CN102033969A - 供水管网管理***及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种供水管网的管理方法，包括：建立供水管网地理信息***；监测供水管网中的水流数据；根据所述供水管网地理信息***和所述水流数据确定供水管网中的各个管网区域的漏损水平；以及根据所述各个管网区域的漏损水平，确定需处理的管网区域，并确定所述需处理管网区域中需处理的漏点。此外，本申请还提供了一种供水管网的管理***。该供水管网的管理方法和***能够监控管网的水流数据，确定供水管网的漏损情况，并提供了漏损的处理策略，降低了管网的水量损失和运营成本。

Description

供水管网管理***及方法

技术领域

本申请涉及一种供水管网的管理***及管理方法。

背景技术

在用于供水的管网***中经常会发生漏水现象，这些漏水现象将会造成水资源的浪费并带来经济损失，因此需要及时发现管网中的漏损点并对其进行检修。

目前对管网***的漏损监测往往仅依靠检查发生了爆管事故的漏点，在爆管发生后，再采取补救措施。然而，通常发生爆管事故前，这些漏点已经存在了较长时间，并由此造成了大量的水资源损失和经济损失。此外，一旦形成爆管事故，往往会造成大量的水资源浪费、经济损失甚至恶劣的社会影响。因此，需要提供一种能够实现有效的管理供水管网的***和方法。

发明内容

本申请要解决的技术问题包括提供一种能够有效的管理供水管网的***和方法。

根据本申请的一个方面，提供了一种供水管网的管理方法，包括：建立供水管网地理信息***；监测供水管网中的水流数据；根据所述供水管网地理信息***和所述水流数据确定供水管网中的各个管网区域的漏损水平；以及根据所述各个管网区域的漏损水平，确定需处理的管网区域，并确定所述需处理管网区域中需处理的漏点。

根据本申请的另一个方面，提供了一种供水管网管理***，其中，所述供水管网包括多个管网区域，各个管网区域设置多个监测点，所述***包括：输入装置，用于输入所述供水管网的地理信息***数据和水流数据；数据管理装置，分析并管理从所述输入模块获取的所述供水管网的地理信息***数据和水流数据，以确定各个管网区域的漏损水平；以及漏损管理装置，根据所述各个管网区域的漏损水平，确定需处理的管网区域，并确定所述需处理管网区域中需处理的漏点。

根据本申请的供水管网的管理***和方法，能够监控管网的水流数据，确定供水管网的漏损情况，并提供了漏损的处理策略，从而减少了事后补救情况的发生，降低管网的水量损失和运营成本。

附图说明

图1是根据本申请的一个方面的供水管网的管理方法流程图；

图2是用于输入水流数据的用户界面示例；

图3是根据本申请的一种实施方式的供水管网的管理方法中，综合考虑了SDBI指标和ILI指标来确定需处理的管网区域的示意图；

图4显示了根据本申请的水量平衡表；

图5A-5B显示了需处理的漏损区域的检修成本曲线图；

图6是根据本申请的一个实施例的供水管网的管理***方框图；以及

图7是根据本申请的另一种实施方式的供水管网的管理***方框图。

具体实施方式

以下结合附图及实施方式，对本申请进行进一步详细说明。

图1是根据本申请的一个方面的供水管网的管理方法流程图。如图1所示，为实现对供水管网进行管理以控制和减少漏损，该方法包括：在步骤101，建立供水管网的地理信息***(GIS)；在步骤102，监测供水管网中的水流数据；在步骤103中，根据所述供水管网GIS和所述水流数据确定各个管网区域的漏损水平；步骤104，根据所述各个管网区域的漏损水平确定需处理的管网区域，并确定所述需处理管网区域中需处理的漏点。

在图1的步骤101中建立的供水管网的地理信息***(以下简称“供水管网的GIS”)中记录了供水管网的管道位置信息。此外，供水管网的GIS还可以记录供水管网的管道特性信息。管道特性信息可以包括管道的管径、管材等信息，还可以包括管道的埋深、长度、管道铺设年代、管网控制构件的参数(例如：泵站、阀栓、检查井、水表的位置、数量、启闭规则、特征曲线等)。

供水管网GIS的建立可以利用已有的现场勘查的方法来获取供水管网GIS数据。例如，可以通过管线定位仪、高精度GPS仪器定位测量等测量设备对整个供水管网进行现场勘查，以获取供水管网GIS数据。当然，对于某些管网如有已经经过勘查的供水管网，则可直接利用已经建立好的供水管网信息***数据库。

可以理解，当供水管网的地理信息发生变化时，例如加入了新的水管节点，要对供水管网GIS的数据进行相应的更新，以保证供水管网GIS能够实时准确地反映当前供水管网的地理信息。

供水管网中的水流数据(在图1的步骤102中监测)可以包括流量数据、压力数据、噪声数据等。这些数据包括基于时间序列的水流数据，可以通过例如流量计、压力计等外部工具来测量。

可以理解，一般供水管网的管线长度通常超过几百公里，而漏点的大小通常只有几毫米到几厘米，因此很难实现对整个管网的漏点进行全面监控。

根据本申请的一种实施方式，为了有效地监测供水管网中的水流数据，找到漏点，可以将管网划分为多个管网区域。在各个管网区域中分别设置多个监测点，并监测所述多个监测点的水流数据。监测的方法可以是例如在多个监测点分别安装流量计、和/或压力计等外部工具。这种分区安装流量计等装置以监测水流数据的方法称为“分区装表法”。

区域划分的原则和目标是划分出永久独立的子***，使漏点的定位更为容易。这里的永久独立是指分区装表所划分的子区域一旦通过在区域边界安装流量计/水表和关闭区域边界上的部分阀栓完成划分，则永久存在，不再改变。为实现该目标，可以参考GIS数据，确定管网区域，使每个管网区域都具备以下特征：边界永久关闭，能够实施常规监测，这样一旦发生变化，能够及时察觉；分区入口由有限的一根或几根管道供水，且每根供水管上装有流量计以改善入流的测量精度。可以理解，如果分区太小，建设与管理成本较高；如果分区太大，则会对确定新漏点造成较大困难。因此，管网分区的方式还可以综合考虑管网的水力特点和运营状况来进行。

根据一种实施方式，可以对管网***设置多层分区。例如，在规模较大的管网中，可以首先将供水管网划分为多个管网区域(第一层分区)，然后再选择一个或多个管网区域将其进一步划分成多个管网子区域(第二层分区)。这样，可以合理地规划分区的大小，有利于区域监测和管理。

通过对管网进行分区，可在各个管网区域中分别设置多个监测点，并监测多个监测点的水流数据，可以通过分区的监测和管理实现对整个供水管网***的监控。

如上所述，根据本申请的供水管网中的水流数据可以包括流量数据、压力数据、噪声数据等。其中流量数据是供水管网中的与水流量相关的数据，包括流量计监测到的供水管网中的流量数据、各个管网区域中的流量数据、和/或管网区域中的管线的流量数据，以及统计到的***供水量和用水量数据等。压力数据是与水的压力相关的数据，包括监测到的供水管网中的、各个管网区域中的、和/或管网区域中的管线的压力数据。噪声数据是指监测和记录的漏点噪声数据。

为了更准确地监测当前的供水管网工作状态，供水管网中的水流数据还可以进一步包括漏损报修数据。漏损报修数据包括用户投诉的信息，例如路面上有水、压力下降等。每个投诉信息都被存档在一个报告中。漏点位置还可以用图像或地图报告。

根据一个实施例，供水管网中的水流数据还可以进一步包括漏损定位数据和漏损修补数据。漏损定位数据包括已定位的漏损的相关信息，如已有漏点的位置、大小等信息。漏损修补数据包括进行修复的漏损的相关信息，如在什么时候发现的该已有漏点、通过何种方式对其进行修复的。

当获取到上述水流数据后，可以将各种水流数据存储到数据库中。图2示出了为用户提供的将水流数据导入数据库的一种输入界面。可以理解，各种水流数据可以以表格等形式存储到数据库中。可选地，部分水流数据可以通过形成表格并以人工填写的方式输入数据库，例如，漏损报修数据、漏损定位数据和漏损修补数据。在数据库中，可以为各种水流数据分配数据ID，以便于通过查询数据ID来调用相关水流数据。此外，对于数据库中所存储的各种水流数据，可以例如按照时间序列以图形、表格等方式显示出来并可以打印，或者以文本(text)格式导出。

根据本申请的一实施例，还可以进一步对水流数据进行初步筛选。例如，可以检查存储在数据库中的水流数据，如果存在负值或者极大的值，则说明这些数值是错误的，可以清除这些数值并生成初步筛选报告，报告相关的错误情况。

当水表分区进入运营状态后，就通过获得的水流数据和GIS数据来确定供水管网中的各个管网区域的漏损水平。

管网区域的漏损水平能够表示管网区域的漏损的严重程度。为了衡量这种漏损的严重程度(漏损水平)，需要一定的指标作为参考。

根据本申请的一种实施方式，可以通过获得的水流数据结合GIS数据来计算各个管网区域的以下的一个或者多个漏损性能指标(具体的计算过程将在后文详细描述)来确定供水管网中的各个管网区域的漏损水平，其中，具有高的漏损性能指标的区域，表示该区域的漏损水平高，而具有低的漏损性能指标的区域表示该区域的漏损水平低。

1)产销差指标，即总漏水量(水损耗)相对于供水总量的百分比。

2)漏损基准指标，该漏损性能指标能够考虑管网中具有不同连接密度的管线的漏损情况。即，对于连接密度为每千米大于20个管线连接的管网，漏损基准指标一般用每天在若干连接点的漏水量来表示，可简写为漏水量/连接数/天(m³/connections/day)；对于连接密度为每千米小于20个管线连接的管网，漏损基准指标按每天在主管线长度(千米)上的漏水量表示，简写为漏水量/主管线长度/天(m³/Km of mains/day)。

3)基础设施漏损指数(Infrastructure Loss Index：ILI)，该指标是国际水协(IWA)推荐的漏损性能指标，其计算公式如下：

ILI＝CARL/UARL

CARL(Current Annual Real Loss)是指当前年度真实损耗值，UARL(Unavoidable Annual Real Loss)是指不可避免年度真实损耗值。其中，不可避免年度真实损耗值UARL是指在当今的技术水平及条件下，无论采取什么技术手段都无法避免的供水***理论上的最小物理漏失水量，包括一定的背景渗漏，一些明漏及暗漏。UARL也可称为漏损基础水平或“政策最小值”。可以利用获得的GIS数据和水流数据，通过水量平衡方法来计算当前年度真实损耗值CARL，并通过由国际水协(IWA)推荐的UARL计算公式来计算不可避免年度真实损耗值UARL。

可以理解，以上三种漏损性能指标都能够反映管网区域中的实际漏损情况，因此，可以根据这些漏损性能指标来确定漏损水平。

下面将具体描述如何通过已经获得的供水管网GIS数据和水流数据，来确定上述漏损性能指标。

可以根据供水管网GIS数据以及区域划分确定各个管网区域所包含的各个管线，包括主管线和各分支管线。通过输入的该管网区域的水流数据可以获得该管网区域的各个管线的流量数据。根据本申请的一种实施方式，可以利用水量平衡方法来计算漏损性能指标的各项参数。

水量平衡方法是通过将供给至管网区域的水减去所估计的该区域中消耗的水而计算漏损水平的方法。即，***输入水量＝用水量+漏损水量。本领域技术人员可以理解，水量平衡方法是国际水协建议的一种方法。图4显示了根据本申请的水量平衡表示例。在图4所示的水量平衡表中，供水总量、有效供水量、售水量、免费供水量、帐面漏水量、计量售水量、未计量售水量、计量免费供水量、未计量免费供水量、非法用水(偷水)、和表计量误差可以通过上述输入的水流数据中的该管网区域的各个管线的流量数据获得。可以根据上述输入的流量数据来计算以下需确定的流量数据：总漏水量、实际漏水量、输水管及干管漏水量、水池/水塔等渗漏及溢流、进户管漏失量、产销差水量。其中，计算需确定的流量数据的方法为现有技术，例如，总漏水量＝供水总量-有效供水量，因此在这里不再详细描述。此外，在获得了上述流量数据后，可以进一步计算确定各个管网区域的漏损水平所需的指标的各项参数，具体的各项指标的参数的计算方式属于现有技术，在此不再详细描述。

此外，根据本申请的另一种实施方式，可以根据所述供水管网GIS和所述水流数据，利用最小夜间流量方法来计算漏损性能指标的各项参数。最小夜间流量方法的计算原理与水量平衡方法类似(即，水量平衡是利用平均水量，通过测量单位时间内如每天或每年等的流量来计算，而最小夜间流量基于在夜间的最小消耗周期所测量的即时流量来计算)。因此，利用最小夜间流量方法来计算漏损性能指标的各项参数，就是通过流量计计量得到夜间测量的各种流量数据，并以此为基础计算确定漏损性能指标的各项参数所需的各种流量数据，该过程与上述利用水量平衡方法来计算漏损性能指标的各项参数类似，在此不再进行详细描述。

在确定了各个管网区域的漏损水平后，需要进一步确定需处理的管网区域，并确定所述需处理管网区域的各个漏点位置。

可以理解，漏损水平较高的区域通常包括较多数量的漏点或者包括较严重的漏点，因此可以选择漏损水平较高的管网区域作为需要处理的区域，例如检修该区域、在该区域设置新监测点等。例如，可以设定一个比例系数，当漏损水平高于该比例系数时，确定为需要处理的区域。例如该比例系数可以定为35％，其中，对于漏损水平高于35％的区域可以确定为需检修区域。当然，这里的35％只是一个示例，具体的选择范围可以根据实际漏损情况，检修资金等综合考虑，例如，也可以是漏损水平相对较高的30％、40％的区域等。

根据本申请的一种实施方式，在确定需处理的管网区域时，不仅可以考虑漏损水平，还可以进一步考虑该管网区域中的供水充沛程度。可以理解，对于漏损水平大致相同的区域，应当考虑首先检修水资源缺乏的区域。

根据本申请的另一种实施方式，在确定需要处理的区域时，除了可以考虑上述的漏损性能指标(漏损水平)外，还可以进一步考虑该区域水资源的状况，即，供水充沛程度。其中，供水充沛程度可以通过水资源充沛指标来衡量。

根据一个实施例，可以采用供给要求平衡指标(Supply-Demand BalanceIndex：SDBI)作为水资源充沛指标。SDBI指标表示最大水需求量与最大可利用供给水量的比例，该指标能够表示水资源的充足程度。可选地，可以综合考虑SDBI指标与上述漏损性能指标中的一种或多种来确定需要处理的管网区域。

以下将参考图3描述综合考虑了SDBI指标和ILI指标来确定需处理的区域。在图3中，横坐标表示ILI指标，纵坐标表示SDBI指标。可以理解，高的SDBI值表征了水资源的缺乏(区域a1、a2、a3)，而高ILI值对应于高的漏损水平(区域a3、b3、c3)。例如，区域c1(图中的左下方区域)表示水资源丰富且漏损水平低的管网区域，即，该管网区域状态良好。区域a3(图中的右上方区域)表示水资源缺乏且漏损水平高的管网区域。

可以理解，漏损水平较高的区域(区域a3、b3、c3)，可以根据水资源的状况对这些区域进行处理优先级排序。例如，可以首先检修区域a3，然后检修区域b3，最后检修区域c3。此外，还可以根据水资源的状况来确定各区域中漏点的检修策略。例如，对于优先级排序靠前的区域a3可以考虑立即开展地毯式漏点普查的方式，处理各个漏点。而对于检修区域b3、c3则可以考虑通过以下将详细说明的综合考虑漏损量、检修人力、检修物力和财力等因素的方式来确定各个漏点的处理策略。此外，对于水资源丰富的c3区域，也可以根据实际情况选择暂时不予处理。

对于漏损水平一般的区域(区域a2、b2、c2)则可以根据水资源情况确定需要处理的区域。例如可以确定水资源缺乏的区域a2为需要检修的区域，而不必检修区域b2和c2。

可以理解，利用SDBI指标和ILI指标来确定需处理的区域时，不仅能够考虑各个管网区域的实际漏损水平，还能够进一步考虑水资源的供应状态，因此更全面地判断了各管网区域的需处理的紧迫程度。

在确定了需处理的管网区域后，则需要确定该管网区域中需要处理的漏点。

根据一种实施方式，可以先确定该管网区域中各漏点的位置。例如，可以结合水流数据和GIS数据来确定漏损位置，即，漏点的具***置。根据本申请，可以通过输入的压力数据对漏点进行预定位。例如，可以检测某个需检修的管网区域的各个管线(或者某些主要管线)的压力数据，如果压力数据出现了明显变化，例如：异常或者突降，则可以初步认定该管线出现了漏点。在初步确认了具有漏点的管线后，可以通过噪声数据来确定漏点发生的准确位置。例如，可以对管线进行路面探测和排查，可以在管段两端安装传感器，测量该管段中漏点发生的噪声传播到两端传感器的时间差，根据声波在水中的传播速度，确定漏点发生的准确位置。可以理解，噪声数据的监测可以是在确定了具有漏点的管线后才通过现场的漏损探测工具进行采集并输入的。

在确定了需处理的管网区域的各个漏点的位置后，可以确定对各个漏点的处理方式。

根据一种实施方式，可以直接对各个漏点进行处理。例如，如图3所示的区域a3，可以在确定了该区域的各个漏点的具***置后，直接维修所有漏点。

不过，可以理解，供水管网的漏点检修成本通常很高，例如，需要切断水源、阻断交通、挖开路面等。一般而言，即使能够监测到所有的漏点或者能够监测到大部分的漏点，也很难做到对所有监测到的漏点都进行检修。为此，根据另一种实施方式，可以综合考虑漏损量、检修人力、检修物力和财力等因素来确定各个漏点的检修顺序。

根据本申请的一种实施方式，能够考虑需处理的管网区域的各漏点的主动漏损控制(ALC)运营成本来确定各个漏点的处理优先级别。其中，主动漏损控制(ALC)运营成本是指可以持续有效的管理供水管网的成本，例如根据本申请的供水管网管理***的运营成本可包括建立GIS***的成本、监测供水管网中的水流数据的成本、确定各管网区域漏损水平的成本、确定需检修的管网区域和需检修漏点的成本、以及相应的检修成本。其中，检修成本受到漏损报修数据、漏损定位数据和漏损修补数据等的影响，即，受到管网设施基本状况如年代和检修记录等的影响。其中，具体的主动漏损控制(ALC)运营成本的计算方式属于现有技术，在此不再详细描述。

在确定了各个漏点的主动漏损控制(ALC)运营成本后，可以根据成本的高低，确定各个漏点检修的优先顺序。可以首先考虑处理ALC成本低且漏水量大的漏点，然后根据实际情况，例如经济预设等，选择处理ALC成本高的漏点。

在确定了各个漏点的检修顺序，还需要进一步确认需要检修的漏点数量(检修策略)。根据一种实施方式，可以根据可以绘制ALC成本曲线和损耗水成本曲线来确定检修策略。

图5A-5B显示了需检修的漏损区域的成本曲线图，其中，横轴为漏损水平，纵轴为成本。如图5A所示，曲线540表示不可避免年度真实损耗值(UARL)。曲线520表示损耗水(总漏水量)带来的经济损失，可以理解，随着损耗水的增加，经济损失也成正比增加。

曲线530表示ALC运营成本曲线。举例而言，假设某管网区域发现30个漏点，曲线530上的点531表示如果检修其中的28个漏点，所需要的ALC成本为19，控制后的漏损水平为100；532表示如果检修其中的15个漏点，所需要的ALC成本为8，控制后的漏损水平为200；533表明如果检修其中的10个漏点，所需要的ALC成本为5，控制后的漏损水平为300；而534表明如果仅检修其中的5个漏点，所需要的ALC成本为4，控制后的漏损水平为500。

曲线510表示总成本，即，曲线520所示的损耗水成本与曲线530所示的ALC运营成本之和。可以理解，如果检修数量相对较多的漏点时，需要的ALC运营成本就高，其带来的效果是损耗水量减少，损耗水的经济损失降低；而如果检修数量相对较少的漏点时，需要的ALC运营成本就低，但此时损耗水量也就比较高，损耗水带来的经济损失就较大。因此，需要确定一个检修策略，使得能够控制ALC运营成本的情况下，最大地减少损耗水造成的经济损失。

为了更清楚地显示，图5B中单独示出了图5A中的曲线510。曲线510上的点511表示待检修的漏损区域的当前状态，即，在管网区域具有30个漏点时的情况。点512表示表示如果检修其中的28个漏点时，其总成本的情况。点513表示如果检修其中的15个漏点时，其总成本的情况。可以看出，点513为曲线的最低点，即其代表总成本最低的情况。可以理解，点513就是漏损控制的目标，也就是漏损控制的最佳效益水平(损耗水(可节约水)的价值等于修复漏损的成本的点)，这个点也可以称为漏损经济级别指标(ELL)。也就是说，在本实施中，检修的最佳策略为修复30个漏点中的检修顺序靠前的15个漏点，此时，所需要的总成本最低。

如上所述，可以通过绘制ALC运营成本曲线和损耗水成本曲线图，以及总成本图的方式，找到总成本最低的点(即，ELL)，并由此决定检修策略。

根据本申请的另一种实施方式，供水管网漏损管理方法还可以进一步包括通过管网数学模型来对供水管网的漏损管理策略进行优化。为此，首先需要建立和率定(即，校准)管网数学模型。

管网数学模型是指能够模拟整个供水管网***的一种模型。根据本申请的一个实施例，建立管网数学模型所考虑的因素包括以下所列举的一种或多种数据：

来自于GIS数据；

管道：管径、管长和糙率；

节点：管道连通性和地面高程；

用水量：用户的用水量数据；

用水特征曲线：各类型用水户的用水量特征曲线；

水库/清水池：水位与水量；

泵站：特征曲线；

阀门：启闭状态和水力特性。

根据本实施例，管道、节点数据、水库/清水池数据、泵站数据、阀门数据来自GIS数据；用水量数据、用水特征曲线来自水流数据。在获得上述数据后，可以通过现有的数学建模工具来辅助完成建立管网数学模型。例如可以采用现有的MIKE URBAN管网建模工具来完成建模。

在管网数学模型建立以后，需要对该模型进行校准，即模型的率定。模型的率定是模型计算结果与实测的流量和压力数据比对的过程，可通过例如曲线拟合的方式实现。通过率定能确保模型的可靠度，从而能够进一步通过模型来进行不同工况的模拟和辅助设计。为了保证模型的高精度，率定过程需要针对2到3种水力条件，包括最小流量、最大流量和平均流量。一个率定完善的模型应保证计算与实测数据之间的误差(以压力为例)在±1.5米水头压力左右(以内)。由于模型的率定涉及到在模型中比较现场某些测试条件下测得的流量和压力，因此需要保证实测数据的可靠性、实测时段与模拟时段一致性。

根据一个实施例，可以通过管网数学模型辅助确定管网区域的划分方式(分区装表方式)。如前所述，区域划分的原则和目标是划分出永久独立的子***，使漏点的定位更为容易。而永久独立是指分区装表所划分的子区域一旦通过在区域边界安装流量计/水表和关闭区域边界上的部分阀栓完成划分，则永久存在，不再改变。可以理解，区域的划分需要涉及到边界阀栓的关闭等操作。为此，可以通过在管网数学模型中模拟关闭阀栓的操作，就可以判断关闭阀栓是否会对该管网区域内的供水造成不良影响，从而能够根据影响的大小判断该区域的划分是否合理，并能够根据模拟的结果更新管网区域的划分。

根据另一个实施例，可以通过管网数学模型辅助确定如何在管网区域中设置监测点。一般情况下，为保证全面监测，都会设置相对较多的监测点，这样就带来了不必要的设备投资和维护费用。利用管网数学模型，可以通过模拟，找出不必要设置的监测点，从而模拟的结果更新监测点的设置。例如，可以通过管网数学模型模拟各个监测点的监测数值，对于拟合较好的监测点，则去除已经设置的监测点，而通过管网数学模型的模拟来获得该位置的流量、流速和压力等数据。这样，可以合理地设置监测点，节约成本。

根据本发明的另一个实施例，可以通过管网数学模型，为供水管网的处理决策(例如检修方案)提供支持，包括应急响应、压力管理、运行优化等，从而能够使受事故影响的人群和面积最小化，同时缩短反应时间。当出现事故时，可以通过管网数学模型模拟各种检修情况，以确定检修方案。例如，当某管段出现严重爆管时，可以采用三种方式进行检修：第一，立即切断所有相关水源、封闭相关路段，并立即开始挖路检修；第二，立即切断所有相关水源，暂时不封闭相关路段，待夜间再开始挖路检修；第三，仅切断部分密切相关的水源，暂时不封闭相关路段，待夜间再开始挖路检修。可以通过管网数学模型模拟该管段或相关分区对执行这三种检修方案的响应，以预测这些方案各自可能带来的影响，从而确定应当采用哪种检修方案。

此外，由于漏损水平与管网的压力水平直接相关，通常管网压力越高，漏损就越大。为了降低漏损水平，有效降低爆管的发生频率，根据本申请的供水管网的管理方法，可以进一步实现管理管网压力。从而改善漏损状况，修复水量损失。根据一种实施方式，可通过管网数学模型模拟管网的压力分布情况和动态变化情况，确定压力管理方案，以在保证供水服务水平的前提下，尽可能降低管网压力，这样既能做到加压泵站的节能，又能快速地降低漏损水平。

可以理解，通过利用管网数学模型来模拟整个供水管网，可以为供水管网的分区、监测点的设置、处理决策的选择、以及管网压力管理提供优化方案。

根据本申请的另一个方面，提供了一种供水管网的管理***。图6显示了该***的方框图。如图6所示，该供水管网的管理***中，供水管网包括多个管网区域，各个管网区域设置多个监测点，该***包括：输入装置601，用于输入供水管网的地理信息***和水流数据；数据管理模块602，分析并管理从输入模块获取的供水管网的地理信息***和水流数据，以确定各个管网区域的漏损水平；以及漏损管理模块603，根据所述各个管网区域的漏损水平确定需处理的管网区域，并确定所述需处理管网区域中需处理的漏点。

图7显示了根据本申请的供水管网漏损管理***的一种具体的实施方式。如图7所示，该供水管网漏损管理***包括：输入装置710；导入管理器720；数据库730；数据管理模块740；漏损管理模块750；以及输出装置760。输入装置710进一步包括：供水管网的地理信息***(GIS)数据输入模块711、以及水流数据输入模块712。其中，水流数据包括流量数据、压力数据、噪声数据，还可以进一步包括漏损报修数据、漏损定位数据、以及漏损修复数据。从GIS数据输入模块711输入的GIS数据和从水流数据输入模块712输入的水流数据可以通过导入管理器720导入并存储到数据库730中。可以理解，从GIS数据输入模块711输入的GIS数据和从水流数据输入模块712输入的水流数据可能是各种形式的数据，例如可能是表格形式的数据、text文本格式的数据、曲线图形形式的数据等，通过导入管理器720，可以将这些数据都转换为符合数据库730所要求的格式的数据形式，例如某种表格形式的数据，或某种图形形式的数据。

数据管理装置740被配置为根据从数据库730获取的供水管网的地理信息***和水流数据，通过最小夜间流量方法或者水量平衡方法计算漏损性能指标以确定漏损水平。

可选地，数据管理装置740被配置为根据从数据库730获取的供水管网的地理信息***和水流数据，通过最小夜间流量方法或者水量平衡方法计算漏损性能指标，并计算供给要求平衡指标以确定漏损水平。

漏损管理装置750被配置为根据所述各个管网区域的漏损水平确定需处理的管网区域，并确定所述需处理管网区域的各个漏点位置。

可选地，漏损管理装置750可以进一步被配置为根据主动漏损控制运营成本和损耗水的成本，确定需处理管网区域中需进行检修的漏点。进一步地，漏损管理装置750还可以根据计算所得的ALC运营成本和损耗水成本，对需处理管网区域的漏点进行排序，并确定需处理的漏点的数量。

此外，供水管网漏损管理***还可以进一步包括输出装置760，用于输出GIS***数据报告、水流数据报告、漏点位置地图，以及漏损检修策略报告等。

可选地，如图7所示的供水管网漏损管理***可以进一步包括模型管理模块770以及优化模块780。其中，模型管理模块770可以如上所述建立供水管网***的模型，或利用已有的能够模拟整个供水管网***的模型，来模拟管网***总体、各分区和节点的状况及其对各种处理的响应情况。模型管理模块770与数据库730相连接。模型管理模块770从数据库730中获取建立和率定管网数学模型所需要的GIS数据和水流数据。优化模块780与模型管理模块770连接，用于利用模型模拟的结果，更新供水管网的设置和/或确定处理方案，例如确定管网区域的划分方式、在管网区域中监测点的设置方式、以及漏损检修方案等。具体的方式如前所述，在此不再赘述。

以上参照附图对本申请的示例性的实施方案进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述的各种实施方案虽然是参照供水管网的管理***和方法来进行的描述，但是，根据本申请的各种实施方式也可以用于供热管网(即，提供热水的管网)的管理。例如，为实现对供热管网进行管理以控制和减少漏损，可以建立供热管网的地理信息***；监测供热管网中的热水流数据；根据供热管网的地理信息***和热水流数据确定各个管网区域的漏损水平；根据所述各个管网区域的漏损水平确定需处理的管网区域，并确定所述需处理管网区域的各个漏点位置。

可以理解，以上的各种实施方案仅仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来进行限制。凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。

Claims (19)

1.一种供水管网的管理方法，包括：

建立供水管网地理信息***；

监测供水管网中的水流数据；

根据所述供水管网地理信息***和所述水流数据确定所述供水管网中的各个管网区域的漏损水平；以及

根据所述各个管网区域的漏损水平，确定需处理的管网区域，并确定所述需处理管网区域中需处理的漏点。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括，将所述供水管网划分为多个所述管网区域，在所述管网区域中设置至少一个监测点，并且所述监测供水管网中的水流数据包括检测所述多个监测点的水流数据。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述水流数据包括流量数据、压力数据、噪声数据。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述水流数据进一步包括漏损报修数据、漏损定位数据和漏损修补数据。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述根据水管网地理信息***和水流数据确定各个管网区域的漏损水平的步骤进一步包括：计算所述各个管网区域的漏损性能指标，并根据漏损性能指标确定漏损水平。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述漏损性能指标包括产销差指标、漏损基准指标、或者基础设施漏损指数。

7.如权利要求5所述的方法，其中，所述确定需处理的管网区域的步骤进一步包括，计算所述各个管网区域的水资源充沛指标，并根据各个管网区域的漏损性能指标和水资源充沛指标确定需处理的管网区域。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述水资源充沛指标包括供给要求平衡指标。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述确定所述需处理管网区域中需处理的漏点的步骤进一步包括，计算各个漏点主动漏损控制运营成本和损耗水的成本，以确定各个漏点的处理优先级别。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述确定所述需处理管网区域中需处理的漏点的步骤进一步包括，确定所述需处理管网区域的漏损经济级别指标，以确定需处理的漏点数量。

11.如权利要求2所述的方法，其中，所述方法进一步包括建立供水管网数学模型，通过供水管网数学模型模拟各个管网区域的划分，并根据模拟的结果更新管网区域的划分。

12.如权利要求2所述的方法，其中，所述方法进一步包括建立供水管网数学模型，通过供水管网数学模型模拟管网区域中各个监测点的设置，并根据模拟的结果更新监测点的设置。

13.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法进一步包括建立供水管网数学模型，通过供水管网数学模型模拟所述需处理管网区域的各个漏点的处理方案，并根据模拟的结果确定最终处理方案。

14.一种供水管网管理***，其中，所述供水管网包括多个管网区域，各个管网区域设置多个监测点，所述***包括：

输入装置，用于输入所述供水管网的地理信息***数据和水流数据；

数据管理装置，分析并管理从所述输入模块获取的所述供水管网的地理信息***数据和水流数据，以确定各个管网区域的漏损水平；以及

漏损管理装置，根据所述各个管网区域的漏损水平，确定需处理的管网区域，并确定所述需处理管网区域中需处理的漏点。

15.如权利要求14所述的***，其中，所述数据管理装置进一步被配置为计算所述各个管网区域的漏损性能指标，并根据漏损性能指标确定漏损水平。

16.如权利要求14所述的***，所述漏损管理装置进一步被配置为计算各个管网区域的水资源充沛指标，并根据各个管网区域的漏损水平和水资源充沛指标确定需处理的管网区域。

17.如权利要求16所述的***，所述漏损管理装置进一步被配置为计算主动漏损控制运营成本和损耗水的成本，并确定需处理管网区域中需要进行处理的漏点。

18.如权利要求14所述的***，进一步包括导入管理器和数据库，从输入装置输入的供水管网的地理信息***数据和水流数据通过导入管理器导入并存储到数据库中。

19.如权利要求14所述的***，进一步包括：

模型管理模块，建立供水管网数学模型，根据从所述数据库中得到的供水管网的地理信息***数据和水流数据，利用所述模型模拟供水管网的分区、监测点的设置、以及各种处理方案；以及

优化模块，通过所述模拟的结果，更新供水管网的分区、监测点的设置，并选择处理方案。

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