基于智能化技術的供水管網漏點判定與修復管理模式.pdf

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1、基于智能化技術的供水管網漏點判定與修復管理構建漏損治理長效機制演講人：沈建鑫 紹興市水務產業有限公司副總經理 目錄01.背景概述02.查檢修場景及業務痛點03.漏控技術、管理優化案例04.心得體會201.背景概述政府有要求、企業有挑戰政府有要求關于加強公共供水管網漏損控制的通知明確，到2025年，全國城市公共供水管網漏損率力爭控制在9%以內;關于組織開展公共供水管網漏損治理試點建設的通知要求到2025年部分城市漏損率不超過8%、7%。987503060目標數據治理2022年3月1日，國家發展改革委辦公廳住房和城鄉建設部辦公廳關于組織開展公共供水管網漏損治理試點建設的通知發布。于12月發布50個

2、漏控重點城市名單。3060目標，二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值，力爭2060年前實現碳中和，水務行業低碳轉型與高質量發展急需科學探索實踐。國務院辦公廳印發全國一體化政務大數據體系建設指南，要求建設全國一體化政務大數據體系，推進國家治理體系和治理能力現代化。組建國家數據局，負責協調推進數據基礎制度建設，統籌數據資源整合共享和開發利用。1第三十條2數據資產管理2024年3月8日，在南京市數據局通報會上，水務行業迎來了一個里程碑事件，即水務行業首個獲得會計入賬憑證的數據資產，在南京數據交易平臺成功完成交易，標志著這一領域的重大進展。公共供水企業和自建用水管網設施的單位應當加強供水、用水管網設施

3、運行和維護管理，建立供水、用水管網設施漏損控制體系，采取措施控制水的漏損。超出供水管網設施漏損控制國家標準的漏水損失，不得計入公共供水企業定價成本。挑戰與機遇02.查檢修場景及業務痛點查漏、檢漏、修漏應用場景，行業困境“查、檢、修”一條路02環境調查熟悉、查清管線信息調查水質、水量03閥栓聽音閥門、水表、消防栓管網暴露點聽音08績效考核過程結果管理提高工作質量07事后復查漏點修復后，進行前后數據分析對比06漏點修復由相關部門，對現場漏水評定并修復01區域漏水評估收集漏水相關資料，現場資料校對、核對04路面聽音按照路線對小區、街道夜間聽音05分析定點相關分析，進行漏點位置確認管理流程“查、檢、修

4、”現狀 管材材質特性，部分介質傳聲難 管道埋深深，檢漏聽音困難 管網信息資料不全，數據基礎差 查漏缺乏體系化，分析手段單一 漏點周圍環境復雜，干擾因素多 管道位于主要道路，安全作業難 業務閉環流程不規范，處置效能低 檢漏崗培養難，人員素質參差不齊“查、檢、修“課題探討過程欠及時（修復難）檢漏定位修漏過程查漏分析3采取流程化工單管理，實現從發現、處理到結束的業務閉環，提高修漏流程效能使用人工智能、機器學習等AI手段進行水務基礎數據深度挖掘，助力漏點精準定位定位欠精準（定位難）選擇技術更成熟、性能更高效、運行更穩定的物聯設備，結合信息化平臺實現監控有效，有數分析。分析欠高效（預警難）12903.漏

5、控技術、管理優化案例漏控技術、物聯網應用、人工智能結合、優化案例分享建立供水全流程感知體系。構建城市供水物聯感知網。加強5G、NB-IoT等新一代物聯通信技術應用。持續提升供水系統運行管理的動態監測感知能力。噪聲監測多功能相關儀水音監測水溫壓力井蓋監測智能閥門控制器智能消火栓智能水表【一】漏控技術：物聯感知，有數分析【一】漏控技術：分區計量，水量預警1、以管網拓撲為核心，構建“1”個分區計量體系2、以物聯感知為手段，搭建“1”套感知預警體系3、從物理、計量、管理“3”類漏損出發剖析、解決漏損；構筑漏損管理分析“N”個應用場景N1+1體系建立3個方向探索N個場景應用【一】漏控技術：感知集成，聯動

6、分析現用消火栓聯接升級，實現智能化改造；內置超聲流量計，精準計量無收益水量?？焖俑脑熘悄芟鹚ㄔ圏c改造，在不改變現狀消火栓結構的基礎上，通過加裝智能消火栓監測終端，實現了對流量、壓力、水音、水溫、撞倒等狀態的實時監測預警，解決非法用水在線監管等難點問題，同時通過構建覆蓋全域物聯網，滿足了對供水管網壓力、水溫和漏水噪聲的綜合監測。集成流量、壓力、水溫、狀態監測；集成水音傳感器，支持管網滲漏監測。智能監測NB-IoT遠傳，云端展示，APP交互；異常用水、水壓不足、破壞等主動預警。智慧預警感主動監測傳物聯傳輸知滲漏預警用智慧決策數 據 化代 替 人工 聽 音信 息 化代 替 人工 巡 檢認 知 化輔

7、 助 人工 分 析智 慧 化輔 助 人工 決 策大 口 徑 主 干 線水 錘+水 音 監 測水 音 監 測噪 聲 監 測城 鎮 供 水 管小 區滲漏預警數據驅動鏈原 水 管【一】漏控技術：感傳智用，人機結合【一】漏控技術：滲漏預警，機器學習替 代 人 工 聽 音：內 置 高 靈 敏 度 振動 傳 感 器，輕 松 解 決 分 區 計 量 難識 別 的 微 小 漏 失 和 人 工 疑 難 漏 點；數 據 遠 傳：檢 測 結 果 和 原 始 噪 聲數 據 自 動 上 報，實 現 供 水 管 網2 4 小 時 不 間 斷 監 測；多 種 應 用 模 式：無 損 安 裝，支 持流 動、固 定、臨 時 等

8、 應 用 模 式；應 用 聲 學 技 術 原 理 監 測 管 道云 平 臺 案 例 庫：自 主 研 發 大 數 據 漏損 檢 測 算 法，利 用 云 平 臺 噪 聲 案 例庫，建 立“模 式 訓 練 模 式 評 價 模 式 訓 練 反 饋”型 客 觀 訓 練 方 式；算 法 學 習 更 新：利 用 機 器 學 習 強 的大 自 我 學 習 能 力，將“滲 漏 檢 測 案 例 積 累 模 型 訓 練”形 成 一 個 閉環 系 統，持 續 提 升 漏 損 檢 測 準 確 性。漏 損 大 數 據 算 法 提 升 準 確 性夜 間 自 動 采 集 檢 測 識 別 泄 漏夜 間 監 測：自 動 采 集、

9、篩 選 管 道 夜間（2 點 4 點）最 小 噪 聲 值，對 最小 噪 聲 值 進 行 漏 損 分 析 和 結 果 保 存；嵌 入 式 算 法：邊 緣 端 漏 損 檢 測 算 法，檢 測 結 果 以 0 9 9 數 字 量 評 定，以綠、黃、紅 區 分 漏 損 狀 態；靈 敏 度 可 調：可 調 增 益 電 路，以 適應 不 同 地 區、不 同 管 材 的 漏 損 檢 測；【一】漏控技術：總管預警，多維保障 埋設較深：供水總管埋深較深，靠人工巡檢難以查出漏水點；口徑較大：供水總管作為城市系統生命線，需要保障供水安全；走向不清：總管布設環境較差，不利于人員分辨管道走向；巡檢不利：總管由于位置原因

10、，常設于郊區，不利于巡檢人員工作。噪聲監測：通過固定布設噪音監測儀，實現對供水總管24小時不間斷監測；智能巡檢：采用智能雙目相機測距，實現視頻巡檢，提高巡檢效率；智慧管標：在總管上方設置智慧管標，明確管道信息；施工旁站：在供水總管附近施工，水司管理人員必須現場交底并旁站。存在問題解決措施總管漏水滲漏預警智能巡檢智慧管標預警平臺16【一】漏控技術：設備預警，疑難漏點描述：DN1200鑄鐵管部署設備發生預警，檢漏多次現場聽音無異常，持續追蹤關注，最終精確定位漏點，為法蘭處螺絲松動引發管道泄漏成效：通過設備部署預警，及時查出大管道小漏點，避免小漏變大漏案例時間2022.12.08漏點地點越城區稽山街

11、道市委黨校內管道材質鑄鐵管道口徑DN1200管道埋深0.45米漏點位置法蘭漏點漏量2方/小時漏點距離12米定漏人員顧振國放置時間2021-12-27報警時間2022-11-01定位時間2022-12-07修復時間2022-12-07【二】人工智能探索：云上相關，高效預警多 段 管 道 檢 測：支 持 多 種 不 同 的 管 段組 合，適 應 日 常 所 有 的 漏 水 檢 測 場 景高 精 度 采 樣：高 精 度 A D C 采 樣 技 術，管 道 漏 水 噪 聲 高 精 度、高 采 樣 率 采 集聲 信 號 處 理：時 頻 域 信 號 融 合 處 理 技術，自 適 應 濾 波，提 高 相 干

12、 信 號 能 量高 性 能 采 集 管 道 漏 水 噪 聲衛 星 高 精 授 時：北 斗 衛 星 授 時 技 術，實 現 傳 感 器 間 納 秒 級 時 差 同 步 采 集多 重 數 據 采 集：多 時 段 定 時 采 集 技 術，自 動 給 出 優 化 的 相 關 漏 點 精 確 位 置互 相 關 技 術：支 持 多 組 傳 感 器 組 網 相關 定 位，快 速 定 位 復 雜 管 線 漏 點 位 置在 線 相 關：適 用 于 城 市 主 管 漏 點 定 位實 時 相 關：適 用 于 小 區 管 道 漏 點 定 位實 時 時 鐘 同 步：近 場 授 時 技 術，實現 傳 感 器 間 微 秒

13、級 時 差 同 步 采 集便 攜 應 用：移 動 A P P 設 計，使 用 手機/平 板 算 力 完 成 漏 點 預 警、定 位多 重 濾 波 技 術：內 置 十 組 智 能 濾 波算 法，以 結 果 為 導 向 展 示 漏 點 位 置【二】人工智能探索：人機結合、以機為主“人機結合，以機為主”的主動控漏模式，掃除檢漏盲區，檢漏提質增效管 道 材 質球墨管管 道 口 徑DN500管 道 埋 深1.3米漏 點 位 置管體下口開裂漏量10m/h探 測 距 離105米滲漏前修復前修復后【二】人工智能探索：聲學處理，模型訓練【二】人工智能探索：算法分析，干擾過濾【二】人工智能探索：云上藍鯨，案例分享

14、【二】人工智能探索：科學計算、局部降壓通過壓力控制來降低管網漏失自動搜索具備少量入口的可控壓PMA分區應用水力模型制定控壓方式利用水力模型的PDD算法評估管網漏失水平通過控制PMA壓力模擬漏失水量的降低程度局部控壓降漏技術通過綜合運用壓力管理、管網分區、實時監測與數據分析等手段，實現供水管網的精準控壓和降低漏損的目標。這種技術對于提高供水效率、保障供水安全具有重要意義?！径咳斯ぶ悄芴剿鳎狠o助決策、智能控壓1整體控壓采取水廠聯調、遠程調控、雙點控壓的調度模式；局部控壓通過調流閥、智能壓力管理閥、加壓泵站進行區域性壓力優化控制?？貕耗Ｊ?I P 6 8 防護，安裝便捷，現場調壓方便。壓 力、流

15、量、液 位、持 壓 多控制模式。云 平 臺 數 據 展 示，遠 程 動 態壓力調整。智能壓力管理閥3既保證了高峰期服務壓力需求，又最大限度減少了低峰期富余壓力，實現供水壓力多維度、多層次精準控制和智能運行，全面提升用戶用水舒適度?？貕撼尚А救恐鲃颖O測探索實踐:信息模型、數據底座現實世界 資產梳理 資產建模 網絡建模 資產管理 業務數字化城市WorldIMB信息模型生成器類別管理實體管理網絡管理閾值管理物聯中臺DataTHT 數據轉換處理器數據接入數據處理數據轉化數據錄入全資產生命周期信息模型底座物聯中臺【數據轉換處理器】信息模型生成器類別管理實體管理網絡管理閾值管理時 間空 間信息模型：場所

16、、設備、屬性屬性設備水泵閥門二供水表壓力開關流量狀態克隆現實世界實現數字孿生數字孿生 數字伴生構建無限應用：智慧水務 智慧排水 智慧水利 智慧水生態 數字工廠 數據中臺業務中臺AI中臺業務資產梳理場所水源用 戶水 廠管 網分區排水凈水智水工品【三】主動監測探索實踐:數據挖掘、全面評估以分區計量為核心，數據資產為基礎，人工智能為手段，對管網監測數據進行智能分析，深度挖掘，提供管網運行智能分析報告并對管網進行風險等級化?；诖髷祿治瞿Ｐ徒o出的管網運行風險等級預警及報告，對高風險重點管網制定專項工作計劃，輔助管理層統籌、決策下階段工作部署。風險等級輔助決策物聯監測實時獲取機器學習智能分析【三】主動

17、監測探索實踐：網格化管理模式權責明確，推動企業由被動服務變為主動服務真正實現業務開展的便捷性和確定性解決供水企業內部問題的責任確認和追溯難題達成對第三方服務過程和效果的監管與把控網格化管理模式路徑1、結合計量分區、管理轄區為基礎劃分網格，基于網格構建水務全流程設施多維關系模型，梳理關系、理清家底。2、構建網格普查工具，實現水務全要素數據的動態維護更新機制，3、基于網格實現人在線、物在線、事在線，構建PDCA的閉環管理機制4、建立全面系統的績效考核體系，定性定量結合，在線數據、業務工單情況、客戶反饋、業務管理部門評價相結合，可統計、可考核?！舅摹恐悄芑迯凸芾恚航M織保障、資源優化建成協同運營管理

18、體系，提升全方位決策、指揮和協同響應能力。綜合多領域的感知數據，打造領導駕駛艙體系和服務門戶，形成運行監測、智慧分析、決策支撐、聯動指揮于一體的智慧城市水務運行管理中心，提升供水“平時”和“戰時”的運行指揮、協同管理水平。一級調度中心：監視控制，信息處理，判斷、決策和指揮。二級應急指揮調度中心：關口前移，預防為主，通過建立應急響應機制，向上提供技術支持與指標管控，向下實現對現場快速響應和管理。事件報警指揮排查現場檢漏爆漏定位應急調度搶修開挖維修處置跟蹤排放恢復上報事后檢查一級調度二級調度【四】智能化修復管理：最優修復方案智能化最佳修復方案流程增效智能梳理過程管理高效定位AI數據分析，最優修復推

19、薦01物聯感知02有數分析01減少關閉閥門數量02減少對管網正常運行干擾03降低對局部管網水質的影響04漏失水量最小滲漏預警智能助力高效定點維修決策監測預警智能控壓+【四】智能化修復管理：標準規范、多維保障紹興水務產業有限公司物聯設備數據規范紹興水務產業有限公司物聯通訊標準協議全國首家供水管網漏損控制實訓基地中國城鎮供水排水協會職業技能培訓基地持續服務咨詢管理人才培訓紹興水務產業有限公司數據標準化規范物聯數據治理規范管理體系物聯設施設備建管用標準供水智能化建設管理工作指南城鎮供水管網漏損管理規范【五】經典案例分享：南方城市優質供水項目信息模型場所、設備、屬性滲漏預警監測藍鯨算法、SVM算法信息

20、模型場所、設備、屬性智能設備：流量、聲學、視頻等多種智能設備信息模型：設備資產標準化管理、構建關聯管理AI算法庫：19種專業算法，實現漏控預警、定位場景化：漏損控制場景實現漏控跨流程、跨部門數字化：制定相應規章制度規范、數字化考核、業務管理智能化：水力模型、智能算法，支撐漏控智能化治理預警報警聚合算法、關聯算法分區計量移動平均和指數平滑方法、日同期均值算法漏損控制場景監測、預警、處置、績效智能控壓水力計算、水錘計算數字化考核數字化、規章制度【五】經典案例分享：某城市新城建項目以分區計量為基礎01實行分區壓力管理02構建分區預警體系03漏損控制場景化管理04構建精準控漏標準化體系+漏控長效機制0

21、4.心得體會心得總結，行業挑戰與機遇并存管理轉變：實現“線”到“環”02環境調查熟悉、查清管線信息調查水質、水量03閥栓聽音閥門、水表、消防栓管網暴露點聽音08績效考核過程結果管理提高工作質量07事后復查漏點修復后，進行前后數據分析對比06漏點修復由相關部門，對現場漏水評定并修復01區域漏水評估收集漏水相關資料，現場資料校對、核對04路面聽音按照路線對小區、街道夜間聽音05分析定點相關分析，進行漏點位置確認管理流程數據資產/管網評估02040301智能化技術：對管網高效運行管理至關重要人才培訓：綜合素質提高中國城鎮供水排水協會職業技能培訓基地（紹興）隊伍培養人才培訓技能提升在項目合作中完善優化供水企業管網運維隊伍、調度隊伍、分區計量隊伍、表務運維隊伍建設。依托中國城鎮供水排水協會職業技能培訓基地，開展線上線下授課、水務跟班、現場實操培訓，推動節水人才培育。通過紹興實訓基地組織實施“以賽促學”技能競賽，進一步鞏固漏損控制技術應用，提高檢漏技能。36Thank You服 務 漏 損 管 控 共 創 行 業 佳 績