提供最新管网状况及相关数据。

3)wDMA系统主要是依据感知设备进行数据采集，设备本身的运行情况直接影响漏损控制，因此系统专门设立台账，记录存储所有设备供应商及其设备的信息，并在GIS地图上动态监测所有的设备(流量、压力、噪声等感知设备)在线工作情况，同时监测系统中设备自身的运行情况，实时警示异常设备。

4)对系统监测的数据进行统计、分析，为决策者提供辅助决策依据，如水平衡分析、漏损评估对比分析、DMA分区产销差分析、流量与压力统计分析等。提供全方位的各种类型统计报表(流量压力、渗漏预警、产销差、派工与维修等);提供直观的、可视化的分析结果，且具有统一性、全面性、周期性、可靠性等特点，为决策者提供各种不同要求的数据结果及分析结果，包括管网健康状况分析、管网改造及必要的数据依据。

图2

五、wDMA系统主要硬件配置及其相关硬件

wDMA系统本身是软件系统，控制漏损应用平台，但发挥其功效的基础是和硬件设备的共振。该系统可以和通用的、功能相同的其他厂商的设备兼容，在本研究课题中主要应用的设备如下。

1.主要智能感知器

主要智能感知器如图3所示。

图3

2.相关硬件

相关硬件如图4所示。

图4

六、结束语

本文对“供水管网DMA分区定量漏损监控管理系统”作了浅析。需要强调的是，wDMA不仅把供水系统的管理技术推到一个崭新的、先进的、更高的层面，而且wDMA的应用能为供水企业带来显著的经济效益和社会效益，从而使我国供水系统和国际同行举步共进。此外，wDMA是数字供水重要的系统之一，它为建立智慧城市奠定了技术支撑和数据依据。埃德尔希望和供水企业一起，把漏损监控到一个合理的、良好的水平，为“十二五”目标的实现共同努力。

略)