基于泵房能耗的二次供水小区管道漏损监测和定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于泵房能耗的二次供水小区管道漏损监测和定位方法，属于管道漏损监测领域。本发明专利技术的二次供水小区管道漏损监测和定位方法，利用能耗监测设备对泵房电表进行能耗监测，通过服务器收集和存储能耗数据，通过计算机分析泵房日能耗，采用时间序列模型的趋势移动平均法对泵房的日能耗进行预测，并将预测值与实际监测值做比较，判断管道漏损情况，在出现漏损时采用二分迭代法快速确定漏点最小区域，能够第一时间发现漏损，迅速判定漏点区域，及时修复漏点，能够迅速降低泵房能耗损失和节约水资源，对整个城市的二次供水泵房的节能和小区节水具有重要意义，减少用户投诉，提高社会效益。提高社会效益。提高社会效益。

【技术实现步骤摘要】
基于泵房能耗的二次供水小区管道漏损监测和定位方法


[0001]本专利技术涉及一种管道漏损监测方法，更具体地说，涉及一种基于泵房能耗的二次供水小区管道漏损监测和定位方法。

技术介绍

[0002]城市供水管网是城市建设重要的基础设施，是赖以生存和发展的物质基础，在其维护管理过程中，供水管网存在漏损情况，严重的经常发生爆管等大面积漏损事故，导致供水漏损损失量大，不仅浪费水资源，而且对居民日常生活及供水企业的社会经济效益造成较大影响。
[0003]随着城市建设的不断发展，越来越多的高层住宅小区出现，而这些高层小区都需要泵房加压二次供水。为了保障居民安全用水，降低管网漏损率，二次供水与管网漏损管理成为了供水行业的热门话题，国家也出台了相关的政策要求。二次供水管道由于运行压力高、管材、施工质量、地面沉降等原因，经常会有供水管道漏损事件发生。二次供水管道的漏损往往较为隐蔽，不易于被及时发现，导致小区内部的二次供水管网漏损率居高不下。一旦发生管道漏损，如果是暗漏的话不易发现，可能漏损数月之久，这样的话，泵房能耗将持续的增加，小区漏损的水量也将比较高(由于二次供水管道压力比较高)，现在一般城市都有几百个二次供水小区而且在不断增加中，一年中整体能耗的浪费和水量的损失将是一个很大的数字；此外，当暗漏变成明漏的时候，自来水公司不得不被动性的抢修而没有及时通知用户，常常会引起投诉，降低了社会效益。
[0004]目前，二次供水管道的漏损监测主要是通过二次供水总表流量异常进行判断的，而现有很多常规泵房配置简单，往往没有二次供水总表，且即使具有二次供水总表，也大多不具有远传数据的功能，导致判断管道漏损比较困难且不及时。另外，二次供水管网漏点排查也是一项繁重的工作，尤其是暗漏需要花费很多时间逐一排查。
[0005]基于现有二次供水管道漏损监测存在的上述问题，有必要寻求一种简单且及时的二次供水管道漏损监测和定位方法。

技术实现思路

[0006]1.专利技术要解决的技术问题
[0007]本专利技术的目的在于克服现有二次供水管道漏损监测较为困难、发现不及时和漏点排查定位耗时耗力等不足，提供一种基于泵房能耗的二次供水小区管道漏损监测和定位方法，采用本专利技术的技术方案，利用能耗监测设备对二次供水泵房的电表进行能耗监测，通过服务器收集和存储数据，然后利用计算机分析泵房日能耗，采用时间序列模型的趋势移动平均法对二次供水泵房的日能耗进行预测，并将预测值与实际监测值做比较，判断管道漏损情况，在出现漏损时采用二分迭代法快速确定漏点最小区域，减少大量查漏时间，能够第一时间发现漏损，迅速判定漏点区域，及时修复漏点，能够迅速降低泵房能耗损失和节约水资源，对整个城市的二次供水小区泵房的节能和小区节水具有重要意义。
[0008]2.技术方案
[0009]为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：
[0010]本专利技术的基于泵房能耗的二次供水小区管道漏损监测和定位方法，包含以下步骤：
[0011]S1、建立泵房能耗在线监测系统：将二次供水泵房的泵房电表与能耗监测设备通信连接，通过能耗监测设备采集泵房电表的能耗数据，并将能耗监测设备采集到的能耗数据同步上传至服务器，将服务器收集和存储的能耗数据下载并传输至计算机，通过计算机对二次供水泵房的日能耗数据进行分析和判定；
[0012]S2、分析泵房日能耗：在计算机中，采用时间序列模型的趋势移动平均法对二次供水泵房的日能耗进行预测，并将预测值与实际监测值做比较，当实际监测值相对于预测值出现异常增加时，判定为异常情况，并执行步骤S3；
[0013]S3、定位漏点区域：根据小区二次供水管道阀门拓扑结构，采用二分迭代法，在夜间对区域阀门进行关闭操作，通过实时泵房夜间能耗数据变化来确定漏点所在区域，缩小漏点区域范围，确定漏点最小区域；
[0014]S4、人工定位漏点并修复：在步骤S3确定的漏点最小区域内，由人工定位二次供水管道的具体漏点并进行修复。
[0015]更进一步地，步骤S2中的泵房日能耗预测算法具体为：
[0016]设定时间序列为Y1、Y2、Y3、...Y
T
，其中，Y
T
表示第T日泵房能耗监测值，移动平均项为N，N＜T；
[0017]则得到式(1)：M
(1)T
＝(Y
T
+Y
T
‑1+Y
T
‑2+...+Y
T
‑
N+1
)/N，其中，M
(1)T
表示T日N天一次移动平均泵房能耗值；
[0018]再采用二次移动平均得到式(2)：M
(2)T
＝(M
(1)T
+M
(1)T
‑1+M
(1)T
‑2+...+M
(1)T
‑
N+1
)/N，其中，M
(2)T
表示T日N天二次移动平均泵房能耗值；
[0019]根据式(2)计算出M
(2)T
作为泵房T日能耗的预测值，并与T日实际监测值C
T
做比较，若(C
T
‑
M
(2)T
)/C
T
＞20％，即判定为异常。
[0020]更进一步地，根据经验值，移动平均项N取7。
[0021]更进一步地，步骤S3的分步骤如下：
[0022]S3
‑
1、分析小区二次供水管网阀门拓扑结构；
[0023]S3
‑
2、将小区二次供水管网以区域阀门为界分为2个区域；
[0024]S3
‑
3、在夜间关闭分割区域阀门；
[0025]S3
‑
4、实时监测泵房夜间能耗数据，若能耗数据下降明显，则漏损区域在关闭区域阀门之后，若能耗数据没有明显变化，则漏损区域在关闭区域阀门之前；在漏损区域内重复步骤S3
‑
1至步骤S3
‑
4直至没有区域阀门可以将管网分为2个区域，得到漏点最小区域。
[0026]更进一步地，在步骤S1中，所述的能耗监测设备采用型号为DTM1218的电力能效监测终端。
[0027]更进一步地，所述的能耗监测设备与泵房电表采用RS485通讯线缆连接。
[0028]更进一步地，所述的能耗监测设备与服务器采用无线通信连接。
[0029]3.有益效果
[0030]采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
[0031](1)本专利技术的基于泵房能耗的二次供水小区管道漏损监测和定位方法，通过在二次供水泵房中建立泵房能耗在线监测系统，利用能耗监测设备对二次供水泵房的电表进行能耗监测，通过服务器收集和存储能耗数据，然后利用计算机分析泵房日能耗，采用时间序列模型的趋势移动平均法对二次供水泵房的日能耗进行预测，并将预测值与实际监测值做比较，判断管道漏损情况，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于泵房能耗的二次供水小区管道漏损监测和定位方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、建立泵房能耗在线监测系统：将二次供水泵房的泵房电表与能耗监测设备通信连接，通过能耗监测设备采集泵房电表的能耗数据，并将能耗监测设备采集到的能耗数据同步上传至服务器，将服务器收集和存储的能耗数据下载并传输至计算机，通过计算机对二次供水泵房的日能耗数据进行分析和判定；S2、分析泵房日能耗：在计算机中，采用时间序列模型的趋势移动平均法对二次供水泵房的日能耗进行预测，并将预测值与实际监测值做比较，当实际监测值相对于预测值出现异常增加时，判定为异常情况，并执行步骤S3；S3、定位漏点区域：根据小区二次供水管道阀门拓扑结构，采用二分迭代法，在夜间对区域阀门进行关闭操作，通过实时泵房夜间能耗数据变化来确定漏点所在区域，缩小漏点区域范围，确定漏点最小区域；S4、人工定位漏点并修复：在步骤S3确定的漏点最小区域内，由人工定位二次供水管道的具体漏点并进行修复。2.根据权利要求1所述的基于泵房能耗的二次供水小区管道漏损监测和定位方法，其特征在于：步骤S2中的泵房日能耗预测算法具体为：设定时间序列为Y1、Y2、Y3、...Y
T
，其中，Y
T
表示第T日泵房能耗监测值，移动平均项为N，N＜T；则得到式(1)：M
(1)T
＝(Y
T
+Y
T
‑1+Y
T
‑2+...+Y
T
‑
N+1
)/N，其中，M
(1)T
表示T日N天一次移动平均泵房能耗值；再采用二次移动平均得到式(2)：M
(2)T
＝(M
(1)T
+M
(1)T
‑1+M
(1)T
‑2+...+M
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高云，王兴双，周柯，徐光东，陈春芳，崔玉珊，
申请(专利权)人：常州通用自来水有限公司，
类型：发明
国别省市：