城市供水调度工作中供水管网水力模型系统的应用
城市供水调度工作中供水管网水力模型系统的应用
发表时间：2018-05-17T15:04:41.630Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：张远军
[导读] 摘要：伴随着城市水利项目的发展，供水管网水力模型系统的监督管理成为了城市建设中的重点，只有建构良好且完整的水力模型系统应用机制，才能更好地优化供水调度工作质量。
珠海水务环境控股集团有限公司广东珠海 519000
摘要：伴随着城市水利项目的发展，供水管网水力模型系统的监督管理成为了城市建设中的重点，只有建构良好且完整的水力模型系统应用机制，才能更好地优化供水调度工作质量。本文结合案例，对城市供水调度工作中供水管网水力模型系统发展现状进行了简要分析，并集中阐释了系统应用和后续管理的建议，以供参考。
关键词：城市；供水调度；供水管网；水力模型系统；应用
行过程中的供水水压、水量以及水质不受到外界影响，在实际操作工作开始前，要对边界阀门进行操作处理，利用模型模拟完全关闭以及打开的工况参数，以保证供水调度工作运行效率。
（一）模型录入
在供水管网水力模型系统应用体系中，数据录入是最基本的要求，要对模型中的相关数据进行定位处理，整合其实际运行效率，结合阀门的阀门卡位置对GIS系统中的坐标予以判定，建立基础性定位模型，见图三。相关部门结合工况运行数据和相关信息，维护数据更新和数据处理效果，尤其是对水泵开关以及水池水位等基础信息进行整合以及处理，从而完善数据管理结构[4]。
图三：模型中阀门位置示意图
（二）调度工况
要对模型进行处理，结合不同阀门开关的实际状态进行24小时模拟，结合实际情况和信息的动态收集，确保阀门打开以及阀门关闭的早晚时间都能被有效模拟出来，从而对阀门两侧压力差予以测定和分析，整合后将平均过流量数据汇总成表，表格中涉及的参数包括口径（mm）、开启过流量（m3/h）、关闭时压力差（m）、流向以及有无流量正负现象。在对24小时模拟压力分布图以及模拟数据表进行全面分析后，就能得出相应的模拟结果，该地区阀门在开启后，部分地区边界压力会下降2m到2.5m，压力影响范围也有所扩大，流量相较于阀门状态时的变化并不是十分明显，尤其是对边界区域的影响较小。综上所述，只有有效控制阀门开启状态和速度，才能从根本上保证水质的平稳性。
（三）后续评估
在工程体系建立后，要对实时记录进行分析，尤其要建立模型运算数据和实测数据之间的对比分析，从而保证评估效果符合预期。对其模型模拟曲线进行处理，能推测出相应压力和流量的变化率，在工程项目运行后，现场的压力流测量数据和模拟数据较为一致，无论是压力参数、流量数据还是流向都大致能满足模型模拟数据，具有一定的研究价值[5]。
四、城市供水调度工作中供水管网水力模型系统反思
在对相关情况进行系统化分析后，要整合有效的监督管理工作，充分发挥供水管网水力模型系统的价值和优势[6]。建立相关系统就是为了有效整合供水调度和生产资源，提高工程操作管理水平，避免系统运行过程中调度操作和决策的盲目性，借助水力模型的应用和管
自来水生产调度系统
自来水生产调度系统 第一章系统特点及优势 利用计算机信息处理技术，现代通信技术以及自动控制技术对整个供水管网的主要运行参数、设备运行状况进行动态监测、实时调度和自动化控制 1．稳定高效的数据采集传输，为后台数据处理提供了坚实的基础。 2．数据采集传输使用业内成熟的C/S架构，监控与统计分析采用应用广泛的B/S架构，保证稳定性与成熟性，同时应用多项先进的应用程序开发技术。 3．支持监控站点及传感器在线维护，传感器参数配置方便简捷，可将几个传感器组合为一个虚拟传感器。 4．系统支持多种通迅方式，包括：数传电台，GPRS,SOCKET，短消息等。 5．强大灵活的报警功能，可灵活设置报警条件和方式，报警级别可分为三级越界报警 6． 7． 8．系统操作及报警支持语音提示 系统采用及时通讯的技术发送数据超限或站点故障信息。 数据实时监控方式多种多样 分类型监控实时数据 分区域监控实时数据 设置虚拟站点、重要站点进行监控
实时曲线监控 9．强大的统计分析功能 对同一传感器不同时间的对比分析 对同一时间不同传感器的对比分析 提供各种图形和表格的数据分析 各种样式的统计报表 第二章软件模块划分 实时数据监控子系统：该子系统主要应用者为所有用户，负责实时数据的显示报警与数据的分析及打印。 1、数据查看 1.1日况显示： （1）按站点查询某一天的历史监测数据，设定某一站点某一天，显示当天该站点所有在线监测点的监测值。 （2）分类（在线监测点类别）查询历史监测值，可以显示同一类的所有在线监测点的监测值，如选择所有压力点，把某一天的所有压力点的值显示出来，并统计该天最高压力值、最低压力值及平均压力值，最高与最低要分别显示出现的时间，时间应精确到分，也可以选择个别压力点进行查询。 2、统计分析 2.1历史监测数据的统计与分析：
供水管网漏损率分析
供水管网漏损率分析 与降耗措施初探 王庆生曾庆红赵晓刚 （河南省南阳市自来水公司技术科473001） 水是生命之源，一个城市、一个家庭乃至人们的生活时时刻刻都离不开水。供水管网是城市供水的“动脉”，是实现供水产销的必经之路。由于城市供水的发展是随着城市的发展而同步进行的，城市供水管道敷设的时间、质量等参差不齐，管网管理的方式、手段不尽相同，从而使产、销之间往往差异较大。按照国家有关规定，供水行业漏损率不应超过12%，而多数城市供水均超过这一标准，究其原因，主要与供水管网的漏损率有关。因此，杜绝“跑、冒、滴、漏”已成为供水行业重点关注的问题。本文根据我公司的漏损情况，在调查分析的基础上，提出几点设想和建议，仅供参考。 一、管网漏损技术分析 （一）制水计量的管理 水厂每天输送多少成品水，是以出厂水流量计计量为依据的，出厂水计量则通常采用超声波流量计进行计量。在我公司，在流量计的精度上，一直存在争议。它的校验是以每年在国家质量监督检验检疫总局授权的开封市国家水大流量计站检定便携式超声流量计为准，只检定DN800口径及误差系数，以此再校核各水厂安装的固定式超声波流量计。由此可见，制水计量的误差存在于： 1、由于超声波流量计安装管道口径不一和反复误差的重复性可能造成流量计计量的不准确。 2、超声波流量计测量精度优于1.0%，它是利用超声波传播时差原理，需输入管道外径与管壁厚、材质等主要数据，但是，由于各水厂出厂水管管材使用的年限及质量不一，管外径及壁厚不同，不能准确输入基础参数，从而造成计量误差。 （二）销售水量管理 在供水量真实准确的前提下，售水量越大，则漏损率越小。因此，售水量的大小也是直接关系到漏损率高低的重要因素。影响我公司售水量的主要因素有： 1、用户水表（结算水表）不准确
城市供排水调度及水务信息化系统
城市供/排水调度及水务信息化系统 一、系统概述 HZInfo3000-SW城市供/排水调度及水务信息化系统采用先进的计算机网络技术、GIS技术、BIM技术、大型数据库管理技术，构架集中管理、分散控制的体系结构，实现城市管线资源的高效管理和科学统计分析，旨在将科技元素融入给排水行业，对城市管网相关数据进行综合管理，并通过完善的数据更新与交换机制，实现数据的动态更新与维护仿真，实现自动化和信息化，建立一个实用、安全、可靠、综合、高效的城市智慧水务信息系统。 城市供水管网监测系统适用于供水企业远程监测供水管网，工作人员可以在水司调度中心远程监测全市供水管网的压力及流量情况。科学指挥各水厂启停供水设备，保障供水压力平衡、流量稳定；及时发现和预测爆管事故的发生。 将分布在城市不同地理位置的自来水生产车间及管网测压点，通过有线或无线传输的通讯方式，将水厂生产车间及管网测压点的实时数据信息及设备运行状态信息传输到供水调度室，调度室值班人员通过后台监控画面实时掌握各实际现场的设备运行情况及实时的数据信息,通过对数据信息的收集，经过后台软件的处理则形成数据报表或数据分析结果显示出来，供用户参考和分析。同时，也能实现远程遥控即通过调度室发送远程遥控命令来启停现场设
备，形成现场设备自动控制无人值守的控制模式。
二、产品特点 【城市供水管网远程监控系统特点】 1、城市供水具有地域性广，实时性强等特点，城市供水管网远程监控系统根据其自身特点，灵活采用有线通讯技术/无线通讯技术相结合的方式，使系统自身具备扩展性。 2、城市供水管网远程监控系统因需将各水厂生产车间及管网测压点的所有设备运行状态及实时数据传输到总调度室，故数据信息量大，针对该特点则该系统具备数据分析、统计等功能，报表功能及实时曲线功能强大。 3、系统自诊断及自恢复功能。 4、通过DMA方式进行管网爆管或漏水监测。 目前很多供水企业和专业捡漏公司采用的漏水探测设备基本都是听漏棒、电子听漏仪。监测周期长、效率较低。无声漏水容易被忽视。华自科技城市供水管网远程监控系统的供水爆管或漏水解决方案采用DMA分区计量。DMA是District Metered Area的缩写，意思是“分区计量区域”，找到夜间最小流量，来判定是否存在漏水。DMA设计的原则是该区可封闭计量，也就是说，用流量计可计量该区夜间最小流量。该区根据进水的路数安装流量计。 三、主要功能 【工作原理】 终端测量检查井的水位-数据送至管理中心的排水管网信息处理平台?信息处理平台实 时显示水位数据，同时分析软件根据各检查井水位数据和高程关系，计算水位差信息和管道的水位坡降数据，从管道的水位坡降变化，还原排水管真是运行情况。 水位监测终端 水位监测终端内置供电电池和全量程液位传感器，外壳满足IP68防护等级标准和排水检查井内的防腐蚀要求。并且可通过便携计算机在现场可无线连接水位监测终端。
城市供水总调度系统
城市供水总调度系统 建议方案 唐山平升电子技术开发有限公司 网址：https://www.wendangku.net/doc/ea2686544.html,
目录 目录 (2) 一、项目需求概述 (3) 二、总体方案设计 (3) 1、系统组成 (3) 2、供水总调度系统拓扑图 (4) 三、监控中心 (5) 1、计算机硬件配置要求 (5) 2、系统软件配置要求 (5) 3、供水远程监控系统软件功能 (5) 四、水厂监测终端功能特点 (7) 1、监测终端功能说明 (8) 2、监测终端的主要配置（以某水厂内8台泵为例） (8) 3、监测终端工作原理示意图 (8) 五、管网压力监测终端 (9) 1、监测终端功能说明 (9) 2、监测终端结构 (10) 3、监测点的设备配置及安装方式 (10) 六、水质监测监测终端 (13) 1、监测终端功能说明 (13) 2、监测终端的主要配置 (13) 3、监测终端工作原理示意图 (14) 七、计量测量设备 (14) 1、电磁流量计 (14) 2、投入式水位计 (15) 3、压力变送器 (16) 4、余氯在线分析仪 (16)
一、项目需求概述 水务集团计划建设一套城市供水总调度系统，将集团管辖下的自来水厂、管网及水质监测点监测数据远程传送回调度中心。调度中心通过监测点回传的数据可全面了解整个城市供水的状况，从宏观上对供水工作进行指挥和调度。系统具体监测要求如下： 水厂监测要求： 进出水口流量监测，蓄水池水位监测，出水压力监测，机组开启状态，保护状态；预留水质监测接口。 管网压力监测要求： 监测地下管网压力监测点的压力数据，监测点不具备市电供电条件。 水质监测要求： 监测管网末端水质监测点的水质数据，主要对末端的余氯含量进行在线监测。 二、总体方案设计 1、系统组成 针对客户系统建设需求，结合我公司的产品特点和技术优势，我公司提出如下建议方案，系统主要有以下四部分组成： 监测中心： 1）硬件设备：中心服务器（监测中心具备可上网的固定IP）。 2）软件：操作系统软件、数据库软件、城市供水总调度系统软件。 通信平台：GPRS、INTERNET网络。 现场监测设备：水厂监测终端、压力监测终端、水质监测终端。 计量测量设备：水位计、压力变送器、电磁流量计、余氯在线分析仪等。
城镇给水管网漏损控制及评定标准CJJ92-2016(2018年版修订条文)
《城镇供水管网漏损控制及评定标准》CJJ92-2016局 部修订条文 2 术语 2.0.18 综合漏损率 gross water loss rate 管网漏损水量与供水总量之比，通常用百分比表示。 2.0.19 漏损率 water loss rate 用于评定或考核供水单位或区域的漏损水平，由综合漏损率修正而得。 5 评定 5.1 评定指标与评定标准 5.1.1 漏损指标应包括综合漏损率和漏损率，其中评定指标为漏损率。 5.1.2 漏损率应按两级进行评定，一级为10%，二级为12%。 5.2 评定指标的计算 5.2.1 供水单位应根据本标准表4.2.1进行水量统计和水平衡分析，并应按年度确定供水总量和漏损水量。 5.2.2 供水单位的漏损率应按下列公式计算： L L - B W n R R R （5.2.2-1）
WL s a s (-)/100%=?R Q Q Q （5.2.2-2） 式中 R BL ——漏损率（%）； R WL ——综合漏损率（%）； R n ——总修正值（%）； Q s ——供水总量（万m 3 ）； Q a ——注册用户用水量（万m 3）。 5.2.3 修正值应符合下列规定： 1 修正值应包括居民抄表到户水量的修正值、单位供水量管长的修正值、年平均出厂压力的修正值和最大冻土深度的修正值。 2 总修正值应按下式计算： n 1234=+++R R R R R （5.2.3-1） 式中 R 1 ——居民抄表到户水量的修正值（%）； R 2 ——单位供水量管长的修正值（%）； R 3 ——年平均出厂压力的修正值（%）； R 4 ——最大冻土深度的修正值（%）。 5.3.3 全国或区域的漏损率应按下式计算: BL BLi si si 11===?∑∑n n i i R R Q Q （5.2.3-4） 式中 BL R ——全国或区域的漏损率（%）； BLi R ——全国或区域范围内第i 个供水单位的漏损率（%）； si Q ——全国或区域范围内第i 个供水单位的供水总量（万m 3）; n ——全国或区域范围内供水单位的数量（个）。
城市供水调度系统设计方案概述
城市供水调度系统设计方案 1给水系统控制和优化调度软硬件模式 1.１概述 为了满足城市快速发展的需要,城市供水企业近年来不断采用新的技术、新的工艺，用以提高城市的供水能力和服务质量。其中自来水厂监控系统在全国大多数城市得到广泛应用，还有一些城市的供水企业正在逐步采用ＧIS技术管理供水管网信息、用计算机实现收费营业电算化。这些先进的信息、计算机、通讯和自动控制等先进技术的应用,的确为供水企业的现代化运营解决了很多的实际问题。但是,我们也应该看到还有很多深层次的问题尚未得到卓有成效的解决，究其原因主要是因为:①供水企业的运营包括从产水、输配水、管理和收费多个环节,仅在某一环节采用新技术并不能解决所有问题；②企业运营的各个环节是密切关联的,分离的系统无法实现整个运营的系统性；③系统运营的很多因素是有统计规律和相关性的,目前的系统无法从这些规律和相关性得到可以辅助决策的信息。因此,要达到自来水企业的最优化运营,就需要系统分析企业的运营模型，找到每个环节的相关性,获取综合的有效信息,综合历史信息,优化企业的运营,提供辅助决策。以产水到用水的整个过程为主线,以企业的管理现代化为辅线,把信息技术在企业集成应用,实现从产水到用水的最大效益，是我们对以上问题的一个有益探索。 随着工业自动化控制技术和现代科技的高速发展，通讯技术、电子技术和计算机技术的有机结合,出现了高性能的PLＣ系统和SCADA系统，使工业过程控制程序化、模块化、智能化、集成化、网络化，控制过程更加可视化和远程化。给水系统优化控制是工业过程自动化控制的一个部分，下面我们从供水企业的运营模型着手，分析企业的信息模型,提出的大规模给水系统分级控制和优化调度软硬件模式,和基于GIS平台的供水企业信息化应用方案。构筑了给水系统优化控制基本框架。 1.2运营模型 供水企业的运营主要围绕水从水源、水厂经过输配网最终到水用户的生产／消费链而进行的，其模型如图1。生产调度通过实时采集水源和水厂的变电设备、电器开关、加压泵等设备运行参数和流量、出水口压力、余氯等控制参数,以及输配网上压力监测点和水库水位或水源井监测点的控制参数,动态自动控制水源、水厂设备的启停和运行，使整个输配网上的水压保持最佳的分布和平稳状态,从而为用户提供高质量的供水服务，减少输配过程中水的损失,最大限度延长管网的使用寿命,最终提高水厂的运营效益。管网管理主要实现输配水管网信息管理，管网的新建、维护和改造以及水用户的管理。它必须能够保证管网信息的准确、全面和现势，满足管网规划、设计、施工和维护的要求。营业收费完成水用户用水量的验抄、统计,根据水用户性质和收费项目的规定进行计费收费。公司将综合生产调度、管网管理、营业收费的各种信息,结合公司的营业策略,对整个企业的运营进行科学合理的决策,从整体上实现对公司营业的宏观管理。 营业收费的各种信息和财务不属于本次论述的范围。
供水管网SCADA在线监控系统
供水管网SCADA 在线监控系统 一、 适用范围： 该系统适用于供水企业远程监测供水管网，工作人员可以在水司调度中心远程监测全市供水管网的压力及流量情况。科学指挥各水厂启停供水设备，保障供水压力平衡、流量稳定；及时发现和预测爆管事故的发生。 二、 系统组成： 供水管网SCADA 在线监控系统是水司供水调度管理系统的一个子系统，主要由水司调度中心、通信平台、监测终端、压力变送器和流量仪表组成。 微功耗测控终端 流量计 压力变送器 微功耗测控终端 流量计 压力变送器 测点1 测点N
三、通信平台 水司调度中心、各职能部门之间数据通信在局域网内完成；管网测点与水司调度中心之间采用GPRS无线通信。 四、供水管网SCADA在线监控终端的功能特点、产品结构。 1、终端的功能特点： ◆采集管网压力、流量、流向、电池电压等数据。 ◆将采集数据主动上报到调度中心；支持定时上报和监测数据超限上报。 ◆支持多种供电方式：电池供电、太阳能供电、市电供电。 ◆大容量可充电电池供电、太阳能供电、市电供电条件下支持调度中心随时问询。 ◆采用GPRS、短消息无线通信方式。 ◆现场可存储、显示、查询压力、流量等数据及工作参数。存储数据≥1万条。 ◆数据存储间隔、数据上报间隔可以设置。 ◆防水防潮等级高，测井内安装时：IP68。 ◆ 4节高能电池可数据发送≥1万条，100Ah可充电电池充电1次可使用3-4个月。 ◆为现场压力变送器提供直流电源：5V、12V、24V。 ◆支持远程升级设备程序、设定参数。 2、产品结构 终端设备设计成两种外形结构：测井内型、测井外型。
测井内型：设备安装在测井内。电池供电时采用此结构。有两种电池供电方式，一种是4节高能锂电池组供电，电池组安装在微功耗测控终端内；另一种是大容量可充电蓄电池组供电，可充电蓄电池组独立安装。 测井外型：设备安装在测井外。太阳能供电和市电供电时采用此结构。 五、管网监测点的设备配置及安装方式。 供电方式不同，测点的现场设备配置和安装方式就不同。下面分别介绍。 1、高能锂电池组供电方式测点设备配置、工作原理及安装方式： ◆测点设备配置表 ◆终端设备工作原理示意图
供水管网漏损现状及控制措施
摘要：供水管网漏损是供水行业普遍存在的严重问题，漏损不仅浪费了宝贵的水资源，而且还使供水企业蒙受巨大的经济损失，甚至造成严重的社会问题。本文就供水管网漏损现状及控制措施进行了探讨，详细分析了我国城市供水管网的漏损现状，并借鉴了国外采取改进漏损的措施提出了几点建议，旨在为类似方面的控制提供参考经验。 关键词：供水管网；漏损现状；控制措施 随着我国经济的飞速发展和城市化进程的不断加快，城市供水系统成为了重要的市政基础设施之一，在保证城市经济的稳定发展、保障人民生活安定等方面不可或缺，供水管网的漏损也随着供水系统的建立成为供水企业普遍关注的重大问题。因此，为了控制供水管网的漏损问题，就要认真分析供水管网漏损的现状，采取相应的措施进行控制治理。 1 管网漏损率 管网漏损率是自来水业普遍存在的问题，同时也是政府对供水企业的一个重要考核指标。管网漏损主要是指因管网材质老化或破损等外部因素造成的实际供水量减少的现象。 1.1 管网漏损率的定义和漏损原因 城市供水管网漏损率是指城市管网漏水量与供水总量之比。有如下计算公式： 漏损率=（年供水量-年有效供水量）/年供水量×100% 城市供水总量是指各水厂供出的经计量确定的全部水量；有效供水量是指水厂将水供出厂外后，各类用户实际使用到的水量，包括收费的（即售水量）和不收费的（即免费供水量）。从计算公式来看，漏损率与产销差密切相关。产销差一方面是由于计量存在偏差，另一方面是部分水量因种种原因未能纳入计量体系。具体影响因素可总结如下： 1.1.1 计量偏差造成 主要分为系统误差和随机误差： （ⅰ）系统误差，包括：①水量统计相关仪器设备自身误差；②由于供水售水周期不匹配造成的水量统计上存有偏差；③水量统计过程中由于采用近似公式造成系统内部误差。 （ⅱ）随机误差。因操作人员在读、记水量过程中的失误引发的偏差。 1.1.2 未纳入计量体系 指当前存在的原本应予以统计但未统计的情况： （ⅰ）消防等城市公用事业领域的无偿用水行为；（ⅱ）私接管道等偷水行为；（ⅲ）公共用水设施水量未能合理分摊到户；（ⅳ）管网日常维护过程中产生的未统计用水量。 2 城市供水管网漏损现状 供水管网物理性的漏损，主要由规划设计、管道管理、管道材质和施工质量等方面的问题导致的。调查显示，我国于20世纪60～70年代建造的城市供水管网，水压偏低仅为0.2mpa，直至80年代之后，水压才逐步提高至0.4～0.6mpa，管道修建时间长，质量标准低，老化日益严重，很大程度上引发了漏水危机。伴随城市化建设脚步越来越快，房屋、道路及地铁的施工建设亦对管网形成潜在的威胁。其次，部分施工单位在施工作业过程中，未按照法定程序办理审批手续，误伤地下管网，造成管道破裂等事故。管网材质的选择也具有重大的意义，采用易腐蚀的材质容易引发后期漏损。铸铁管由于强度低，易腐蚀，加上接口易渗漏，最容易引发漏损现象；钢管韧性较好，但由于接口部分导电性好，容易造成电化学腐蚀。此外，因涂层问题引发的小孔腐蚀也是常见管道腐蚀之一。施工方面主要有两方面影响，一方面由于地基下沉等地质结构变化破坏管道结构，引发漏损，大口径管道容易在管道承口处发生豁裂，小口径管道发生横向断裂的可能性较大。另一方面，若覆土不按规定进行分层夯实（一般覆土后密实度应大于90%），将使管道受力明显增加，从而大大增加了管道破裂的可能性。 根据原建设部2002年发布的《城市供水管网漏损控制和评定标准》规定，我国自来水业的管网漏损率不能超过12%，并且强制性要求必须严格执行，但实际考察发现，大部分省市
在GIS平台上建立供水管网水力模型的方法
科 技 前 沿科技创业家2012年10(下) TECHNOLOGICAL P IONEERS ６科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS 1 现行供水管网水力模型建模的方法和问题现在我国各地水司纷纷建立各自的ＧＩＳ平台，但使用情况不是很理想。不是ＧＩＳ技术不成熟，而是卡在建立供水管网水力模型这一问题上。现行的供水管网水力模型建模的方法主要分成以下三步：１．１相关管网信息数据提取和输出：根据需要将ＧＩＳ平台中管网信息数据有选择的导出到一种外部数据库（ＤＢＡＳＥ、Ａｃｃｅｓｓ、ＳＱＬ等等数据库模式）中，作为管网水力分析程序的输入数据，等待进行水力分析。１．２数据处理和计算：利用各种水力建模软件（如Ｅｐａｎｅｔ、Ｉｎｆｏｗｏｒｋｓ、同济宏扬等）设置必要的初始条件，进行延时水力模拟计算。计算前根据所使用的水力建模软件的需要，要对ＧＩＳ平台输出的数据进行相应的处理，以转换成水力建模软件能识别的 数据格式。 １．３数据导入和表达：将计算结果导回 ＧＩＳ平台，利用ＧＩＳ平台显示模块进行表达。 现在最流行的几种ＧＩＳ开发平台利用了 各种先进的技术手段想利用ＧＩＳ直接建立 供水管网微观动态水力模型，但只要仔细 研究会发现它们还是使用着老模式：提取 输出所要分析的管网数据，数据处理和计 算，结果反馈和表达。这种模式的问题是： １．４数据传输过程较多，容易产生数据 丢失，严重影响计算精度。要避免这个问题 只有在各个数据传输过程都加入数据自检 步骤，这又导致计算过程烦琐，严重影响计 算效率； １．５其次由于数据无法自动同时更新， ＧＩＳ平台中数据每发生一点变化都需要重 新进行管网建模。这意味着管网建模时间 要尽可能短！否则整个系统会因反映迟缓 而不具任何实际意义。 2 问题的解决方法和途径 通过对目前几种最流行的ＧＩＳ开发平 台建立供水管网微观动态水力模型方法的 研究，我发现无论是直接建模，还是间接建 模，都忽略了一个关键性问题：如何选取你 所要的管网信息数据。通过对管网数据加 权可很好的解决这一问题。 我武水集团所使用的龙泉管网信息系 统是基于ＯＲＡＣＬＥ关系数据库及西门子 ＳＩＣＡＤ／ｏｐｅｎ平台的开放式管网ＧＩＳ系统， 要想利用ＧＩＳ平台直接建立供水管网微观 动态水力模型需要开发设计：数据管理、数 据选取，数据输入和检查、节点流量分配、水力计算、数据反馈和表达等六个新的功能模块，技术流程图如图１所示：2.1数据管理水力模型是建立在供水管网上的动态系统，随时间变化，需要分时段。它又是对ＧＩＳ平台进行简化和抽象，以提高计算速度。因此建立水力模型首先要进行数据分析。我公司ＧＩＳ平台采取的数据库是ＯＲＡＣＬＥ关系数据库，可在高级Ｃ语言环境下开发ＯＲＡＣＬＥ库接口，多采用ＳＱＬ语句开发出满足各种需求的优化应用程序，但缺点是应用程序所使用的数据无法移植（数据共享功能比较单一）。为此我们需开发出一个数据管理模块，用来处理数据分析，建立水力模型相关数据库。下表是数据库结构设计表（如表１）：2.2数据选取我们知道城市供水管网非常庞大，不可能每次建立水力模型都将所有数据全部代入水力模型，否则计算将变得非常困难。因此如何选取我们所需要的管网数据是建立水力模型的关键。对此需要开发专门的数据选取模块来满足需求。其工作原理是将ＧＩＳ平台中每项数据填加一个标签项，参与水力建模的标签项设为“１”，不参与水力建模的标签项设为“０”。２．２．１节点的选择：一般进行拓扑分析，与被选择的管线连接的所有节点都进入水力模型。对节点的水力分析的关键是区分节点水流方向和节点流量。２．２．２管线的选择：一般水力建模前都要确定参与水力模型的最小管径，然后进行拓扑检查，防止出现错误。这种方法最大的问题是在局部管网建模时，如果不清楚来水管线和回水管线，所建立的水力模型往往与实际有很大的误差。所以我个人认为，在水力建模前要对管线加以标注，以区分来水、回水后再确定参与水力模型的最小管径以避免水力模型失真。２．２．３闸门的选择：传统水力建模方法认为闸门不进行操作，除水厂或加压泵站在GIS 平台上建立供水管网水力模型的方法探讨 胡炯 (武汉水务集团汉阳供水部管线所 湖北武汉 430050) 摘 要:在GIS 平台上建立供水管网水力模型是GIS 技术真正能运用起来的关键,建立供水管网水力模型的方法是首先将GIS 平台中的管网信息输出到外部数据库,再利用水力建模软件进行处理和计算,再将结果反馈回GIS 平台进行表达。本文通过对这种水力建模方法的探讨,对GIS 平台的运用提出新的看法,希望能对我公司水力建模有所帮助。 关键词:GIS 供水管网 水力模型 空间分析 图1 技术流程表1作者简介：胡炯；性别：男；学历：大学本科；职务：管线所技术员。 (下转8页)
城市供水系统优化调度 数学模型的建立
城市供水系统优化调度 数学模型的建立 摘要：介绍了城市供水系统优化调度的主要内容以及原则。同时介绍城市供水系统优化调度的研究状况。用水量预测研究是优化调度的基础和前提。用水量预测模型是在分析城市用水量序列数据模式的基础上, 综合利用多种方法建立的数学表达式。给水管网数学模型是建立水厂出厂压力和流量与管网测压点之间的经验数学表达式, 它反映了给水系统的运行工况。优化调度模型的建立和求解是优化调度的核心。 关键词：城市供水系统；优化调度模型；用水量预测 Optimal Operation of Urban Water Distribution System Wei Sheng （Beijing University of Civil Engineering and Architecture，School of Environment and Energy Engineering，Beijing，100044） Abstract：Primary coverage of urban water distribution system and its principles are introduced. At the same time introduce the situation of the urban water distribution system. Water consumption forecasting is the bases of optimal dispatching. Water consumption forecasting model is a mathematical representation which is based on the data pattern of urban water consumption series. Water distribution network model reflecting the operating mode of water distribution system, is an empirical equation based on the relation of pressure, water flow and pressure tap's data. Derivation of optimal dispatching model is primary. Key words：urban water supply system; optimal dispatching model; water consumption forecast 1．优化调度原因及概念
艾三维BIM分享：Bentley市政给排水管网水力模型解决方案
Bentley市政给排水基础设施BIM应用 前景 水是人类生活不可或缺的部分，给排水从始至终贯穿人们生活的每一个角落，从古时大禹治水到如今南水北调等等，无一不体现市政给排水基础设施的重要性，随着计算机软件技术的不断发展，传统的给排水解决方案已经无法满足现阶段以及未来工程技术的要求，随着国内外建筑行业对于BIM应用的全面协同发展，给排水即将迎来新的行业升级，全新的市政给排水基础设施的解决方案将更加智能化，更加精确的设计、模拟、分析市政给排水真实的情况，帮助用户管理给排水基础设施的生命周期。 给排水基础设施解决方案以建立和管理给排水基础设施生命周期为中心。构建、设计和运营用于提供饮用水的原水输送、处理和配送系统，或用于收集、输送污水和雨水径流进行处理的排水系统。集规划、设计、建模和分析网络为一体的解决方案将给用户建造更加出色的输配水系统；解决方案还将搭载运营建模、GIS、资产性能和资产生命周期管理等各种功
能，为用户提供漏损管理、能耗管理、资产维护、投资优先级等预测分析，帮助用户管理整个城市给排水生命周期做出更明智的决策！ 新的市政给排水基础设施BIM解决方案解决了传统解决方案无法避免的缺漏，极大的扩展了其解决范围，让高新技术融入其中，使给排水生命周期更趋于智能化、系统化，同时顺应国家对建筑行业发展和改革的大趋势。 Bentley市政给排水基础设施产品整体解决方案 海思德（Haestad）是美国目前从事水资源与给排水工程专业软件开发研究最大的专业团队。海思德创立于 1979 年。其全球总部位于美国康涅狄克州的 Watertown 市。经过将近 30 年的努力，海思德已经拥有 130 000 多个用户，遍布 170 个国家，用户既有大型自来水公司和政府机构，也有小型的市政咨询公司。它专注于提供市政给排水及水利、水文专业模型软件、服务、教育、培训及专业图书等服务。 2004年8月，Haestad并入世界领先的建筑、工程和运营（AEC）软件开发商Bentley 系统公司，为水资源领域提供了全新的给排水BIM解决方案。 给水系统解决方案 WaterCAD/WaterGEMS是一款综合性强和功能性齐全的给水系统设计建模分析软件，为用户充分分析了解给水系统状况、发现潜在问题并提供最佳解决方案，从给水管网压力和需求的基础分析，到水资源流失和消防研究，从了解和预防瞬态问题到确保水质，从能源管理到应急响应，涵盖给水基础设施管理生命周期各个方面。 在功能的应用上，有以下特点：
给水管网系统建模及其可靠性分析报告
给水管网系统建模及其可靠性分析 摘要 给水管网系统是一个拓扑结构复杂、规模庞大、用水变化随机性强、运行控制为多目标的网络系统。管网建模是仿真给水管网系统动态工况的最有效的方法，是为模拟管网系统建立数学模型的过程。模拟容主要是图形模拟、状态模拟和参数模拟。而建立模型并不是一蹴而就的，要不断的开发、更新和完善。在管网优化设计的四个方面中，保证给水系统可靠性是给水设计的主要容之一。随着现代科学技术的快速发展，可靠性工程理论日益受到广泛重视。 关键词：给水管网系统建模；管网优化设计：管网系统可靠性 一、引言 我国各城市的市政公用输配系统（供水、供气）是城市重要的基础设施之一，也是城市建设和可持续性发展的制约因素，这些工程网络在系统规划上有许多方面存在着共性。 对给水管网系统进行建模，一方面对于大量复杂、繁琐的问题能够取得快速、准确的计算结果，大大提高了工作效率，使得以前很少或者不可能进行的大型工程量计算问题和多方案比较问题得以顺利解决。另一方面，可以对输配系统的工作状态（水力、水质）进行比较准确的模拟仿真，尤其当系统中有较完善的设施时，更可以对系统的实时工况进行在线模拟，这样不仅可为系统的优化运行、调度提供很好的基础条件，为系统的改扩建提供可靠的依据，也为给水管网水质预测和安全输配提供支持。 对给水管网系统建模完成后应注意管网的优化设计，包括四个方面：水压、水量的保证性；水质的安全性；可靠性和经济性。随着现代科学技术的快速发展，作为系统工程之一的可靠性工程理论日益受到广泛重视。在近代，各种工程系统、构筑物设计时，已经开始应用可靠性的数学理论。可靠性和其他技术经济指标一样，成为评价系统优劣的主要指标。可靠性问题之所以得到重视，是因为系统、构筑物、设备相互有关，任一部分损坏可能导致整个系统的故障，而整个系统的故障，例如给水系统发生故障，将对社会和人民生活带来损害。而故障的发生多数为随机事件，一般无法预料和预防，因此给水系统可靠性具有概率的性质。在生活节奏日益加快的今天，确保给水管网系统的正常运行具有十分重要的意义。
水力模型在海宁供水管网运行管理中的应用
水力模型在海宁供水管网运行管理中的应用 摘要：供水管网水力模型在供水企业中日益得到重视和应用。海宁自来水有限公司建立供水管网水力模型，利用水力模型实现区块化管理，降低漏失率、降低产销差、改善水质、节能降耗、提高供水安全可靠性；在线实时监控供水管网水量、压力和水质情况；发生事故时，能够及时制定应急方案；提出规划改造和优化调度方案等，可有效的提高管网管理的科学性、安全性和经济性，避免了盲目性。从而，实现“数字化”供水和“智能化”水务。 关键词：供水管网水力模型区块化管理模型应用在线实时监控 1前言 随着海宁市供水规模的扩大和供水安全要求的提高，供水企业需要全面掌握和分析供水管网的运行状态，这样对供水系统的管理工作提出了新的要求。近年来，供水企业管理水平日益提高、科技投入的力度日益增强、企业信息化的建设日益成熟。海宁自来水有限公司提出“数字供水”概念，建成了数字化供水系统，全面应用于生产、经营、服务工作。“数字化”供水搭建信息技术平台，打造“智能水务”，实现科技全方位支撑运营服务。水务建立营业一体化平台、供水管网地理信息系统、供水设施综合监测系统和供水管网水力模型系统。“十二五”计划提出：降低漏损率，降低产销差，节能降耗，提高供水管网安全可靠性。建立供水管网水力模型是管网优化设计和运行工况分析重要的手段之一，有效地提高供水系统的科学化管理水平，提高供水系统的运行稳定性、可靠性，为水务带来良好的经济效益和社会效益。 2海宁市供水现状 海宁市地处长江中下流域，四季分明，气候温和。全市共有两座水厂，现有供水计能力30万m3/d，供水面积668平方公里，服务人口约80万。全市DN75mm 以上的管道长度为1075km，管材以球墨铸铁、铸铁、钢、PE等为主。 3水力模型项目前期调研 上海、深圳、佛山、天津等城市已经建立供水管网水力模型，并将其成功的应用于供水系统生产管理中。如，管网运行管理、水厂优化调度、规划改扩建等，
供水管网地理信息系统
前言 需求：近年来，随着城市规模不断的扩大和生活水平的日益提高，城市供水管网系统越来越庞大。如何应对社会的发展，更好地服务于社会，作为城市供水系统的重要组成部分，供水管网将面临管理上的更高要求和严峻考验。在传统的供水管网管理中，管网数据基本上采用图纸方式进行管理的，存在许多弊端，对错综复杂的管线网络管理起来非常被动。地图以图纸的形式存放，不便于查询和保存，导致日后维护工作难度加大，有些管线甚至仅凭当时施工人员的记忆去寻找，导致很难及时地发现和处理事故，给供水企业带来巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，使用计算机，借助地理信息系统技术对供水管网的规划、设计、建设及运行维护进行科学管理，实现管网基础信息管理与业务管理的同步发展，提高供水企业整体水平和服务质量。这是供水企业发展的必然趋势，是科学管理的必然选择。 现状：目前，供水管网系统在国内部分大中城市已经应用起来，中部地区也在加紧步伐。 平台：北京超图地理信息技术有限公司作为我国较早研究GIS 技术的公司之一，其自主研发的SuperMap GIS 平台采用全组件式开发方法，扬长避短，吸取了国内外各大GIS 软件的优点，同时弥补了其他GIS平台的不足。SuperMap GIS 已连续多年获得国家级的殊荣，在国内外各个行业得到广泛的应用，市场占有率稳居国内GIS行业榜首。更令人振奋的是SuperMap GIS 是我国第一个走向国际社会胡GIS 产品，发布了多种语言版本港、台湾等国家或地区出现蓬勃发展的势头。因此，经过多个GIS 软件平台综合评估对比，我公司选用SuperMap GIS 为本系统GIS平台，能让本系统架构更灵活，功能更强大，性能更稳定、服务更到位。 产品：在供水管网地理信息系统产品研发与项目实施的过程中，我公司不断加强和提高系统核心技术、工程质量以及服务水平，不断完善软件产品功能，力求创新，将先进的软件设计思想与管理理念相结合并应用于实际工作中，使用户得到最好的应用效果。 — ￥
供水管网漏损控制(城市供水管网漏损监测系统)
供水管网漏损控制、城市供水管网漏损监测系统 一、系统概述 供水管网漏损控制（城市供水管网漏损监测系统）是破解供水企业发展难题，降低管网漏损率和产销差率的有效手段。 供水管网漏损控制（城市供水管网漏损监测系统）通过对各DMA(独立计量区域）内的流量和压力节点实施远程实时监测，既可及时发现管网供水异常，又可测算出区域的漏损情况、并辅助查找漏点，有效降低管网漏损率和产销差率。 二、系统构成 供水管网漏损控制（城市供水管网漏损监测系统）示意图 区域流出节点 区域流入节点 关键节点M 关键节点N 监控中心 手机 APP 服务器
三、系统功能 在线监测重要节点的实时流量、压力，科学制订并执行调度方案，使管网流量、水压平稳运行。 及时发现DMA中的流量和压力变化，识别出发生爆管的可能性。根据预判信息第一时间发布管网水量、水压调度指令和阀门远程控制要求，并迅速采取排查和检漏措施。 应用夜间最小流量原理，自动判断、分析各DMA是否泄漏以及当前泄漏水平，为制定检漏方案提供依据。 通过对各区域内流入、流出和实际销售水量的定期分析，有效统计各分区内的供水量、需水量、漏失量等数据，核算产销差。 结合管网长期运行数据，在确保充分、有效满足用户需求的前提下，适当降低并逐步确立常设供水压力，既可降低当前的泄漏水平，又可减少老化管网的爆管几率。 对各监测点的水表口径和实际用水量进行智能分析，综合判断当前水表是否匹配，并给出配表的合理建议。 通过DATA86供水管网漏损控制（城市供水管网漏损监测系统）长期的监测、分析，可掌握各区域的用水规律，为水量分配、管网改造提供基础数据。
四、软件界面 供水管网漏损控制（城市供水管网漏损监测系统）软件界面
城市智能化供水调度系统的研究与应用
城市智能化供水调度系统的研究与应用 发表时间：2017-10-16T17:50:49.483Z 来源：《基层建设》2017年第18期作者：沈路吉赵燕萍王晓蓉[导读] 摘要：当前时期，城市的供水调度系统关键把供水生产的信息搜集相关监控体系当做必要的模式，然而供水生产信息搜集并不完善，很难对供水生产相关数据实现完整处理，城市智能化供水调度系统对基础的生产信息有关接口规定实现了统一，并且落实了智能化供水模式有关分析能力。 上海浦东威立雅自来水有限公司 200127 摘要：当前时期，城市的供水调度系统关键把供水生产的信息搜集相关监控体系当做必要的模式，然而供水生产信息搜集并不完善，很难对供水生产相关数据实现完整处理，城市智能化供水调度系统对基础的生产信息有关接口规定实现了统一，并且落实了智能化供水模式有关分析能力。本文旨在通过论述对于供水调度系统特征的研究，详细论述了其系统架构，最终通过接口技术的运用落脚于切实的应用中。 关键词：供水调度系统；智能化；架构；应用 在供水企业的日常生产进程中，需要对供水生产的全部经济发展规定实现检测，特别是供水生产安全运转的关键标准。精确、及时把握全部的运转参数及运转情况，合理对水厂相关工艺进行完善，从而确保水厂同管网相互链接并且安全运转。 一、城市智能化供水调度系统的特点 城市供水系统的管网监测以及调度系统特点，即在城市范围内的供水网线中安置固定数目的监测点，之后通过现场传感装置以及就地监控设备将监测点的有关信号实现搜集整理，通过有线或是无线的通信方式将信息按时传输到监控中心，之后由监控中心针对全部监测点的信息实现解析，对于城市网线的确切运转情况实现科学调度，进而保障城市供水管网系统健康、安全运转。 二、系统架构 1.针对系统硬件的研究 SCADA系统能够实现供水生产整个范围之内的信息搜集，即源水输水以及相关净水配水系统信息的各个角度进行精确的搜集。这当中源水输水系统关键对于不同水源水质等有关数据实现主动搜集。除此之外，配水系统关键指针对不同加压泵站等设备的管网监测进行主动搜集。而对于很难实现主动搜集的数据，譬如说不同水源水库的具体情况等角度，能够使用手工实现搜集。 根据所处的地域与需要的功能不同，硬件系统重点可以分为诸多子系统。在基层是不同净水厂对应的自动控制体系和水源信息的搜集系统以及管网信息的搜集系统等，而第二层是生产领域的数据库，智能化系统可以根据生产情况与报表的要求，在全部的数据搜集子系统中搜集相关数据，之后保存在实时数据库。构筑在实时数据库中的生产信息管理平台，关键对于全过程进行控制。除此之外，水源及管网等关键由不同子系统的准备阶段信息设备，达成全部部分的供水信息搜集。而中心机房构筑了4台服务器，这当中第一台是信息搜集与处理方面的服务器，拥有工业即时数据库，着重进行全部子系统的相关数据搜集，并且实现预处理。经过解析与处理生产领域的数据之后存储到第二台数据库服务器当中。然后第三台服务器中预设了产业信息检测平台软件，重点处理对生产数据信息以及相关计算工作。而最后的信息传递服务器，通过使用微软中的Web传递技术，将生产管理需要的相关解析与报告数据及现场生产情况传递至有关管理客户。而且根据系统有关能效需要，需要在中央控制室构筑2台工程师站。通过工程师站的运用，客户可以实现对系统的组态维修和管理以及相应功能等有关项目。 2.针对系统软件的研究 系统总格不同生产方面的数据，必须从层次上涵盖生产监控SCADA层和相关数据库的应用层等。 软件系统的基础层面关键要使用组态软件以及即时数据库，在这一层面之上是集成与管理运用平台。其信息搜集与管理运用平台通过这种服务器，能够在经营管理和计划指标规定发布等各个领域实现具体应用。而最顶层的服务器是信息门户功能服务器，所有的数据能够在标准要求的IE浏览器中实现展览，这种集成所透漏的信息涵盖了一下几个角度，有关SCADA的即时环节情况，还有来自即时数据库相关趋势及报警情况，除此之外还包括了生产报告与绩效情况等。信息门户能够综合以上所有的类型数据，并且集中展示于标准要求的浏览器里。此外，系统软件的架构往往需要把MES架构当做前提，并且高度使用新微软。NET技术以及SOA架构，能够推动系统运用在平台化与技术开放性等诸多情况下实现现场与今后功能高效开展的需求，增进系统的安全性。除此之外是分布式体制的系统将不同功能模块高效散布在不同服务器中，减少系统的故障节点，推动系统的更加健康的发展。 三、数据接口技术应用 在基层控制PLC的网络搜集数据需要具备接口卡，而且在数据搜集子系统和基层掌控PLC网络的切实实现与通讯。该措施具备诸多弊端，由于必须设置诸多类型的接口卡，并且不同卡价格较高，成本费用消耗大，而在数据搜集子系统和基层的控制PLC网络实现链接时，需要将接口卡高效链接到目前的网络，进而就会在某种程度上加重了网络负担。然而已经具备的净水厂网络负担则更加严重，这种办法对于已经设置完成的PLC网络产生了巨大的不利。通过对以上的两种办法实现综合比对，需要使用OPC接口的模式来进行净水厂现场情况数据的高效搜集。并且在信息数据搜集系统的构成中，重点使用中心机房和水厂的数据搜集中心及其二级分布模式的网络。这种结构重点在于两个角度的优势，其一，与集中模式的数据搜集与展示相对比，使用分布模式的数据斗鸡发布可以高效预防数据产生过分集中。运用二级分布模式的网络可以高效降低系统网络的负担，并且二级分布模式结构体制可以高效实现对内网与外网的相互隔绝，在某种范围上促进系统的安全性。其二则是是分布式体系的体系将系统不同的功能版块高效分布于不同的服务器中，减少系统单故障节点，推动系统得到高效扩张。 总结 城市智能化供水调度系统身为一种技术水平相对较高的体制，这种系统涵盖了移动信息数据通讯子系统和工业自动化子系统及智能分析等很多领域的现代化技术，可以实现数据精确搜集和安全科学供水等有关调控目的。除此之外，城市智能化供水系统的运用能够在某种形式上降低工作人员的劳动耗费，高效推动管理控制水平的提高，进而推动企业得到更多的经济利益，并且促进和谐社会，推动城市智能化的高效进步。 参考文献 [1]吴斌,汤凯涛.城市智能化供水调度系统的研究与应用分析[J].科技创新与应用.2015(04).