英国2050年实现“0漏失”是天方夜谭,还是必然趋势?

2019年9月25日~27日,由IWA国际水协会中国漏损控制专家委员会和中国土木工程协会水工业分会联合主办的第三届中国漏损控制高端论坛在上海成功召开。

论坛邀请了国内外供水管网漏损控制领域的专家和学者进行了20个主旨报告,分享和交流了国内外漏损管理的先进理念、技术与成功案例,对这些技术和经验在国内的实践与推广进行了深入的讨论。IWA微信公众号将在接下来的几周时间内带大家回顾第三届中国漏损控制高端论坛中的精彩内容。

2050年实现“0漏失”是天方夜谭,还是必然趋势?

2019年,英国水工业研究所(UK Water Industry Research)发起了2050年“0漏失”计划,以此鼓励供水管网漏失控制的创新性研究与应用。此次会议,Malcolm Farley就该计划进行了讨论。

“0漏失”有必要吗?

从经济性上来说,“0漏失”可能没必要。但管网漏失也是环境问题和社会问题。我们面临着非常严峻的环境问题,例如可利用的、清洁的水资源越来越少;极端天气状况愈演愈烈;缺水区域逐渐扩大等等。同时,从供水营销角度来讲,客户对用水的服务满意度和水费支付意愿也与供水企业的漏损率有很大的相关性。无论国有的还是私有的供水企业,都受到国家、社会、公众、股东等极大的关注,漏损率是评价供水企业经营状态的关键指标,高度影响着各方面对供水企业运营的认可度。

“0漏失”可能实现吗?

英国控漏专家Malcolm Farley给我们的建议——实现“0漏失”的步骤:

  • 预防——新管道的建设要做到“0漏失”,并能做到在整个经济寿命周期内保持“0漏失”,将漏失消灭在萌芽期。

  • 感知——能更好地了解哪些区域管网漏失率高,从而及时感知发现。

  • 定位——通过全面覆盖、长期安装的噪声记录仪,快速定位漏水点。

  • 维修——开发管道内部修复技术,实现漏点的简单快速修复。

图1. 2050年前如何实现“0漏失”(源自Malcolm Farley的报告)

漏损控制的创新技术

智慧水务、机器人、传感器、智能水表等是漏损控制的创新技术,实现“0漏失”的基础支撑。

智慧水务

来自荷兰Vitens供水公司的Rik Thijssen,在本次会议上分享了智慧水务架构。他认为,智慧化的技术应用体现在以下方面:(1)在管道上安装流量、压力传感器,实时检测流量及压力;(2)安装用户智能水表,了解用户的用水情况;(3)在特殊区域及重点管道上安装长期固定式的漏水监测探头,监控管道运行状态;(4)探索卫星、无人机、机器人等先进技术的应用,提高管网的监测能力。在上述一系列技术的帮助下,我们可以获得更全面的管网数据,然后对数据进行深入分析、模拟预测,就可以将其变成信息生产力,进而指导漏损控制工作。

新技术的落地和智慧水务的建设都不是一蹴而就的,在应用新技术时,需充分考虑自身的实际情况,有创新、有试点地累积经验,带有全局观地思考技术如何落地服务供水企业和客户的需求,尽量避免仅仅就技术谈技术。

图2. 智慧管网的架构(源自Rik Thijssen的报告)

当然,供水企业应将客户服务作为处理问题的出发点方可获得最满意的解决方案。Rik Thijssen分享了Twitter监控功能,控制室屏幕上实时显示监测数据,如果出现爆管或超过一定水平的漏损,监控平台上会显示报警,并且可在实时社交媒体上与客户沟通对爆管事件的看法。

图3. 基于Twitter的调度监控(源自Rik Thijssen的报告)

上海云瀚科技股份有限公司(以下简称云瀚科技)的漏损管理平台,借助系统分析决策,实现了漏损控制工具从事后处置向预防(测)性管理转变。漏损管理平台串联资产、营销、服务的信息平台,打通数据孤岛,为漏损管理扮演人工智能(AI)咨询专家的角色。

图4. 漏损管理平台的构成(源自鄞衡的报告)

机器人

对于给水管道的修复和检测,水务公司面临的一个很大困难就是管道开挖。人们希望可以用机器人代替人工,做管道检测、漏水点定位、修复等工作。对该项技术,多位专家表达了自己的看法。

  • Benoit EMO认为前路漫漫。看机器人是否适用,需要对管网条件进行评估,需要有更好的数据支持建模。目前技术水平还未达到,可能需要10年或者20、30年后,才适合讨论这个话题。

  • Rik Thijssen也认为机器人应用的前提条件是要对管网条件有很好的评估与数据收集,这都是长期的工作,目前暂时还达不到。

  • Malcolm Farley认为微型机器人的应用可能是二三十年后的事。首先需要很多低成本的传感器,实现长期自动管网监控,然后才能利用机器人进去检测、维修。

  • David Duccini认为机器人达到卫生条件很困难。未来出现的微手术机器人不会取代人工,但可以辅助人工。

全生命周期管网资产管理提高管网效率
管网资产是水务公司价值最高的资产,提高管网效率、实现管道寿命优化,是降低财务成本、实现“0漏失”的必要前提。
管道寿命优化的目标是降低生命周期内的总成本,即更长的管道寿命、更低的维护成本、更低的更换成本。可采用管道或接户管故障率、产销差指标、管龄、管道维修与更新年度成本等,优化管道寿命。
腐蚀管理策略实现管道寿命的优化
分析管道维修的原因,占比很大的是管道腐蚀,因此腐蚀带来的成本是很高的。那么,影响腐蚀的因素都有哪些呢?Benoit EMO详细介绍了管网腐蚀的管理策略。他认为,应该充分考虑水的腐蚀性、土壤的腐蚀性、阴极保护情况,从管材选择、施工质量控制、管道重要性评价等多个方面综合考虑,来确定管网优化的更新策略。

图5. 管网腐蚀管理策略(源自Benoit EMO的报告)

基于爆管风险分析优化管网更新策略

管道更新改造是彻底解决管道漏失的方法,但更新改造所需要大量的资金和可行的实施条件,是水务公司需要慎重评估的问题。David Duccini介绍了一种基于爆管风险分析的管网更新优化方法。基于最先进的网络平台,利用管道状况评估数据,能对地下管道进行结构老化的评估,从而更好地优化管道改造计划,明确每年的管网改造计划与关键点,将有限的资金用在最需要改造的管道上。

图6. 基于爆管风险分析的管网更新优化方法(源自David Duccini的报告)
2020~2025年,创新是“降漏”的关键

下一个五年,即2020~2025年,关于降漏我们引领的方向是哪里呢?当我们完成了阶段性的目标之后,我们若要继续挑战2050年“0漏失”的挑战,最关键的是什么?是创新!本次会议的演讲嘉宾给出了自己的看法。

Malcolm Farley认为,应准确核算漏损量、快速锁定漏损点、迅速完成维修、维持管网运行的稳态、新建管网实现“0漏失”、建设智慧管网等。在技术上,应研制性价比更高的传感器、完善数据通讯及分析系统、开发更先进的检漏技术和更快速经济的维修技术。

图7. 管网漏失控制的技术创新(源自Malcolm Farley的报告)

上海城投水务(集团)有限公司(以下简称上海城投水务)的王圣认为,应加强新型检漏设备及技术的运用;建设在线水力模型,实现水量合理调度;在模型评估指导下进行压力分区实验,优化方案,论证其在复杂管网、低压供水区域的可行性、经济性;做好新一轮二次供水接管工作,在尊重现状的基础上,逐步优化供水模式,合并/减少二次供水设施保有量,优选设备,减少漏损隐患;不断完善GIS数据(尤其是集约化区域及DN100以下小口径管网),以管网历史维修记录大数据为依托,通过智能算法优化日常巡检路线。

上海城投水务的陈书云建议,应优选计量表器,提高计量精度;推广智能水表,降低抄表成本;引入多元的检测技术,提升管网管理能力;完善考核绩效,优化绩效管理。

深圳市水务(集团)有限公司(以下简称深圳水务)的郭姣认为应持续提升基础数据的准确性和可靠性,逐步实现优化运营、优化调度、优化投资。

绍兴市水务产业有限公司(以下简称绍兴水务)的刘友飞建议要通过技术与管理双轮驱动,完善构建分区管理的综合漏损管控体系。

关注第十届IWA漏损大会(IWA Water Loss Conference 2020)

两年一次的IWA漏损大会是全球规模最大的管网漏损国际专业会议,在 IWA中国漏损控制专家委员会的努力推动下今年将首次来到中国。

第十届IWA漏损大会(IWA Water Loss Conference 2020)将于11月8日-11日在深圳举行。本届大会以“管网漏损,智慧管控 (Smart Solutions for Water Losses)”为主题,将传承IWA该系列旗舰会议的特色,坚持会议内容的国际化和专业化,届时众多国外专家将参与大会,与国内的专家同行一起分享经验,碰撞思想。在延续传统的同时,线下实体会场+线上云端平台的结合将给大会带来创新。突破传统展会陈列式展示和论坛研讨模式,我们将打造集形式多样、内容丰富、互动性等特点为一体的漏损大会:例如大会将建设漏损大会云平台,打造“云上漏损展示厅”,通过建立专属页面、搭建虚拟展位和洽谈间、打造云端会议室等方式,为参展商提供更多机会;对于报名参加现场会议的国内参会人,我们将邀请国内专家,对海外发言人的英文报告做中文的分析解读,并与现场观众答疑互动,帮助国内同行全面深入地了解国际前沿技术与管理创新。

大会现已开放报名注册。在2020年7月31日前报名大会可享受注册费优惠(early-bird registration),欢迎管网漏控管理领域的企业、高校及科研机构代表踊跃报名参会。任何疑问,可联系大会秘书处咨询详情。

咨询电话:18311050966;邮箱:  secretariat@waterloss2020.org)

大会官网注册报名:https://www.waterloss2020.org/cn/index.html

国际水协会(IWA)官网 www.iwa-network.org

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