及漏損控中的應(yīng)用

摘要：在水資源日趨匱乏的今日，利用分區(qū)計(jì)量控制管網(wǎng)漏損既符合國家政策，又是供水企業(yè)提高管理水平、節(jié)能創(chuàng)收的重要手段，而流量?jī)x表的合理選擇與應(yīng)用是分區(qū)計(jì)量能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，哈爾濱供水集團(tuán)經(jīng)過詳細(xì)論證分析，結(jié)合本市管網(wǎng)現(xiàn)狀及現(xiàn)場(chǎng)工況，對(duì)各類計(jì)量?jī)x表進(jìn)行了合理配置，科學(xué)統(tǒng)計(jì)分析，最終達(dá)到及時(shí)了解水量狀況，控制漏損的目的。

關(guān)鍵詞：流量?jī)x表  分區(qū)計(jì)量  漏損控制

供水管網(wǎng)漏損控制體現(xiàn)了供水企業(yè)管理與服務(wù)水平，關(guān)系到供水企業(yè)實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。在水資源日益匱乏的今日，管網(wǎng)漏損一方面造成水資源及供水設(shè)施浪費(fèi)，增加供水成本；另一方面，漏損水量也成為管道基礎(chǔ)及地下設(shè)施安全隱患。因此，哈爾濱供水集團(tuán)與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作，利用2年時(shí)間，利用管段式電磁量流計(jì)、四聲道插入式超聲波流量計(jì)與超聲水表為基礎(chǔ)，建立起一整套市政管網(wǎng)一級(jí)分區(qū)計(jì)量與監(jiān)控分析系統(tǒng)。

一、 總體技術(shù)路線

哈爾濱市主城區(qū)市政供水管線約1390km，管徑為DN100～DN1600之間，城市市政供水戶約為151萬戶。由于管網(wǎng)老化、埋深大、季節(jié)溫差大等原因，多年來漏損量較大。

    為此，對(duì)市政管網(wǎng)采用分區(qū)計(jì)量，準(zhǔn)確掌握水量去向。

通過上圖一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)分區(qū)，達(dá)到計(jì)量考核、漏損控制、節(jié)能降耗的目的。

二、 各類流量?jī)x表的選型

目前，給水流量?jī)x表種類繁多，經(jīng)過初步比選，我們將選型重點(diǎn)放在計(jì)量原理應(yīng)用較為廣泛的電磁流量計(jì)與超聲波流量計(jì)上，由于計(jì)量點(diǎn)位現(xiàn)場(chǎng)在室外，多在馬路中央，無法取交流電，故所選流量計(jì)都為電池供電。經(jīng)過論證，最終選用了電池供電四聲道插入式超聲波流量計(jì)、電池供電管段式電磁流量計(jì)、超聲波水表三種流量?jī)x表，具體如下：

1、電池供電四聲道插入式超聲波流量計(jì)

由于供水管網(wǎng)多為既有管網(wǎng)，安裝管段式流量計(jì)需要停水施工，且對(duì)操作空間要求更加嚴(yán)格，故在不便停水或空間不足的計(jì)量點(diǎn)位，我們選擇的是電池供電插入式超聲波流量計(jì)，為了確保計(jì)量精度，提高抗干擾能力，對(duì)聲道數(shù)量加以要求，具體為：聲道數(shù)為四聲道及四聲道以上，采用電池供電（電池壽命需長(zhǎng)達(dá)五年以上）。插入式超聲波流量計(jì)計(jì)精度等級(jí)優(yōu)于等于±0.5%,重復(fù)性小于等于1 %，測(cè)量周期小于等于1次/秒。流速測(cè)量范圍大于等于0.1m/s-10.00m/s。安裝方式為分體式（分體型專用電纜標(biāo)準(zhǔn)配置10米，特殊現(xiàn)場(chǎng)可延長(zhǎng)），防護(hù)等級(jí)IP68，雙向計(jì)量，通過RS485接口通訊。

2、電池供電管段式電磁流量計(jì)

管段式電磁流量計(jì)優(yōu)勢(shì)在于計(jì)量相對(duì)準(zhǔn)確，對(duì)于可停水且具備施工條件的計(jì)量點(diǎn)位，我們選用該種流量計(jì)。具體要求：采用電池供電（電池壽命需長(zhǎng)達(dá)五年以上）。測(cè)量精度優(yōu)于等于0.5%級(jí)重復(fù)性小于等于0.5 %，流速測(cè)量范圍大于等于0.1m/s-12.00m/s。安裝方式為分體式（分體型專用電纜標(biāo)準(zhǔn)配置10米，特殊現(xiàn)場(chǎng)可延長(zhǎng)），壓力等級(jí)為1.6MPa，防護(hù)等級(jí)IP68，雙向計(jì)量，RS485輸出。

3、超聲波水表

在部分需要計(jì)量的入戶小管徑管線上選用超聲水表，以取得數(shù)字信號(hào)，方便遠(yuǎn)傳。安裝方式為管道法蘭安裝，一體型，整機(jī)的防護(hù)等級(jí)為IP68。采用電池供電（電池壽命需長(zhǎng)達(dá)五年以上），并需具有供電狀態(tài)自檢功能，可顯示工作電源電壓不足符號(hào)，提前兩個(gè)月提示更換電池?？呻p向計(jì)量，RS485輸出。管段最高承受壓力大于等于1.0MPa。測(cè)量周期小于等于每秒1次，多聲道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需具有報(bào)警功能，準(zhǔn)確度等級(jí)優(yōu)于等于2%，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳功能。

以上流量?jī)x表皆安裝遠(yuǎn)傳單元：支持不少于360小時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，支持加密短信修改中心站地址，支持紅外/藍(lán)牙等非接觸方式修改設(shè)置，支持市電和電池供電，單獨(dú)電池支持1分鐘采集一次12小時(shí)發(fā)送1次, 充電1次可使用3年，支持上傳流量數(shù)據(jù)至少包括：采集時(shí)間，瞬時(shí)流量，正累積流量，負(fù)累積流量，總累積流量，采用HTTP協(xié)議,標(biāo)準(zhǔn)HTTP方式提交,編碼格式GBK，站點(diǎn)ID 、IP、端口URL密碼可以設(shè)置，當(dāng)主站點(diǎn)失敗時(shí)可以傳輸?shù)絺溆谜军c(diǎn)，也可以設(shè)置為同時(shí)向2個(gè)站點(diǎn)發(fā)送。

三、 各類流量?jī)x表的應(yīng)用

建設(shè)供水管網(wǎng)分區(qū)水平衡監(jiān)控分析系統(tǒng)，以一級(jí)分區(qū)計(jì)量器具上傳的數(shù)據(jù)及各地區(qū)供水分公司上報(bào)的用水量等相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行各分區(qū)水平衡分析計(jì)算，產(chǎn)銷差、漏失率等指標(biāo)測(cè)算。

    1、建立統(tǒng)一管理平臺(tái)，在線查看各流量?jī)x表數(shù)據(jù)及狀態(tài)。

2、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，查找漏損治理重點(diǎn)。

3、日常維護(hù)

（1）、計(jì)量器具井室維護(hù)

包含巡線，檢查井室的外觀，結(jié)構(gòu)與冬季防寒

（2）、計(jì)量器具標(biāo)定

目前供水企業(yè)通常采用超聲波流量計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)表，將標(biāo)準(zhǔn)表與被測(cè)流量計(jì)串聯(lián)（安裝在被測(cè)流量計(jì)上游或下游），可以同時(shí)顯示被測(cè)管道的瞬時(shí)流量與累積流量，通過對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)表與被測(cè)流量計(jì)從而確定被測(cè)流量計(jì)的準(zhǔn)確度。

優(yōu)點(diǎn)：時(shí)間、費(fèi)用投入較少，操作方便，能對(duì)流量計(jì)進(jìn)行整體校準(zhǔn)；通用性強(qiáng)，限制條件較少。

缺點(diǎn)：使用時(shí)受環(huán)境因素（例如管道液體的流態(tài)等）的影響較大。

綜上所述，目前用超聲波流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定、校驗(yàn)流量計(jì)，雖然校驗(yàn)水廠出廠電磁流量計(jì)時(shí)可能存在“低標(biāo)高”的弊端（標(biāo)定管網(wǎng)中電磁流量計(jì)不存在該弊端），但在技術(shù)未突破該弊端前，綜合考慮標(biāo)定、校驗(yàn)成本和可操作性，建議采取比對(duì)校驗(yàn)法，即采用多臺(tái)不同量程的進(jìn)口的便攜式超聲波流量計(jì)，準(zhǔn)確度等級(jí)0.5級(jí)，進(jìn)行一級(jí)分區(qū)流量計(jì)標(biāo)定、校驗(yàn)。

為盡量降低“低標(biāo)高”產(chǎn)生的誤差，可在大流量（高流速）、小流量（低流速）時(shí)間段分別用適宜量程的多臺(tái)超聲波流量計(jì)測(cè)試多組數(shù)據(jù)，求均值，綜合標(biāo)定、校驗(yàn)，保證誤差不會(huì)累積、傳遞。具體標(biāo)定、校驗(yàn)過程需遵循相關(guān)規(guī)范。

（3）、分區(qū)邊界變更

當(dāng)管網(wǎng)中新增加/減少用水戶或管線發(fā)生改線等狀況影響一級(jí)分區(qū)供水邊界線時(shí)，需由負(fù)責(zé)更改部門向項(xiàng)目實(shí)施推進(jìn)組提前一周申請(qǐng)，并向相關(guān)地區(qū)供水分公司通報(bào)。

項(xiàng)目實(shí)施推進(jìn)組對(duì)相關(guān)更改內(nèi)容核查分區(qū)邊界，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行邊界調(diào)整和流量計(jì)增補(bǔ)等相關(guān)工作。相關(guān)部門進(jìn)行邊界變更后信息更新。

（4）、供水管網(wǎng)分區(qū)水平衡監(jiān)控分析系統(tǒng)維護(hù)

各地區(qū)供水分公司每月登陸供水管網(wǎng)分區(qū)水平衡監(jiān)控分析系統(tǒng)，填寫當(dāng)月實(shí)際數(shù)據(jù)，以便供水管網(wǎng)分區(qū)水平衡監(jiān)控分析系統(tǒng)進(jìn)行水平衡分析和漏失率計(jì)算。

每日登錄系統(tǒng)，實(shí)時(shí)巡查分區(qū)流量計(jì)瞬時(shí)及累計(jì)行度，并對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失、異常、報(bào)警等狀況時(shí)需向相關(guān)部門報(bào)修查驗(yàn)，短期缺失數(shù)據(jù)需人工補(bǔ)錄。

 供水管網(wǎng)分區(qū)水平衡監(jiān)控分析系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)需48h內(nèi)恢復(fù)使用。

根據(jù)集團(tuán)公司使用意見，不斷完善供水管網(wǎng)分區(qū)水平衡監(jiān)控分析系統(tǒng)功能。

參考文獻(xiàn)：無

作者簡(jiǎn)介：于雷，哈爾濱供水集團(tuán)有限責(zé)任公司總工辦（技術(shù)管理部）副主任（副部長(zhǎng)），給排水工程師 ，吉林省建筑大學(xué)給水排水專業(yè)畢業(yè)，工作時(shí)間11年

龔文軍，哈爾濱供水集團(tuán)有限責(zé)任公司計(jì)量管理中心主任，給排水高級(jí)工程師，工作時(shí)間27年，聯(lián)系電話：13351282516