1.漏損控制的背景
D市DJ公司2018年1~11月日均供水總量72.67萬m3，售水總量60.62萬m3，供水產(chǎn)銷差率16.58%，管網(wǎng)漏損率16.46%。按照國(guó)家“水十條”到2020年公共供水管網(wǎng)漏損率達(dá)到10%的目標(biāo)，還有一定的距離未來兩年的控漏任務(wù)十分艱巨。
同時(shí)，在2017年發(fā)改委、住建部和水利部聯(lián)合頒布了“節(jié)水型社會(huì)建設(shè)十三五規(guī)劃”，在全國(guó)開展管網(wǎng)DMA管理示范工程，并發(fā)布了《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)分區(qū)計(jì)量管理工作指南》。
2.依據(jù)
按照國(guó)際水協(xié)（IWA）水平衡理論，漏損管理可以分為物理漏損和表觀漏損，漏損控制管理的核心公式如下：
1.無收益水量（NRW）= 系統(tǒng)進(jìn)水量 - 系統(tǒng)出水量
2.物理漏損 = 夜間最小流量（MNF）- 夜間合法用水量（LNF）
3.表觀漏損 = 無收益水量 - 物理漏損
3.漏損管理方法論
3.1漏損分離定量
物理漏損管理的重點(diǎn)是壓力管理、主動(dòng)檢漏、維修速度和質(zhì)量以及管材和施工質(zhì)量；表觀漏損管理則需要關(guān)注計(jì)量誤差、抄表誤差、賬冊(cè)誤差和非法用水。通過上述漏損管理策略的實(shí)施將有效幫助水司降低漏損水量，提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益，因此漏損管理的關(guān)鍵是通過以上核心公式對(duì)漏損情況進(jìn)行分離、定量。
如下圖所示：
3.2DMA計(jì)量分區(qū)
而對(duì)整個(gè)供水系統(tǒng)按照網(wǎng)格化的方式，將其獨(dú)立為一個(gè)個(gè)計(jì)量分區(qū)，將更有助于水司實(shí)施漏損管理工作，也是國(guó)家包括行業(yè)推薦的漏損管理方法。實(shí)施漏損管理得計(jì)量先行，沒有計(jì)量就沒有管理，并且建立從上到下的計(jì)量管理體系，包括對(duì)原水、出廠水、管網(wǎng)分區(qū)、DMA到用戶用水的可傳遞的計(jì)量管理機(jī)制。
3.3夜間最小流量
根據(jù)公式2，通過夜間最流量可以判定DMA分區(qū)內(nèi)的物理漏損大小，為此充分利用現(xiàn)有SCADA系統(tǒng)中相關(guān)水量、壓力數(shù)據(jù)，將能夠更好的幫助漏損人員分析物理漏損的大小，同時(shí)聯(lián)合多個(gè)DMA的測(cè)定水平，可以鎖定整個(gè)供水系統(tǒng)漏損管理的重點(diǎn)。
4.數(shù)據(jù)模型
正是利用上述水量平衡理論和漏損管理策略方法，我們將利用現(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來輔助進(jìn)行漏損管理工作，為此首先需要將SCADA監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合漏損管理需要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
SCADA監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與漏損管理數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換的關(guān)系如下圖所示：
該模型通過監(jiān)測(cè)設(shè)備（資產(chǎn)）所產(chǎn)生的流量、壓力等時(shí)序數(shù)據(jù)（狀態(tài)），利用報(bào)警方案形成業(yè)務(wù)事件，驅(qū)動(dòng)外業(yè)（勤）工作的開展（例如檢漏、搶修、調(diào)節(jié)供水壓力等）。同時(shí)，利用業(yè)務(wù)管理模型對(duì)時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析形成供水業(yè)務(wù)需要的調(diào)度管理、漏損管理及水表配表的依據(jù)，即以大量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生的模式來指導(dǎo)供水運(yùn)營(yíng)管理工作。
5.系統(tǒng)整合方案
方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之處在于不影響現(xiàn)有系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，以最小的代價(jià)整合SCADA系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并按照漏損管理的業(yè)務(wù)模型對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換利用，讓現(xiàn)有的數(shù)據(jù)再發(fā)揮新的價(jià)值，同時(shí)又可以接入漏損管理系統(tǒng)專有的遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)。
方案示意圖如下所示：
該方案的優(yōu)點(diǎn)是，充分考慮了對(duì)現(xiàn)有SCADA系統(tǒng)、營(yíng)抄收費(fèi)系統(tǒng)及呼叫中心系統(tǒng)性能及安全影響降到最低，所有數(shù)據(jù)整合工作均不直接操作原系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，而是先同步到備份數(shù)據(jù)庫(kù)，再通過實(shí)時(shí)的流式數(shù)據(jù)計(jì)算引擎，按照預(yù)定義的指標(biāo)（模型）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和分析，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的遷移和再利用。具體步驟有以下幾步：
第一步，數(shù)據(jù)同步
根據(jù)現(xiàn)有SCADA系統(tǒng)、營(yíng)抄收費(fèi)系統(tǒng)（MIS）、呼叫中心系統(tǒng)等所使用的異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，例如SQL Server、Oracle等，利用數(shù)據(jù)同步、抽取技術(shù)將原數(shù)據(jù)庫(kù)同步到備份數(shù)據(jù)庫(kù)中，供漏損管理系統(tǒng)使用。由于不直接操作原系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，采用該方案的好處是非常安全，對(duì)原系統(tǒng)性能影響非常小。
第二步，實(shí)時(shí)計(jì)算
根據(jù)第3部分提到的漏損管理方法，編程開發(fā)專用的漏損定量管理系統(tǒng)，在抽取備份數(shù)據(jù)庫(kù)的同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，計(jì)算時(shí)利用流式引擎通過消息機(jī)制實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)模型的異步計(jì)算，好處有：1）降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的復(fù)雜度；2）減小系統(tǒng)之間的耦合度；3）提高數(shù)據(jù)處理的性能。
第三步，分析展示
對(duì)實(shí)時(shí)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和分析完成的數(shù)據(jù)，根據(jù)業(yè)務(wù)的需要，制作相應(yīng)的業(yè)務(wù)報(bào)表和報(bào)告，利用H5、JS及后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)，開發(fā)自適應(yīng)的漏損管理模塊，方便管理人員、一線員工可以使用不同的終端使用查看。
