关于供水管网分区计量管理应用

关于供水管网分区计量管理应用

翁立善

中山市新涌口供水有限公司528445

摘要:主要介绍了供水管网分区计量(DMA)管理三级分区的划分原则、实施步骤,通过DMA把整个供水管网系统划分为若干个小区域,利用实时监控数据建立供水量、售水量之间的逻辑关系,通过该逻辑关系及时分析水量变化情况,锁定管网异常情况,从而达到控制产销差,并保证其持续稳定地降低的目的,不断提高企业经济效益。

关键词:供水管网;分区计量;管理

引言:随着我国城市化进程的不断加快,城市规模在不断扩大,供水企业的供水管网也在不断延伸,管网输配水能力提升的同时,也给供水管网的运行管理和漏损控制增加了难度。根据新版《城市供水管网漏损控制及评定标准》要求,2020年供水管网漏损率需控制到10%,国内不少水司的管网漏损率与之相距甚远。如何提升对供水管网的管理水平和降低漏损,正引起越来越多水司的重视。

一、概述

(1)为了便于管理,每个城市根据自身具体情况划分若干供水区域。在通往每个区域的供水管网上安装了流量计。分区计量监测与管理系统是城市供水远程监控与调度管理系统中的子系统。调度人员和营业主管领导可以实时掌握各区域用水情况,可合理安排生产,方便考核管理。

(2)系统组成,系统主要包括:调度中心服务器、值班员计算机、领导计算机、分区计量监测管理系统软件、通信网络、分区计量监测终端、流量计等。

(3)主要功能

①远程采集分区计量流量计的瞬时流量、累计流量。

②现场使用微功耗测控终端,供电采用一次性高能锂电池,电池寿命2—5年。

③支持不同厂家、不同类型的流量计。

④采集、通信频率可设置。

⑤设置报警上下限,超限报警。

⑥可远程维护测点终端设备。

⑦微功耗测控终端和调度中心服务器上均存储历史数据,方便查询。

⑧自动生产各种报表、曲线。

⑨可对数据进行对比分析。

二、DMA简介

2.1DMA的定义和作用

(1)DMA定义

DMA是指通过关闭阀门或加装流量计,将供水管网划分为若干具有永久性边界的、相对独立的供水区域,利用进出口流量计对改区域的流量进行计量。通过流量分析来评估漏损水平。

(2)DMA作用

通过对供水管网实施DMA分隔,进入每个区域的流量可以持续监测,新的管网破损产生后能够迅速被识别和修复,可以较为精确的评估区域漏损水平。同时,通过管理单个或一组DMA的压力,可以使供水管网以最优化的压力水平运行,因而供水管网实施DMA分区对城市供水管网管理有十分重要的作用,详细如下:

①对区域内用水量、瞬时流量、最小流量进行详细准确的计量,便于进行用水量预测和经济评价;②通过DMA加装压力调解装置,调解入口压力,实施压力管理。科学的压力管理不但可以降低管网负荷,实现廷长管道及其附属设备的使用寿命,而且可以降低漏损发生几率;③根据最小夜间流量变化曲线可以快速发现新发生的导管漏损,缩小漏损点定位查找区域,辅助漏损点定位;④确定不同区域的漏损程度,识别最大可能漏损区域,从漏损排查与漏损控制维护成本比较的角度,科学指导确定充电漏损监测控制区域。

三、供水管网应用DMA分区管理的意义

(1)改变了传统管网漏损控制方法

传统的管网漏损控制工作主要依靠采用声波技术进行检漏,这种方法在很长的一段时间内都发挥了显著的成效,但从过程和方式来看,这种方法属于被动式的漏损控制方法,对漏水点不能做到及时发现,而这就会造成泄露时间延长和水损增大。同时,随着供水管网的不断扩大,人工检漏的盲目性愈发明显,不仅工作效率较低,而且也造成了人力和物力的浪费。在这种情况下,DMA分区管理方法的引入使得上述问题的解决迎来了曙光。

(2)建立了实时在线监测控制系统

经过一些成功的经验验证,采用DMA分区管理技术可以达到更好的控制管网漏损的目的。具体而言,通过对城市供水管网进行合理分区并安装流量计,进而达到对各区供水管网内流量进行在线监测的目的。在这基础上,结合统计和分析夜间最小流量,就能快速精准地定量各区漏损水平和方向,甚至可以对严重漏水部位进行精确定位。

(3)持久稳定地实现漏损控制目标

DMA分区管理的实时在线监控系统,可以实现对漏损情况的及时发现,这也可以为检漏队伍提供有效的指导,使检漏工作变得更有针对性。此外,因为应用DMA分区管理技术对水损情况进行在线监测,所以就能不断地升级漏损控制目标,进而达到持久稳定控制漏损的目的。

四、DMA分区管理的实践

所在的水司按一~五级的层次对管网进行DMA分区管理。首先通过加装流量计将管网按原有的营业网点划分为11个一级分区;其次,根据营业网点内供水管网情况和用水分布特点将单个一级分区划分为3~5个二级分区;根据供水管道拓扑结构,在二级分区的基础上按大用户、住宅小区、支状管划分为若干个三级分区;接下来,在住宅小区单元楼或相邻楼栋前装设第四级监控水表;最后,第四级监控水表与终端用户注册水表建立总分表关系,形成五级分区管理。同时,利用计算机各数据采集系统建立起DMA分区内计量水表、压力表的台账以及户表、分表和总表之间的对应关系。通过这样的DMA分区管理技术,水司就能对DMA分区内的夜间流量、压力等数据实现快速的检测、统计和分析,从而为DMA分区内是否存在漏水和漏水量大小的判断提供依据。此外,通过将DMA分区内抄录数据与实收水费进行对比,还能自动分析出DMA分区的漏损量、漏损率以及漏损点的大致区位。

五、DMA分区的规划原则

要实现对城市供水管网的DMA分区管理,需要对DMA分区进行合理规划。综合笔者在DMA分区管理应用方面的实践,DMA的分区规划应满足以下原则:第一,合理划分DMA分区的大小。DMA分区的大小通常以用户数来衡量,这也是进行分区规划时要考虑的首要因素。根据国内、外的经验,DMA分区的大小一般以覆盖500~3000户为最佳,一旦用户数大于5000,从夜间流量数据中区分出较小漏损就会变地非常困难,进而造成漏损监测水平降低。但是考虑到技术运用的经济性,DMA分区也不宜划分地过小。第二,保持管网的完整性。为了便于DMA分区管理和减少管线改造,在进行DMA分区规划时,要对DMA分区边界进行合理确定,即保持DMA管网的完整性。具体而言,DMA区域内最好有1个或最多不超过3个进水口,并结合管网的实际布局来保障水能被输送到DMA内的各个供水点。第三,控制高压区的压力。在高压区域设置DMA时,要对水压进行合理控制,以尽量减少管网负荷和漏损水平。第四,分区流量计的选择宜遵循“一级可靠、二级稳定、三~五级精准”的原则。一级分区流量计担负着相邻水量考核区域的计量重任,必须兼有准确和稳定的特性,宜选用管道式流量计;二级分区重点在于提供管网突发性爆漏监控,因而流量计量稳定尤为重要,如管网不具备安装管道式流量计时可考虑选用插入式流量计;三~五级计量器具涉及水量计费,要求精准。第五,配套完善智能抄表系统。对用量较大、住户入住率高的小区计量水表实时远传监测,对小流量的逐步安装数据记录仪,固定周期进行人工抄表并导入计量管理系统,为分析管网漏损提供依据。第六,保障水质。因为采用DMA分区管理技术时可能需关闭DMA边界上的部分阀门,这可能造成管网末梢产生较多“盲肠”,进而形成“死水”。因此,必须采取有效措施来应对死水对管网水质的影响。第七,合理增设压力监测点。城市供水管网压力监测系统是管网优化调度的重要基础,合理的压力点数目和位置能最大程度的采集反映管网压力分布状态实时的变化,对给水管网的调度优化、爆管定位、控漏及后期的水力模型等有着重要作用。第八,优化管网运行工况。DMA分区规划还应对管网水压等运行工况信息进行考虑,尽量达到通过设置DMA来优化管网运行工况的目的。

结束语:

国内、外的成功经验已经证明,DMA分区管理技术是一种有效的漏损监测技术,同时更是一种先进的供水管网管理模式,是未来供水管网计量管理发展的主要趋势。作为水司来说,运用DMA分区管理技术既要借鉴成功的验,同时还要充分考虑当地实际管网的特点和运行工况,做到合理规划、合理建设和合理运用,进而充分发挥出DMA分区管理技术的优势。

参考文献:

[1]李斌,等.基于节点能量冗余差的给水管网DMA分区方法研究.2013.6

[2]李刚.DMA技术在供水小区管网运营中的应用分析.2011.2

[3]陈进明.强化供水管网分区计量管理降低管网漏损.2012.9

[4]朱恒杰.供水分区计量管理有效控制管网漏损.2014.2

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