背景
早在2013年,行业标准《城镇供水管网运行、维护及安全技术规程》(CJJ207-2013) 提出:有条件的供水单位
应开展管网优化调度工作,在保证城镇供水服务质量的前提下,应降低供水能耗。明确优化调度工作应包括:
(1)建立水量预测系统;(2)建立调度指令系统;(3)建立管网数学模型;(4) 建立调度预案库;(5)建立调度辅助
决策系统。
但当前,我国智慧供水建设面临重重困难,问题主要有以下3点:
(1)基础薄弱:基础数据完整度差,设备自控程度低;
(2)板块分割严重:缺少完善的建立智慧水务的标准体系;重采集轻分析;数据质量差、数据资源未充分挖
掘;
(3)转型变革不够主动:业务技术融合度差;转型路上思想与行动匹配度差。
智慧水务建设初期,《城镇供水管网运行、维护及安全技术规程》(CJJ207-2013) 提出了建设智慧供水的方
向,但并没有随之公布建设智慧供水辅助决策系统的相关规范,各地纷纷自主探索建设智慧供水相关系统,
这期间智慧供水系统的发展处于“野蛮生长”的时期,既有为水司运营决策提供辅助的“实用派”系统,也有
“虎头蛇尾”,仅建立管网信息GIS系统就号称已“智慧化”的系统。
各种系统“良莠不齐”,相关标准缺失,业主们也难以判断哪种系统才是符合使用标准,能辅助实际运营、可
提供“智慧化决策”的系统。
2022年1月27日,中国城镇供水排水协会标准化工作委员会发布了《城镇供水管网模型构建与应用技术规程
(征求意见稿)》,该技术规程提出了供水管网建模的标准化流程,填补了我国在建立智慧供水系统上标准体
系的空缺,相信供水管网模型将迎来崭新的、有据可依的新时代。
各地政策/法规
搭着建设“智慧城市”的东风,各地纷纷出台各种“智慧”建设规划,也包括智慧水务。在城镇水务2035行
业发展纲要中提到,水务行业智慧化决策--要在2035实现超大城市和特大城市覆盖率95%及以上,大城市覆盖
率 90%及以上。
在智慧供水方面,各个省市颁发的“智慧城市”法规/政策中,通常也提到了“智慧水务”的建设,但单独针
对智慧水务建设发布政策/法规的省市较少。而此类政策文件里,通常也是提到要建设XXX的智慧水务体系,
是目标导向,通俗来说,建设目的都是围绕“保障城市供水安全、排水通畅不积涝、水环境长治久清”三方面
展开,而如何建设,建设标准,建设体系等,政策文件并没有说明,这是需要相关规范体系作为支持。
在智慧供水方面,已发布的政策/法规文件中提取出的六个高频词汇:
?
情景分析
?
预判规划
?
优化调度
?
控制漏损
?
应急管理
?
水源管理
在供水应用上,用户最关心的智慧水务的3个应用方面:保障正常供水压力/流量/水质;降低漏损量;水源管
理。
规范解读
《城镇供水管网模型构建与应用技术规程(征求意见稿)》系统性地提出了对供水管网模型建设的相关要求,
主要包括数据质量、建模软件功能、模型精度、模型验收标准等内容,还提出了在线模型系统的构建与维护等
具体工作要求,以便于各地开展智慧供水建设时,可以遵循标准展开建模工作、验收工作、维护工作,使得供
水管网模型建设逐渐“规范化”。
下面便将规范中提到的一些比较有探讨意义的条文进行解读。
1、《城镇供水管网模型构建与应用技术规程(征求意见稿)》中,4.4.1提出了对供水管网建模软件的基本功
能要求,目前市场上主流供水管网建模软件均可达标。这些基础功能可以满足建模过程的要求,同时满足在智
慧供水系统中供水管网的基本信息的展示与情景方案的模拟分析。
2、供水管网建模软件提出了“宜”具备的更高级的专业分析要求,这些专业分析功能可直接运用于智慧供水
系统,不局限于管网基础信息的展示与情景分析,更为“智慧化决策”的实现打下基础。
如“关阀分析”,当供水管网出现爆管事故或管段面临检修、更换的情况时,可以在供水管网模型中,点击事
故管段/检修管,软件根据管段与阀门之间的拓扑关系与上下游管线关系,自动推荐需关闭阀门,大幅提升工
作效率。
3、《城镇供水管网模型构建与应用技术规程(征求意见稿)》第8章提出了模型验收的要求,系统的运行测
试与模型精度要求,规定了在线模型精度标准,也为智慧供水系统模型的维护找准方向。
在“野蛮生长”的时代,一些智慧供水系统厂商打着模型的幌子,抬高成本,实际项目中没有满足模型精度要
求,只以展示为主,也就通过了验收。而模型精度标准的提出,杜绝了此类“浑水摸鱼”的智慧供水系统厂
商,同时也是提示各用户单位需时刻关注智慧供水系统中在线模型的精度,及时校准提高精度,杜绝系统闲
置,促进项目实际落地运用。
4、《城镇供水管网模型构建与应用技术规程(征求意见稿)》第10章提出了智慧供水系统模型更新维护的要
求。由于构建供水管网模型不是简单的从基础资料到模型构建,中间存在资料的反复对接、模型搭建、模型校
核、更新系统等工作,管网变化到在线模型更新存在一定时差,这种时差影响了在线模型精度,为智慧供水系
统实际运用于智慧化决策推荐也带来了一定影响。第10章提出了在线模型的更新时间、更新机制与定期维护等
具体工作内容的要求。
目前某些智慧供水系统由于各种原因闲置,很大程度上是因为无人维护和更新,系统不再实用。技术规程的发
布,有助于业主/单位根据规程要求实时跟进系统的维护,在线模型能吻合供水管网当前情况,良好运行下
去。
结语
总体上来说,《城镇供水管网模型构建与应用技术规程(征求意见稿)》构建了智慧供水系统中模型部分的标
准体系和基本框架,规范了供水管网模型建设的流程与基本要求,规定了软件的基础功能要求,为后续地方水
司发展智慧水务提供了依据,期待它的正式发布为智慧供水的发展提供有力支撑。《城镇供水管网模型构建与
应用技术规程(征求意见稿)》原文可点击文后阅读原文进行下载。