漏损检测技术在智慧供水系统中的应用

张剑惠,车 通,朱 杰,朱鸿彬,杨鑫科,邓帮武,韦 伟,*

(1.杭州余杭水务控股集团有限公司,浙江杭州 311100;2.安徽舜禹水务股份有限公司,安徽合肥 231100;3.安徽建筑大学环境与能源工程学院,安徽合肥 230601)

水是世界上最宝贵的资源,由于人口增长、工业发展和社会状况的改革,对于水资源的需求量不断增大,但可供利用的水源数量与容量却在不断减少[1]。基于经济发展情况与技术水平,管网漏损问题集中发生在欠发达国家,而发达国家城市供水管网较新,漏损率相对较低,从加尔各答(印度)的60%到日本的3%不等[2]。在我国,由于城市化建设的加快,供水网络漏损的问题越来越严重[3]。据统计,我国每年漏损量约为80亿t,2018年—2020年漏损率分别为14.62%[4]、14.12%[5]、13.39%[6],虽然呈逐年下降趋势,但仍距“水十条”及“到2025年,全国城市公共供水管网漏损率力争控制在9%以内”的近景目标相距甚远。此外,漏水可能是公共卫生安全问题的根源,供水管网的破裂易导致污染物进入。因此,对于水量漏损的控制愈发重要,城市供水行业需要漏损控制措施,以减少漏损带来的损失并产生良好的经济效应[7]。

管道漏损的快速检测与精确定位是实施漏损控制措施的前提。早期漏损检测技术是基于各类传感器的人工听漏或简易数据分析检漏,漏损问题往往在事件发生相当长的时间后才被发现,即便采用听漏仪、红外热成像仪、各类机器人等被动检测技术开展检漏工作也很难挽回已造成的大量经济损失。得益于各类传感、通信、水力模型、机器学习等技术的进步,高效的数据采集、通信和处理使得漏损检测技术趋往精确性、时效性和系统性发展特点。……