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2022年8月25日，在2022(第七屆)供水高峰論壇上，寧水集團浙江寧水水務科技有限公司技術副總監(jiān)、資深管網工程專家黃曼琳發(fā)表了以“供水管網漏損檢測與控制”為題，從漏損檢測的設備和應用案例，以及漏損控制相關的分區(qū)計量、壓力管理和精細化運維兩大板塊深入闡述寧水集團及寧水科技在管網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系統(tǒng)，涉及民生問題及水司運營問題等；同時，這又是一個很精細的題目，通過管網漏損監(jiān)測和探測，對管道漏點都能進行精準把控。
黃曼琳
資源+產品，做智慧科技的領先者
寧水集團在幾代寧水人共同努力下，順利實現(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)生產企業(yè)；2000年9月26日，經寧波市人民政府批準，由原寧波水表廠成功轉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)股份有限公司；2021年7月9日，組建浙江寧水水務科技公司。
寧水集團是水計量的領跑者，寧水科技是智慧水務的領先者。
寧水集團在全球水表制造業(yè)知名品牌NWM基礎上，著力打造智慧水務品牌NWT，成功向服務型制造業(yè)轉型。
寧水科技在集團“智能制造、技術服務深度融合和協(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、非開挖修復材料與裝備等硬件，和動態(tài)水力模型、管網資產運行安全風險評估模型等應用軟件、預警預測等先進算法的技術開發(fā)與研制、市場服務、節(jié)水管理服務商業(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(運營和運維)系統(tǒng)解決方案。開展在供排水管道檢測和監(jiān)測預警、供水管網漏控、管道非開挖更新、城鎮(zhèn)水務運營輕量化SAAS云服務平臺租用、管網和廠站智慧化建設等領域，總集成、總承包和一站式服務 。
寧水集團NWT智慧水務整體解決方案主要包括感知設備、技術服務、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)務板塊，包括智能計量、中小水司SAAS平臺、智慧管網、智慧水廠(泵站)以及從源頭到龍頭全業(yè)務體系智慧水務整體解決方案。
寧水科技不僅擁有專業(yè)、制造、品牌、市場、資本及團隊的資源優(yōu)勢，同時還擁有智能傳感器及算法、寧水云SAAS產品與服務、技術服務和解決方案、管網檢測與非開挖修復更新的技術優(yōu)勢。
三項技術破解管網漏損檢測難題
“很多水司對于傳統(tǒng)運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式進行運維管理體系的變革。首先通過智能感知設備進行管網的漏損檢測和排查，然后再進行常態(tài)化的精細化運維管理，對漏損進行管控。”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。
多探頭數(shù)字相關儀(3探頭/8探頭)
工作機理：將探頭放置在待測管網的多個位置(如閥門和消火栓上)，各探頭在同一時間記錄各點的聲波數(shù)據(jù)。探測時間設置靈活，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。利用軟件進行聲波數(shù)據(jù)處理與分析。探頭的設置及數(shù)據(jù)下載利用紅外線和USB技術，方便、快捷。
工作時間機動性強。夜間使用能為漏水聲波探測或漏水點定位提供理想的工作環(huán)境，較高的水壓加強了漏水聲波的傳播。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：
高靈敏探頭，采樣頻率高，分析更精確。管道漏損定位精準。功能強大可配合 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。相關曲線結果和信號強度同屏顯示，方便選擇濾波有效范圍。具有相關分析、 三段手動與自動頻段分析功能 ，相干分析結果顯示直觀。濾波范圍可連續(xù)調節(jié)，還可加載用戶自設頻率范圍的濾波器。
智能聽漏儀
智能聽漏儀是高性能的漏水定位設備，配備集成低噪音處理技術的傳感器，各頻率范圍均可實現(xiàn)噪聲真實還原；同時配備超高質量地面麥克風無線傳輸；學習成本低廉，操作簡單，數(shù)據(jù)讀取簡單直觀，是漏損普查及漏點定位利器。同時還配備電子聽音桿，更加方便現(xiàn)場確認漏點。
儀器特點：
超高噪音靈敏度；屏幕操作簡單便捷；先進的地面?zhèn)鞲衅骶哂懈綦x風噪聲的功能；完整頻譜分析，多重濾波；音強、音頻雙柱狀圖顯示。
黃曼琳以寧波市公安局巡(特)警支隊測漏的案例對相關儀及聽漏儀配合檢漏進行了介紹。
寧波市某機關單位供水面積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閉進水閥門的情況下，3小時后水箱水量為零。后經寧水水務科技測算，該區(qū)域漏失比例約為88%。
結合供水管網情況進行現(xiàn)場踏勘，充分調研了解該區(qū)域內管網配置及運營情況。經過竣工圖紙分析，該區(qū)域有一個總進水口。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)域內閥門進行聽音檢測，縮小漏損范圍。利用相關儀對聽漏異常區(qū)域管網進行進一步檢查，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。“修復完成后用水量恢復正常，我們還因此收到了表揚信。”黃曼琳說道。
NWT1000系纜式給水壓力管道內檢測技術
工作原理：智能侵入式管道檢測技術，適于不停運帶水帶壓檢測在役配水管道運行狀況，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
工作機理：與NWT1000系纜式給水壓力管道內檢測技術不同的是，該技術用于評估直徑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時閉路電視視頻和圖像 ，以及用于泄漏檢測的聲學數(shù)據(jù)。
產品功能特點：
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內窺+水聽傳感器&探頭；
關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目為例進行了介紹。
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；DN300以上管徑采用NWT1000系纜式給水壓力管道內檢測技術，下圖為部分管段詳情及檢測情況。
帶壓檢測管段(節(jié)選)
帶壓檢測設備運行狀況(節(jié)選)
四項規(guī)劃+系統(tǒng)，完成管網漏損控制+精細化運維
面對管網漏損控制以及長期運維等問題，黃曼琳詳細介紹了寧水科技的漏損控制整體規(guī)劃、漏損控制技術路線、DMA計量分區(qū)規(guī)劃以及管網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：首先通過水平衡計算確定漏損管控目標，對漏損現(xiàn)狀進行評估；再根據(jù)水力模型工具，將漏損管控區(qū)域網格化管理劃分實施，實現(xiàn)分區(qū)計量規(guī)劃；通過管網檢測、監(jiān)測、壓力管理、預警預測等漏損管控技術實施控漏，制定漏損管控技術路線；最后通過數(shù)字化賦能智慧化運維，及GIS、SCADA、綜合調度、工單巡檢、綜合培訓，實現(xiàn)精細長效運營。
水力模型的建設，需結合地理信息、收費系統(tǒng)及調度控制的管理信息系統(tǒng)，再通過現(xiàn)場壓力傳感器的實時監(jiān)測以及高精度、工程應用的動態(tài)水力模型最終形成動態(tài)模型。模型工程應用技術可以應用于現(xiàn)狀分析、運行管理以及規(guī)劃設計等。
水力模型應用工具包括：
1、實時水力模擬：與SCADA同步更新，實時模擬管網運行工況。
2、監(jiān)測點優(yōu)化部署：合理制定壓力、流量監(jiān)測點設計方案。
3、計量分區(qū)評估：評估隔斷閥門關閉對供水壓力、管網水質的影響。
4、漏損區(qū)域識別：應用水力模型可以對所有節(jié)點進行疊加漏損流量模擬，通過對比壓力變化的目標函數(shù)值，實現(xiàn)漏損定位。
5、爆管與關閥分析：模擬分析管網爆管影響區(qū)域，提供優(yōu)化關閥方案。
6、事件與預警分析：模擬預測未來的管網運行工況，預警供水異常事件。積累和總結調度經驗，制定調度預案，實現(xiàn)管網整體優(yōu)化運行。
7、方案模擬與評估：多場景方案設計、分析和評估，提供運營優(yōu)化策略。
分區(qū)計量管理技術路線為：區(qū)域計量規(guī)劃設計、區(qū)域及量化管理、區(qū)域計量監(jiān)測、區(qū)域計量應用以及區(qū)域計量維護。“寧水科技的分區(qū)計量技術路線也是得到國際水協(xié)會認可的”黃曼琳介紹道。
漏損管控系統(tǒng)技術實施路線
實施路線為以下8點：
1、壓力管理(穩(wěn)定的運行、對壓力的精確調控)；
2、主動漏控(漏損原因分析、對癥下藥)；
3、高效維修(快速維修、保證質量)；
4、水表管理(水表選型恰當、水表安裝正確、維持水表良好運行)；
5、抄表管理(抄表數(shù)據(jù)要準確、遠傳表抄表準確和數(shù)據(jù)傳輸正常)；
6、數(shù)據(jù)管理(各種供水及管網運行大數(shù)據(jù)詳細分析)；
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、客觀準確統(tǒng)計免費用水量，逐步按計劃降低計量損失等。
管網GIS系統(tǒng)
以城市地理信息為基礎，結合供水管網資產信息，構建地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，建立以GIS地圖為底座、業(yè)務管理需求為核心的綜合展示平臺和供水管網“一張圖”，將業(yè)務決策信息和空間信息有機結合，實現(xiàn)管網資產實時、歷史信息與相應業(yè)務數(shù)據(jù)的可視化展示。
管網GIS系統(tǒng)作為輕量級監(jiān)測平臺，允許壓力、流量計、水質檢測儀等設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，為公司拓展其他設備做準備。
管網SCADA系統(tǒng)
對管網運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)控分析，并對異常狀況進行報警和定位，實現(xiàn)遠程控制或現(xiàn)場快速處理。
監(jiān)測數(shù)據(jù)、操作記錄和報警的存儲、數(shù)據(jù)分析等功能，追溯事故原因，使水廠、泵站及供水管網之間進行更科學的優(yōu)化調度，實現(xiàn)全流程遠程監(jiān)測、智能聯(lián)動控制和突發(fā)事故應急處置，保障供水水質、平衡管網水壓、降低水泵能耗、控制漏失和提高管網韌性，為整個供水系統(tǒng)提供基于大數(shù)據(jù)的運行優(yōu)化策略。
寧水科技自主開發(fā)的物聯(lián)網數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺—寧水科技管網監(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)測點的站點位置情況；
實時流量監(jiān)控：監(jiān)測各站點的流量情況，通過表格展示各站點的流量信息—當前值、昨日同期、上月同期、平均值等；
實時壓力監(jiān)控：監(jiān)測壓力站點的實時壓力情況，能夠展示壓力站點的壓力相關信息；
實時水質監(jiān)控：監(jiān)測各站點的最新水質信息，便于用戶了解當前最新的水質情況。
黃曼琳以浙江某水司供水管網項目案例進行介紹，管網總長度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，產銷差率16%。
根據(jù)目前情況，管網工程師先對控制點進行了測量，結合水司提供已有的管線資料，對缺失的管線進行測繪；再通過在線GIS系統(tǒng)結合高德+衛(wèi)星地圖，統(tǒng)計現(xiàn)有管徑情況，根據(jù)口徑、材質進行篩查，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，從而分析管網流速及管網壓力。
建立水力模型后即可將已測繪管線、閥門、水表、消火栓導入，將未測繪水廠管線進行考核繪制，新城測繪管線合并，完成用戶導入及漏損分配。
最后，黃曼琳代表寧水集團及寧水科技發(fā)表了合作展望。合作提供供水管網全生命周期精細化管理和敏捷運維服務，包括：管網漏損控制管理；管網在線監(jiān)測和監(jiān)控(流量、壓力、水質)；原水和供水長輸管線爆管預警、預測；管道不停運檢測評估；水力模型應用；管道非開挖修復更新等工程技術服務。希望可以和更多水務行業(yè)者共同創(chuàng)造可持續(xù)未來！
原標題：從供水管網漏損檢測、控制到精細化運維，看寧水集團的精確把控
