DMA分区在城市供水产销差信息化管理中的应用.pdf
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1、第41 卷第1 1 期2023年1 1 月文章编号:1 0 0 9-7 7 6 7(2 0 2 3)1 1-0 1 58-0 7Vol.41,No.11Journal of Municipal TechnologyNov.2023D0I:10.19922/j.1009-7767.2023.11.158DMA分区在城市供水产销差信息化管理中的应用廖光伟1 2,许荔娜*,张?清1,普娇艳,李鼎立1(1.武汉智博创享科技股份有限公司,湖北武汉430 0 7 0;2.武汉工程大学,湖北武汉430 2 0 5)摘要:近年来,在智慧城市的大背景下,智慧供水信息化得到了快速发展。通过GIS平台实现了供水管网
2、的可视化展示,并有效集成了SCADA系统、抄表管理系统。在此基础上,研究分析了DMA分区计量系统在供水产销差中的应用,主要内容包括基于国际水协会水量平衡表的产销差分析方法与管控措施、区域已有漏损的分析与评价、区域夜间最小流量分析、区域监测数据关联分析等,提供了区域产销差监控、已有漏损探测、新增漏损预警定位解决方案,对降低供水管网漏损、提高经济效益、保障供水安全和补齐信息化建设短板具有重要意义。关键词:DMA分区管理;产销差分析;信息化控制措施;存量漏损评估;新增漏损分析中图分类号:TU991Application of DMA Partition in Information Manageme
3、nt ofDifference Ratio in Urban Water SupplyLiao Guangwei:2,Xu Lina*,Zhang Qing,Pu Jiaoyan,Li Dingli(1.Wuhan Zhibo Chuangxiang Science and Technology Co.,Ltd.,Wuhan 430070,China;2.Wuhan Institute of Technology,Wuhan 430205,China)Abstract:Under the background of smart city,smart water supply informati
4、on has been rapidly developed in recentyears.Based on GIS platform,the visualization display of water supply pipe network was realized,the SCADA systemand meter reading management system were effectively integrated.On this basis,the application of district meteringarea(DMA)system in the difference r
5、atio of water supply networks was studied and analyzed.The main content in-cluded the difference ratio analysis method and control measures based on the International Water Association waterbalance table,the analysis and evaluation of existing leakage in the area,the analysis of the minimum flow at
6、night,and the correlation analysis of regional monitoring data.Solutions for monitoring regional production and sales gap,detecting existing leakage and locating new leakage warnings were provided.Its of great significance to reduce theleakage of pipe network,improve the economic benefit,ensure the
7、safety of water supply and make up the shortboard of information construction.Key words:DMA partition management;analysis of difference ratio;information control measures;stock leakageassessment;new leakage analysis文献标志码:A随着城市化和工业化的快速发展,城市对供水的需求逐年增加,供水管网的规模也不断扩大。供水收稿日期:2 0 2 3-0 6-1 2作者简介:廖光伟,男,苗族,工
8、程师,硕士,主要从事智慧水务建设工作。通讯作者:许荔娜,女,工程师,硕士,主要从事地理信息方面的工作。引文格式:廖光伟,许荔娜,张清,等.DMA分区在城市供水产销差信息化管理中的应用 J.市政技术,2 0 2 3,41(1 1):1 58-1 6 4.(LIAOGW,XULN,ZHANG Q,et al.Application of DMA partition in information management of difference ratio in urban water supply JJ.Journal of mu-nicipal technology,2023,41(11):15
9、8-164.)基础设施老化、漏损率较高、自动化与信息化建设滞后、管理体系不完善等现状问题是供水企业当前欢迎admin第1 1 期面临的巨大挑战与机遇。目前,我国城市供水产销差率较部分发达国家要高,年平均值维持在2 5%左右,最高达到50%以上。各水务公司针对居高不下的产销差率采取了一系列措施,包括建设DMA分区、供水管网压力管理、供水管网仪器检漏、供水管网水力建模和加强日常巡查养护等,均取得了一定成效 2 。但是,在产销差管理中信息化应用程度还较低,且远没有达到智慧化的程度。因此,笔者重点介绍供水管网DMA分区计量系统的建设在供水产销差评估和漏损管理中的应用,以助力智慧供水信息化系统的建设。1
10、信息化系统简介关于供水管网DMA分区的理论研究已经非常成熟,并且逐渐被应用于智慧供水信息化系统的建Zcis智慧供水信息化系统管网查询管网统计廖光伟等:DMA分区在城市供水产销差信息化管理中的应用运雄巡检抄裘系统系统权照28132159设。笔者以辽宁省某市供水管网为基础,通过结合 GIS平台建设智慧供水DMA分区计量系统,研究DMA分区的产销差与漏损情况。1.1 GIS 平台近年来,包括GIS软件在内的众多“实体清单”受到了美国出口限制 3,促使了国产GIS软件迅速发展,如中地数码(MapGIS)、超图(SuperMap)、智博创享(ZGIS)等多家软件企业均具有自主研发的GIS软件。笔者采用供
11、水行业定制的GIS软件作为基础平台,其具有数据管理、可视化展示、分析等功能,并与SCADA、营收、远传抄表等业务系统进行深度融合。笔者重点研究DMA分区计量系统在产销差评估、漏损监测预警等方面的应用。供水管网GIS系统如图1 所示。一张型DMA分区SCADA系统GIS系统&回150-转台网成南四水力模型业务分折数据检益155839610943d-0适2 0 0-请快200-54110-PE917:202系统工具64216-17/4127414:604096.8图1 供水管网GIS系统Fig.1 GIS system for water supply network1.2DMA分区计量系统选取辽
12、宁省某市供水管网作为研究对象,根据DMA分区原则划分区域,安装边界压力、流量传感器及永久性阀门。DMA分区计量系统如图2 所示,其包括数据大屏、监控信息、DMA分区管理、产销差分析、漏损分析和区域数据分析等功能模块,有效结合了物联网、大数据、云平台等关键技术,实现了供水管网区域运行状态实时感知、多平台信息共享、辅助决策生成等功能。该市供水管网根据营业所管辖区域共划分了5个11260:12一级分区,根据用户规模、管网现状结构、压力分布、智能抄表等条件划分了若干个二五级分区。基于DMA分区计量系统,可以实现各级DMA分区GIS地图划分、监测设备关联、监测数据自动接入、产销差评估、漏损评价和区域监测
13、数据分析等功能。2产销差分析产销差又称为“未计量水百分率”,是区域内供水总量与收费售水总量之差与供水总量的比值,是衡量供水企业管理水平的综合性指标 2 ,一直以来160Zcis智慧供水信息化系统系航入口地烟综食信要展示数据大屏558.23监控信息年供水量万响DMA分区管理0.00年售水量(万吨满员分听分区统计地分区数量统计分区总数:40 0 个10080604020一级分区二级分区三级分区四级分区五级分区都是各水务公司面临的难题和关注的重点。因此,本节基于DMA分区计量系统,重点分析区域产销差通过信息化手段的高效统计方法和管控措施。2.1分析方法在DMA分区计量系统的基础上,采用水量平衡法进行
14、区域产销差分析。通过建设独立计量区域,关Zcis智慧供水信息化系统系统入口地期综合停单展示*致插大屏一级分区:A区大凌河东DIA分区名会监控信息A3.4八宝转典区A2-1水厂至凤风盟热力区DMA分区管理A6.5惠深区A3.7金裤春天区A2:4至典综宗后谢区损分析A6.T山水泉酒区A6.7体精场区分区纯计A6.4凌风聘范区A2-7体育场后端区A7.3风用断N一期区A4.1学校区A2-6山水至体育场区A6.2一高中区A2.2栅根商区A6.6牌多务区A3.5一尺和动儿期区A6.3凤照郡区A2-2水厂蛋山水腊苑A2-3山永至金区A7.2广电邢区A2-5金泰春天后端区A3.2八宝小学区Journal o
15、f Municipal TechnologyDMA分区SCADA系统GIS系统产销差量趋势o供水量o售水量o产销胜量90.102.94月供水量万响日供水量万喝)0.000.00月售水量(万吨)日售水量(万吨)0.000.00年产销量月产销益量0.000.00月销丰差产销魅车排行日期:2020-09-07收费水量()263.6625-221:0119.8366.861161.74共2 7 条25条/页第41 卷一张园表系统系统权限&月年营业收入占比万吨5209-140.00收益和无收益水量统计日产销差量0.00日锅南差数量:个供水量(m)88B.80140.801528.603542.40967
16、.602164.601712.902261:301571.609352.1094.401573.203887.302599.60204.30152.20991.8048033-10597810151.801770046-20前往警欢迎,admin居民用水工业用水待种行业用水无用09-1509-16收费水量免费用水量上据损量万吨5L.LLLLLLL210合澜损率趋势用损惠:%504030201001月2月3月4月图2 DMA分区计量系统Fig.2 DMA partition metering system联区域流入、流出的流量监测设备,对接远传抄表系统、机械抄表系统等用水量数据,根据国际水协会提
17、出的水量平衡表进行各级DMA分区的水量平衡统计分析,参照CJ922016城市供水管网漏损控制及评定标准4 进行漏损率修正,并量化其他不可直接测量的水量数据,结果如图3所示。一张酒DMA分区SCADA系统GIS系统运维巡检抄装系纯系统权媒2020-09-08唯天今日近7 天进1 个月近3个月严销塑率(%)29664.924Fig.3Waterbalance analysis09-171月2月漏损率5月6月1222.88m380%总供水总量1528.6m100%A6.5惠泽园区【产销差量曲线变化图】5004003002001000图3水量平衡分析09-1834月水费回收率7月8月9月10月收费合法
18、用水量1161.74m76%合法用水量免费合法用水量61.222m34%表观漏损量30.49m2%漏损水量305.64m20%9/29/309-195月6月真实漏损量275.15m18%9/409-20回合漏损率18%总漏损率30总(个)7月月月年面监测设备数量水费国牧:%欢量:个100508040603040202010011月12月收费计量用水量1161.74m376%未收费计量用水量61.222m4%非法用水量om0%管网漏失水量275.15m18%.9/52020-01-01至今36%8%最高漏损率最低漏单损 30%的区城个数漏损 30%的区域个数10流量计&收费未计量用水量om0%未
19、收费未计量用水量om30%计量误差30.49m32%水池、水箱漏失om30%9/6压力计机械水表智能水装欢迎,admin2收益水量1161.74m76%无收益水量(366.86m)24%97日第1 1 期图3 中可以选择任意级别所有的DMA分区和月份,展示各DMA分区的产销差统计数据,显示产销差排行并预警。通过试验证明,在保障监测数据、抄表数据准确的条件下,通过修正处理,可以较好地反映出不同区域的产销差和漏损率,直观呈现无收益水量的占比、大小变化和去向,为降低区域产销差率提供参考依据。2.2信息化管控措施通过对各DMA分区水量平衡的统计分析,可以直观了解到产销差率较大的区域,以及该区域无收益水
20、量的去向。基于此,针对降低供水企业产销差提出以下几点措施:1)供水企业产销差统计:供水企业以年度、季度、月度为单位进行总体产销数据统计与分析,同时对下属营业所产销差进行绩效考核,统计数据包括供水量、售水量、产销差率、产销差环比数据、产销差同比数据等。可根据下属营业所的产销差范围,制定合适的奖惩制度,从而提高其漏损管控的积极性。2)营业所绩效考核:各营业所以年度、季度、月度为单位对下属大区产销差进行绩效考核,可对DMA分区进行产销差率排行分析,重点检查产销差率较大的区域。3)区域产销差管理:主要针对规模较小、产销差率较大的DMA分区,一般为三五级分区,区域负责人根据水量平衡分析表对该区域产销差率
21、有较大影响的无收益水量进行逐项排查,包括非法用水排查、真实漏损探测与修复等。对于降低真实漏损,可及时采取有效的措施进行检漏工作,包括完善查漏设备、积极开展查漏工作、引人查漏激励制度、加大改造力度、完善绩效考核制度等。3区域存量漏损评估一般情况下供水管网真实漏损量在无收益水量中占比较大,是导致区域产销差率较高的主要原因之一。因此,研究分析区域已发生的真实漏损(又称为存量漏损),并采取有效的措施治理,可以在很大程度上降低产销差率。3.1区域漏损分析针对各级DMA分区统计的水量平衡数据,为了降低产销差,对漏损水量进行单独研究分析。本节主要介绍区域漏损水量的计算方法。廖光伟等:DMA分区在城市供水产销
22、差信息化管理中的应用1)区域漏损分析漏损水量由漏失水量、计量损失水量和其他损失水量组成。根据水量平衡表,区域漏损水量可以分为真实漏损量和表观漏损量两部分,计算公式如下:区域漏损水量=区域总供水量一注册计量用水量一注册未计量用水量=总表一分表和一未计量的合法用水量。其中:总表数据通过实时监测得到;分表数据通过远传抄表系统或机械抄表系统得到;未计量的合法用水量通过填报得到(可以对接产销差分析中水量平衡分析中的数据)。通过计算漏损水量与总供水量的比值可以统计出各个区域的漏损率,并进行排行,针对漏损严重的区域,可分析漏损水量中真实漏损量和表观漏损量的占比,根据不同占比采取不同的措施治理漏损。2)真实漏
23、损分析供水管网真实漏损量又称为区域漏失水量,包括明漏、暗漏、背景漏失和水池、水箱等的渗漏与溢流,背景漏失一般较难检测,因此降低真实漏损主要是解决供水管网存在的明漏、暗漏,以及水池、水箱等蓄水设施的渗漏与溢流。一般情况下可采用以下公式计算真实漏损量:真实漏损量=夜间最小流量(MNF)一夜间最大合法用水量=净夜间最小流量(NNF)。夜间最大合法用水量的获取方法较多,在未实现远传抄表、机械抄表困难的情况下,可以采用经验值进行估算,根据各个区域的真实漏损量大小进行排行,针对漏损较严重的区域进行查漏工作。3)表观漏损分析表观漏损主要是指无收益水中的非法用水、计量损失用水,计算公式如下:表观漏损量=漏损水
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- DMA 分区 城市 供水 产销 信息化 管理 中的 应用