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实时监测如何减少水分流失

给水排水管网管理“，

通过坦尼娅Slavova，约旦Rashev，Krasimir Nedelchev • 2021年3月11日,

实时监测可以减少水管网络中孔洞造成的长期损失。在6巴的压力下，一根直径为6毫米的管道每小时将泄漏1.8立方米，相当于每月泄漏1300立方米——这足以在不到两个月的时间里填满一个奥运会规格的游泳池。网络中可能有许多小的、几乎看不见的、因此很难发现的洞，从而导致大量的长期失水。本文解释了实时监控如何减少这些损失。

非收入水(NRW)是世界各地供水和排水(WSS)公司效率的关键因素。188asia备用网址世界银行估计，发展中国家北威州每年的天然气产量为267亿立方米，WSS公司的损失为59亿美元。188asia备用网址

保加利亚WSS公司

保加利亚Targovishte的WSS公司的目标是尽量减少水的损失和改善网络管理。Targovishte镇的第一次蓄水可以追溯到1898年，其水网建立于1905年。如今，该公司为塔戈维什特省182个居民点的约11.1万名消费者提供服务。它拥有312名员工，是保加利亚一家中等规模的WSS公司。每年约有1300万立方米的水沿着其2000公里的管网输送，其中包括约700万立方米的北威州。

保加利亚供水安全管理方面的具体挑战与一些因素有关，包括过时的基础设施、缺乏投资和水消费的变化。支持团队大多致力于修复现有的(通常是可见的)裂缝，活动很少受到任何更全面的计划的约束。寄存器通常只存储为Excel文件，通常没有一个完整的数据管理系统。相反，信息随机存储在不同的行政单位，没有交流和质量控制的程序。

缺乏连续测井设备是一个全国性的问题。系统输入水量(SIVs)通常是在现场测量的。计算的水量平衡是基于不可靠和不准确的数据，这使得网络评估和决策复杂。网络机制也是手动控制的，导致了额外的损害。

可持续管理的要素

寻找、检测和修复泄漏不仅需要现场团队适当的设备，还需要准确的信息。这些信息是从信息系统中存储、处理和分析的数据中获得的。有些部门使用特定的工具和信息系统，如网络登记、事故数据库、客户信息系统等，而另一些部门则编制年度水收支表或收集计划维修的信息。所有这些信息都需要有针对性地共享。然而，不仅要将数据用于特定的任务，还要保持数据的同步，以保持公司中不同部门之间的紧密联系。这种方法有助于及早发现泄漏，并为处理泄漏作出最佳决策。因此，各种信息系统不仅要协同工作，而且要整合成一个综合的GIS系统。

场GIS解决方案

Targovishte目前正在研究一种基于保加利亚Mapex公司的Tobel GIS软件的解决方案。该软件采用客户端-服务器架构，是专门为保加利亚开发的。它可以作为桌面、移动和web应用程序使用。作为Targovishte WSS公司工作流中GIS集成的第一步，只使用了桌面应用程序——它与用于信息存储的中央数据库一起工作——。该软件具有网络拓扑结构和为WSS设计的特定报告。

Tobel的WSS数据库主要分为三类:供水网络、污水网络和损坏和维修。前两个代表各种网络资产(管道、泵站、压力控制、消防栓等)。对于它们中的每一个，都有一组相关的属性，这些属性由公共参数组成，如构造年份和条件。大多数属性都是特定于资产的。例如，管道的属性表还包括库存编号、类型、位置、水的类型、材料、直径、压力、流量、深度、检查、长度、起点和终点以及附加文件。

为了监控WSS的复杂网络，资产注册是必不可少的。维护水网资产注册的最佳方法是在GIS环境中，在这种环境中，网络可以以现实的空间方式表示。资产登记的数据可以用来分析夜间水流、计算水量平衡、进行水力建模、在数据库中登记破坏情况、登记区域计量区域(DMA)用水量，以及设计区域计量区域和压力管理区域(PMA)区域。

虽然监测站是WSS网络的一个组成部分，但它们被分离在一个额外的数据集中，以促进各种可用传感器的集成。当测量站不同于常规资产信息并具有特定属性时，这是合适的。它们与WSS网络的关系是在不改变其他特征属性的情况下设置的。例如，如果一个DMA区域内的传感器的值超过任何用户定义的阈值，该区域就会变成红色，如果在标准范围内，区域就会保持蓝色。

实时监测和减少水分流失

在现场安装合适、准确和可靠的计量装置，对于发现渗漏和减少水流失至关重要。有三种主要的方法来对新的渗漏进行早期预警，从而有效地减少水的损失。一种方法是基于开放网络或DMA区域内的连续水流监测，在这种情况下，水流水平的增加表明可能有泄漏。另一种方法是压力监测。大量的水泄漏增加了水流，降低了压力。虽然小的泄漏不会有显著的影响，但大的泄漏可以用这种方法检测到。因此，压力数据被用来确定探测活动的优先级;进一步的分析应该从压力最低的区域开始。

计量装置中的LoRaWAN技术

LoRaWAN是一种开放的射频协议，允许设备在低功耗的情况下长时间连接到互联网。LoRaWAN电池寿命长达5年，同时降低了传感器网络的维护成本，是将计量设备连接到互联网的理想技术。虽然电力和互联网连接在保加利亚的大城市通常不是问题，但在小型定居点和WSS网络活跃的偏远地区可能会出现问题。目前在使用的LoRaWAN设备有7台，都位于Tragovishte镇。该设备有一个或两个模拟和一个或两个脉冲输入，从各种类型的模拟传感器和计量设备收集资源消耗或事件信息。这些传感器可以记录水压、水流和用水量，目前每隔几分钟就会记录一次数据。这保证了大约五年的连续运行。