1衛星探漏技術在北京漏損控制的應用.pdf

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1、PPT模板下載： 衛星探漏技術在北京漏損控制的應用北京市自來水集團2024年5月郭晨目錄/Contents010203北京漏損控制的基本情況衛星探漏技術介紹04衛星探漏技術在北京漏損控制的應用應用展望01北京漏損控制的基本情況北京漏損控制的基本情況水源情況供水范圍l服務面積1300余平方公里l供水用戶630余萬戶南水、本地地表水、地下水水源使用比例基本為7：1：2（動態變化）管網情況水廠分布全市供水管線總長度近1.6萬公里，其中市區1萬余公里。南水北調通州水廠第十水廠現有水廠日供水總能力近600萬立方米。北京漏損控制的基本情況1完善計量管理體系3加快分區壓力控制2優化供水運行調度5有序開展管網

2、改造4發展暗漏排查技術手段北京漏損控制的基本情況1、完善計量管理體系建立機制體制及技術規范 NB-IoT遠傳水表技術標準、戶用遠傳水表維修操作規范、大口徑遠傳水表安裝維修操作規范等 舊水表處置管理辦法、智能遠傳水表運行管理辦法、智能水表企業準入、退出管理辦法等 定期校準 各水廠配水泵機組及主要干管流量計定期進行校準。周期換表 每年對服役到期的水表進行更換。故障換表 每年對故障水表進行追蹤管理，并對更換的及時率和準確率進行考核。實施智能計量 更換大口徑高精度水表、基于電力網絡及NB-IoT的無線遠傳水表。完善計量設備2、優化供水運行調度出廠流量模擬值與實測值在各時間段均較為吻合。壓力監測點模擬值

3、與實測值的平均誤差基本上在3米以內。水力模型建設3、加快分區壓力控制分級分區壓力控制基于管網壓力監測點和各水廠供水量數據，制定了更精細的市區配水管網分區調度方案。市區各水廠平均出廠壓力整體呈下降趨勢（3m），且管網壓力更加均衡，實現了節水、節能的雙重目標。分區調度區域控壓小區控壓4、有序開展管網改造原位換管原位換管管線噴涂管線噴涂 2010年底以來，集團采用原位換管、內壁旋風噴涂、內脹圈接口修復等方式，改造隱患管線2800余公里，近100億元。管網狀況顯著改善，平均管齡達到約20年左右?；贒MA分區計量的漏失評估和預警基于噪聲記錄儀的漏失監測5、發展暗漏排查技術手段u 建立DMA數據跟蹤分析

4、、漏失監測記錄儀布設采集、人工查找定位互為補充的常態化管理模式，逐步實現以人工檢漏為主的方式轉變為基于數據分析的漏點檢測。u 點線面基于衛星探漏技術查找漏水點79280685671811781312156118031639192422162488213426292043141316613000274122942035194615231308996875840787765559525531551546469400353331002891266427012620255726782479271129813047265931602594195921303400050010001500200025003

5、000350040002006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年 2013年 2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年 2022年 2023年暗漏明漏總計管網破損隱患檢出量持續增加，管網破損事故由2006年的7.5處/日下降至2022年的1.3處/日。漏損率漏損率情況漏損率 通過管理創新及新技術應用，近十年集團漏損率總體呈現下降趨勢，截至2023年底為8.8%。13.63%13.11%12.60%12.16%11.09%10.45%10.94%10.42%9.85%9.79%9.30%0.00%2.0

6、0%4.00%6.00%8.00%10.00%12.00%14.00%2012201320142015201620172018201920202021202202衛星探漏技術介紹衛星探漏技術基于衛星探漏技術查找漏水點 國際水協最新版IWA管網漏損術語的標準定義中在漏失檢測技術一欄里明確提出關于遙感法（含衛星探漏技術）定義 基于遙感衛星的檢漏手段雷達遙感衛星相關領域應用衛星探漏技術 雷達衛星不受光照條件、云雨霧、植被等影響，可全天候、全天時獲取對地數據。因微波具有一定的穿透性，波長越長穿透性越強，故能獲得較深層次的信息。衛星探漏技術應用是長波段雷達衛星。疑問為什么用長波段雷達衛星？長波段雷達衛星

7、在軌飛行衛星探漏技術各雷達波穿透性示意圖對地物的反應很靈敏，但穿透性極弱，雷達波打到樹葉上就會被反射掉。短波段長波段穿透性較弱，可穿透部分樹葉，但對較濃密樹葉、樹枝等很難穿透。中波段穿透性極強?？纱┩钢脖?、硬質地面獲取地表下的信息。衛星探漏技術 L長波段雷達衛星具有很強的穿透的特性，可穿透云霧、植被，獲取地面信息。如下左圖為樹下放置的金屬三角錐角反射器，右圖為微波穿透樹冠后，在ALOS-2衛星影像上識別到的角反射器。樹下放置的金屬角反射器L波雷達影像上識別的角反射器長波段雷達穿透示意衛星探漏技術衛星探漏工作原理 供水管網衛星探漏技術，就是采用目標區域的長波段雷達衛星的大范圍全極化影像數據，經濾

8、波等處理后，提取介電常數等信息來分析土壤含水量，解譯出供水管道的疑似泄漏點（POI）的漏水檢測技術。衛星探漏技術長 波 段 雷 達 衛 星 在 軌 飛 行土壤信息L波段SAR穿透性極強，可穿透云層和植被，獲取土壤信息介電常數利用L波段的強穿透性，反演全極化圖像的每個像素的介電常數（）來尋找“含水量”泄漏檢測水具有獨特的大介電常數，通過介電常數，確定含水較多的土壤范圍，實現漏損的檢測工作流程衛星探漏工作流程包括2部分，“天上”衛星提供漏點“尋寶圖”、“地面”人工核查定位開挖修復衛星探漏技術衛星拍攝算法解譯疑似漏水點圖1.衛星作業衛星作業 -天天2.2.核查作業核查作業 -地地核查聽漏定位漏點開挖

9、修復03衛星探漏技術在北京漏損控制的應用基于DMA分區計量的漏失評估和預警基于噪聲記錄儀的漏失監測多手段綜合治理管道漏失基于衛星探漏技術查找漏水點 每一種暗漏的技術支持手段都有他的優勢，同樣也有他的短板，所以北京目前將上述手段進行了有效的整合，相互進行取長補短，形成了，以 點線面 為核心的立體式全方位檢漏思路。2018年 2019 年拍攝方案：每年一期一景 覆蓋區域：667km 2021 年拍攝方案：四期，1-3期兩景，4期三景覆蓋面積：1-3期667km，4期846km2022年、2023年拍攝方案：四期，每期三景 覆蓋面積：846km衛星探漏技術在北京漏損控制的應用創立了天地一體化管網綜合

10、降損方式利用衛星大范圍、短時間、快速找漏的特點，高效縮小供水管線現場核查范圍，結合地面專業技術人員力量，確保漏水點快速發現、快速修復，提高漏水檢測、修復效率。建立了供水管網安全綜合保障體系利用衛星可識別微小及早期漏水點的特點，可對現階段無法判定的疑似漏水點視為潛在風險區，建立供水管網漏水點風險數據庫，是前兩種檢漏方式的一種補充手段。應用成果-1、管理效益衛星探漏技術在北京漏損控制的應用應用成果-2、經濟效益衛星探漏項目歷年核查結果統計年度核查POI有漏POI暗漏戶內漏設備漏漏點總數查出率2021全年973285146233541129.29%2022全年14777772831529861421

11、52.61%2023全年280015405253001553237855%明漏數量下降15.9%節水約1200萬立方米，實現經濟效益3840萬元，投入產出比1：4.8。注：查出率=有漏POI/核查POI衛星探漏技術在北京漏損控制的應用研究成果-1、衛星極化方式（1）單極化指（HH）或者（VV），是水平發射水平接收或垂直發射垂直接收。（2）雙極化指在一種極化模式的同時，加上另一種極化模式，如（HH）水平發射水平接收和（HV）水平發射垂直接收。（3）全極化技術難度最高，要求同時發射H和V，也就是（HH）（HV）（VV）（VH）四種極化方式。最優衛星探漏技術在北京漏損控制的應用研究成果-2、核查半徑

12、范圍不同埋設環境的管網泄漏后形成飽和水范圍示意圖衛星探漏技術在北京漏損控制的應用研究成果-2、核查半徑范圍疑似漏水區域半徑范圍(m)檢出的暗漏數量（個）所用時間（天）檢出效率（個/天）50493.314.810014113.310.612519620.79.515024529.88.217532040.67.9200386537.303691215180501001502002503003504005075100125150175200暗漏點主動檢出效率/(個d-1)暗漏點主動檢出數量/個疑似漏水區域范圍（m）疑似漏水區域范圍大小與暗漏點檢出數量的相關性疑似漏水區域范圍大小與暗漏點檢出效率的相

13、關性經多期數據分析，建議核查范圍：125m25m衛星探漏技術在北京漏損控制的應用研究成果-3、相交POI點效益多期相交且安靜POI核查統計POI重合數期數POI數量有漏POI漏水點查出率413101476.92%331284790.32%236314286.11%合計806910386.25%通過多期數據分析，可以得出兩個結論：1、當POI發生重疊時具有很強指導意義，應密切關注。2、漏點復雜性，專業人員技術具備進一步提升空間。衛星探漏技術在北京漏損控制的應用在某期核查結果中，有34處DMA小區與POI點范圍重合，24處 DMA小區的夜間最小流量較高，檢出暗漏12個，設備漏18個，檢出率達95.

14、8%；10處DMA小區夜間最小流量正常，檢出暗漏1處，設備漏6個。研究成果-4、衛星與DMA相輔相成1兩項探漏技術正向疊加可進一步增大暗漏檢出率，對管網隱患排查具有更強的指導意義。2衛星探漏技術具備發現微小滲漏的能力，可對DMA技術手段進一步補強。衛星探漏技術在北京漏損控制的應用某大廈附近在2019年8月到2021年8月的2年內，衛星先后4次都檢測出該區域有疑似漏水點，但前3次地面核查均未找到漏水點，直至第4次報出后，于2021年9月7日找到暗漏點?！九臄z日】2019年8月20日，2021年3月5日，2021年5月15日，2021年8月6日【分析】漏點區域地面反復修復墊高，造成管線埋深較深，且

15、漏水點位于管線下方，客觀因素不利于漏點聽測檢出?！景德抗軓紻N75，普通鑄鐵，環狀斷裂。應用案例衛星探漏技術在北京漏損控制的應用衛星在2023年1月29日首次檢測出該區域有疑似漏水點，地面核查未檢出漏水點，2023年5月3日衛星第二次檢測出該區域有疑似漏水點，地面核查人員于2023年6月30日找到暗漏點，位于兩次拍攝疑似區域的重疊區?！九臄z日】2023年1月29日，2023年5月3日【分析】該漏點位于主干道下，由基礎不均勻沉降造成了承接口膠圈的損壞。因此處車流量較大，漏量較小等客觀因素不利于漏點聽測檢出，在衛星兩次給出該漏點疑似區域后，堅定了核查員的信心，通過仔細排查最終將配水干線爆管隱患消

16、除在萌芽狀態?！景德抗軓紻N600，球墨鑄鐵，膠圈損壞。應用案例二衛星探漏技術在北京漏損控制的應用總結衛星探漏技術經過多年來國內外各種應用場景下大量的實際應用案衛星探漏技術經過多年來國內外各種應用場景下大量的實際應用案例證明其例證明其技術已經成熟，技術已經成熟，普遍適應各類城市多種應用場景，普遍適應各類城市多種應用場景，服務模服務模式簡單、快捷、高效式簡單、快捷、高效，無需水司額外投入任何軟硬件，無需水司額外投入任何軟硬件，具有極高的具有極高的投入產出比，投入產出比，經濟效益和社會效益均十分可觀經濟效益和社會效益均十分可觀。衛星探漏技術在北京漏損控制的應用04應 用 展 望思考及方向-1、衛

17、星探漏技術國產化應用展望衛星國產化陸地探測一號衛星，包含兩顆性能指標一致的 L 波段多極化 SAR 衛星。目前，陸地探測一號衛星的主要任務是獲取幅寬較寬、分辨率較高的條帶模式1（單極化）、條帶模式2（單極化）數據進行InSAR分析，以滿足災害隱患早期識別及高精度地形測繪的需求。待具備條件，立即轉為國產衛星。思考及方向-1、衛星探漏技術國產化算法國產化集團與相關單位經過研究及探索，已初步形成國產探漏算法和技術體系，利用目標區域長波段雷達衛星的大范圍全極化影像數據，分析土壤中含水異常的特征，進而解譯出區域內市政供水管道的疑似泄漏點范圍。后向散射強度疑似泄漏點范圍雷達衛星影像應用展望 利用多期長波段雷達衛星影像，分析管網疑似漏水點POI和土壤含水量的空間分布模式以及特征，解譯供水管網損壞狀況，對供水管道從低到高（5級）評分，以顯示管道的損壞風險，可為集團制定管網維護及更換計劃提供科學決策依據。思考及方向-2、管道健康狀況體檢應用展望謝 謝！北京市自來水集團郭晨