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應用案例

遠程管網監測預警系統在北京2008供水網絡中的應用

文件大小: 格式: 發布時間:2010-08-20 瀏覽次數:
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【中文關鍵詞】 管網壓力監測系統  SCADA系統  
【摘要】 新一代的管網壓力監測系統由很多的監測器組成, 主要好處是安裝方便快速,沒有SCADA系統那些存在的限制, 可以上百上千的放置到人井或閥門內。
【部分正文預覽】

現今自來水公司要管理的管網越來越龐大和復雜,要面對的日常問題也越來越多,除了曰益增加的漏水間題以外,多個平行供水廠的運作也加深了管網網絡壓力平差、能耗和水質等問題.由此也衍生出小區網管、流量監測、水力模型等新的工作項目.

水是生命之源,水質安全和穩定供應是國家公共衛生安全體系的重要組成部分,關系到國民經濟的可持續發展, 人民身體健康、社會的安定和迭予. 這就要求重視對水資源特別是淡水資源的有效管理,以及加強供水網絡的安全性和行業的漏損控制工作, 建立科學有效的監測和預警機制, 在人類不可預知的自然災害中, 為城市供水突發事件應急預案提供快速可靠的科學依據,以及對管網的不斷改善和優化。 

香港近十年的改進

在香港開埠初期,香港一直倚賴山澗山及雨水作為主要水源。水務屬成立后亦建成了多個水塘及水庫。但隨著人口壓力及多次旱災出現,1960年開始從廣東省購入食水以提供穩定供水量,一直沿用至今。

 

隨著科技的進步、意識的提高和成本的增加,香港開始在優化供水網絡上作出積極的行動.除了確保有充足和優質的水源,香港政府積極地對供水網絡進行檢測,避免不必要的資源浪費、減少爆管意外,保障供水的穩定性和社會安全. 

香港最近十幾年參考了很多國外的經驗,在管網監控上成功地引進一些先進的新方法,其中包括: 

1. 新一代遠程管網監測警報系統(GSM Logger)

2. 配水管網漏水警報系統

新一代遠程管網監測警報系統(GSM Logger) 

新一代的管網壓力監測系統由很多的監測器組成, 主要好處是安裝方便快速,沒有SCADA系統那些存在的限制, 可以上百上千的放置到人井或閥門內,拿取壓力和甚至于流量、水質、水位、水深、雨水量等等的數據,并且按時通過GSM短信的方法發送或警報到控制中心的主系統。監測器可以固定安裝或是流動應用: 

固定安裝:

- 長期監測警報網絡壓力狀態

- 小區和大戶的用水慣性分析和計量

流動應用:

- 網絡壓力平差的調查, 確保水質和避免不必要的能耗

- 建立水力模型的數據收集

- 幫助漏水檢查, 獲取夜間最小流量、 壓力差等等的數據

- 查找用戶投訴的問題

先進性:

- 不用建立復雜的SCADA系統, 節省計劃布置安裝的時間

- 記錄和警報的邏輯單獨設置在每個獨立的監測點的監測儀上

- 通過GSM短信方法傳輸數據

- 安裝容易, 不用市電, 不用在地面建立儀器箱, 不用防雷擊

- 可以大量應用, 不受地理、環境、交通等等的限制

- 可放井底, 不需申請路面的建設工作

可操作性:

- SCADA簡單, 不需PLC等等的計算機編程工作

- 全部設置通過點選簡單的Windows友好接口, 一般用戶已經可以使用

安全性

- IP68, 可以完全泡在水里工作

- 高耐用和防腐性可以容許放在人井里面工作, 高度防雷擊和防盜

可擴充性:

- 可以共享數據到SCADA, GIS, 水力模型等等的軟件

便攜式管網監測器(GSM LOGGER)在國外已經是網絡管理和測漏部門的基本設備,亞洲最大用戶是馬來西亞和香港,分別使用超過500個監測器,并且每年增加數量。新一代的管網監測系統也培育了一批俗稱看圖派的管網管理人員:由于經常需要分析監測器生成的數據圖尋找間題和解決方法,慢慢地就培養出坐在電腦前面看不同地段的壓力或流量圖就可以窺探出存在甚至于潛在的網絡運行問題. 

配水管網漏水警報系統 - 從被動型的補救式查漏轉變成主動型的預防式漏水監控 

漏水警報系統鉑馬(Permalog)從1999年開始廣泛地在歐洲美國等西方國家應用起來,亞洲的大城市如香港和北京也經過幾年慎重的審查后大規模的應用起來

漏水警報系統改燮了以往被動型的測漏和管理模式,加強管理層對管網泄漏的可操控性,對以往摸不著頭腦的水損問題提供科學化的答案,進行主動型漏水監控 

主動型漏水監測及預警管理系統最大特點是可以實行區域化實時監控,并且在無人值守的情況下,能夠自動收集供水管網的漏水信息。幫助城市管理著建立科學有效的預警機制, 在人類不可預知的自然災害中, 為城市供水突發事件應急預案提供快速可靠的科學依據 

主動型漏水警報系統的好處包括:

1.能檢測出以往人耳未能判別的漏水點,特別是大漏,解釋NRW中未能查證部份

2.及時進行漏點維修,避免水資源和能源的不必要耗損

3.主動出擊檢測所有的漏點,在發生大的爆管事故前檢測出漏點并修復。 

亞洲首先大規模進行管網漏水預警的城市是香港和北京,分別使用了40003500個鉑馬(Permalog).形成覆蓋以百公里計的管網漏水預警系統,并幫助檢漏隊伍俠速找出漏點. 

香港從2000年使用至今成效顯著,大大減少水網爆管的發生.今年政府公布使用漏水預警系統每年幫助省回一億港幣的水費. 

北京自來水2007年初投入使用,在北京市二環以內(含******、中南海、王府井等重點區域)——東到東二環,西到西二環,南到兩廣路,北到平安大街的范圍, 以及2008奧運會場館及奧運村周邊地區安裝了大約3000多個探頭, 實施漏水監測, 并取得了很好的效果, 確保北京中非論壇期間, 春節及兩會期間無一例爆管事故的發生,也為確保奧運期間的供水安全作出準備. 

主動型漏水監測及預警管理系統在美國不少州分也有大規模的應用,其中最大規模是拉斯韋加斯,總共用了8000個鉑馬(Permalog, 并且結合了GIS和互聯網的應用. 

拉斯韋加斯、丹佛、沃思堡等城市發現減少漏損能夠顯著地降低政府開支,從而為其它的市政工程節約了大量的資金。 

沃思堡在啟動了 鉑馬(Permalog)漏水巡視系統工程之后,有效優化了人力資源,加快調查探測過程,提高了漏點精確定位效率,同時也預防大的事故性主干水管破裂,減少維修費用,并且提高供水服務質量。該市供水系統高級監督人員曾表示鉑馬(Permalog)漏水巡視系統在減少無法計量水帶來的損失方面取得了很大的成效,并且探測出了我們供水管網許多的困難漏點。在許多用傳統方法無法檢測漏點的區域,鉑馬給我們帶來很大的幫助.. 我們用鉑馬找到了許多用任何其它技術都無法找到的漏水點 

與傳統漏水探測隊相比, 主動探測隊的優勢體現在哪里呢? 

假設配備鉑馬的主動探測隊和一支配備傳統探測工具的隊伍在探測第一天都發現了一個漏點,流速為5 加侖每秒時,這里每天就流失7200 加侖的水,大約是一普通用戶一個月的用水量。但是在這個城市的另一邊還有一個漏點,探測隊每天探測一個噪聲記錄器覆蓋的區域,在第45天他們探測到這個漏點,但是傳統探測隊的速度可就沒這么快了,他們得要等到1095天后才能探測到這里。也就是三年以后!在這段時間里,將有7900萬加侖水會浪費掉。這也是國際水協會提倡的縮短暗漏時間.

如果是你,你會選擇哪個呢?是所有漏點很快就被檢測出來并且及時地得到修補?還是直到幾年后才確定有漏點存在? 主動探測隊一天完成的工作量是用傳統漏水探測設備一個月才能完成。 

傳統檢測方法雖然很重要,也是基礎,在某些時候使用更成功,但它們需要的資金支持也更多,保守估計平均每年預算支出高于50萬美元。在此基礎上,引入主動漏水控制系統,能夠減少更多的漏水損失,為政府節約大量的資金。無疑是一個經濟有效的解決方案。 

實施漏水控制的益處甚多,體現在財政, 法律, 環境等多個方面,而且通過實施漏水控制沒有計量和收費的水量顯著減少,抽水、廢水處理和水處理等費用也相應減少,降低了污染危險 (回流),嚴重漏水事故更少,提高了用戶滿意度和節約用水意識,避免開挖,降低成本。 

目前國際上主動型漏水水監測及預警管理系統中,最可靠和多用戶的是鉑馬(Permalog, 是大部分自來水公司的首選,可以作為漏水全面管理系統的一部分,也可作為供水管網管理更新換代的核心裝備。 

鉑馬(Permalog)漏水檢測系統操作過程全部實現電子化作業,使用更簡便。將鉑馬(Permalog)漏水噪聲記錄器通過磁鐵吸引固定在水管閥門上,記錄器每天晚上測聽漏水噪聲,記錄器發送測聽結果狀態: 漏水(或 正常),同時給出位置信息。在系統控制下,結果數據通過無線電傳輸,所有探測到的漏點隨后由數字相關儀精確定點,每年可以對整個管網進行多次全面檢查和探測,無需探測經驗,沒有技術要求,更長期不需維護。 

鉑馬(Permalog)可以永久監聽漏點,在一個區域內安裝幾十個鉑馬(Permalog),一旦監測到漏點,它們就會發出警報。

武向民 : 2011-1-13 10:54:11 發表
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