城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)智能壓力管理系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程

11.0.1為規(guī)范管網(wǎng)智能壓力管理技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)供水安全，減少管網(wǎng)漏失和能耗，降低實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)壓力管理，對(duì)于打造管網(wǎng)信息化管理系統(tǒng)，提升管網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)管1.0.3本規(guī)程所涉及到的水泵機(jī)組、管材、閥門、配件、附件、監(jiān)測(cè)與控制等設(shè)備和材1.0.4供水管網(wǎng)智能壓力管理系統(tǒng)工程除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)程的規(guī)定外，還應(yīng)符合國家和行業(yè)1在滿足用戶用水需求和確保城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)安全運(yùn)行的情況下，通過泵組和閥門等調(diào)節(jié)設(shè)施的數(shù)字化管理調(diào)控供水管網(wǎng)的運(yùn)行壓力，減少運(yùn)行工況波動(dòng)影響，降低管網(wǎng)2.0.3壓力分區(qū)pressuremana按照不同的地形情況和供水壓力要求，將供水管網(wǎng)分隔成不同控制壓力的供水區(qū)對(duì)供水管網(wǎng)系統(tǒng)中的管段流量、節(jié)點(diǎn)壓力及水池水位等水力參數(shù)進(jìn)行狀態(tài)模擬和23、基本規(guī)定說明：管網(wǎng)壓力分區(qū)是根據(jù)壓力相似性原則并結(jié)合管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行連接管段截?cái)嗷蛘甙压艿郎系拈y門組件關(guān)閉以使各區(qū)之間上的減壓閥對(duì)各分區(qū)進(jìn)行壓力調(diào)控。區(qū)域計(jì)量分區(qū)（DMA有明顯界限且相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域，并在每個(gè)區(qū)域的進(jìn)口和出域計(jì)量的作用。根據(jù)管網(wǎng)實(shí)際情況，壓力分區(qū)往往與區(qū)進(jìn)行壓力管理時(shí)通常會(huì)關(guān)閉各壓力分區(qū)之間若干連接管道的閥），度和區(qū)域控壓時(shí)宜采取設(shè)置可遠(yuǎn)程控制的電動(dòng)閥門等應(yīng)急、管閥門的關(guān)閉，通常會(huì)導(dǎo)致管線中水流方向或流速發(fā)生較大說明：為保持各壓力分區(qū)的獨(dú)立性，除壓力入口管段外，需通過閥門3.0.3供水管網(wǎng)壓力管理應(yīng)以管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）、監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集說明：壓力分區(qū)是壓力管理的基礎(chǔ)，而壓力分區(qū)是根據(jù)壓力相似性原撲結(jié)構(gòu)進(jìn)行。壓力信息來源監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集（SCAD3.0.4供水管網(wǎng)壓力管理應(yīng)將供水設(shè)施和設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，具備壓力說明：壓力管理的實(shí)質(zhì)是以供水服務(wù)壓力為優(yōu)化對(duì)象的科學(xué)調(diào)度，應(yīng)與現(xiàn)代通訊技術(shù)3和計(jì)算技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)傳輸與分析、調(diào)度策略的快速優(yōu)化、調(diào)度指令的遠(yuǎn)說明：壓力管理是在滿足用戶用水需求的前提下，通過泵組和閥門等設(shè)施調(diào)控供水管網(wǎng)的運(yùn)行壓力，最大限度地降低管網(wǎng)的“過剩壓力”，達(dá)到降低管網(wǎng)漏失和爆管頻率的目的。因此在實(shí)施壓力管理之前應(yīng)評(píng)估供水區(qū)域壓力分布及漏失水平，計(jì)算出潛在的效益。管網(wǎng)壓力分布可通過穩(wěn)態(tài)水力模型模擬計(jì)算得出，漏失率的計(jì)算方法應(yīng)按3.0.6壓力管理設(shè)施中的涉水產(chǎn)品應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)44.1.2壓力管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足安全使用和節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材的要4.1.3壓力管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《說明：管網(wǎng)水力模型是壓力管理的基礎(chǔ)。水力模型應(yīng)采用微觀模型，4.2.2管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)水力模型應(yīng)進(jìn)行校核，模型精度說明：根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》CJJ24.2.3管網(wǎng)瞬態(tài)水力模型應(yīng)進(jìn)行校核，模型輸出水力狀態(tài)參數(shù)（流量、壓力說明：根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》CJJ2）：5ξ壓力=P計(jì)測(cè)值..............（4.2.3-2）4.3.2壓力分區(qū)管理范圍應(yīng)根據(jù)壓力調(diào)控的需要由大到小逐級(jí)劃分，形成完4.3.3壓力分區(qū)應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀管網(wǎng)布置情況和遠(yuǎn)期供水管網(wǎng)的規(guī)劃要求進(jìn)行考4.4.2分區(qū)方案應(yīng)進(jìn)行不同工況的模擬，在保障6說明：管網(wǎng)分區(qū)管理后，由于區(qū)域邊界處的管線撤除或閥門關(guān)閉，使得某段具有一定流速和確定的水流方向，控制滯水管段和雙4.4.3送（配）水泵站應(yīng)設(shè)置泵的調(diào)速裝置，通過泵的組合及調(diào)速控制說明：泵站出站壓力應(yīng)隨用水量的變化而變化，可通過泵的組合及調(diào)4.4.4水廠為重力供水時(shí)，輸水管道和管網(wǎng)在適當(dāng)位置宜設(shè)說明：水廠出水壓力應(yīng)隨用水量的變化而變化，水廠為重力供水時(shí)，可4.4.5分區(qū)控壓時(shí)，應(yīng)在分區(qū)入口處設(shè)置減壓閥，宜按最不利點(diǎn)壓力控說明：減壓閥是一種自動(dòng)控制閥，它可以降低入口處的高壓，保證除化的入口壓力之外水流可以在出口處維持低壓狀態(tài)。減壓閥通過自動(dòng)制，因此下游的水力坡度線會(huì)保持在一個(gè)設(shè)定的數(shù)值。減壓閥按壓力1）恒壓控制即固定出口壓力控制：將減壓閥的閥后壓力設(shè)為一個(gè)定值。這種控制模式是最簡單直接的壓力管理方法，除減壓閥之外不需要任何額外的設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)為:安裝簡單;成本較低;維護(hù)與運(yùn)營簡單。但其最大的問題在于靈活性差，無法在不同的時(shí)間段內(nèi)提供不同的供水壓力，從而導(dǎo)致無法達(dá)到最佳的節(jié)水效果。在很多情況下，恒壓控制成為首選的減壓方式往往是因?yàn)樗僮骱唵危蛘咭蚓S護(hù)團(tuán)隊(duì)缺少對(duì)于2）按時(shí)段控制即基于時(shí)間調(diào)節(jié)的出口壓力控制：實(shí)際上與固定輸出壓力控制法在控制原理上一致，只是在固定出口壓力控制的基礎(chǔ)上增設(shè)時(shí)間控制器，每隔固定時(shí)段調(diào)整一次減壓閥出口壓力，使管網(wǎng)壓力在非用水高峰時(shí)段進(jìn)一步降低。這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)有：控制器更加靈活，可以使壓力在特定的時(shí)間段減少，獲得更大的收益；控制器價(jià)格相對(duì)便宜，且其安裝和操作相對(duì)容易；控制器可以直接安裝至減壓閥的先導(dǎo)閥之上,無需流量計(jì)。但其主要缺點(diǎn)是未對(duì)用水需求做出反應(yīng)，倘若發(fā)生火災(zāi)需要73）按流量控制即基于流量調(diào)節(jié)的出口壓力控制：在主管段上設(shè)置的流量計(jì)用于控制器內(nèi)存儲(chǔ)著以流量為參數(shù)的出口壓力控制曲線，以此確定該時(shí)刻的最佳出口壓力設(shè)定值。該方式的靈活性優(yōu)于“恒壓控制”和“按時(shí)段控制”，且有助于處理消防用水的需求，當(dāng)碰到類似需求是，控制器將完全打開，保證閥后壓力與管網(wǎng)壓力一致，以此支持流量的提升。但這種方式的控制器價(jià)格更貴，同時(shí)需要為減壓閥匹配-一個(gè)4）不利點(diǎn)的出口壓力控制：在區(qū)域中管網(wǎng)最不利點(diǎn)處設(shè)有壓力傳感器，為分區(qū)入口處的減壓閥控制器提供實(shí)時(shí)壓力數(shù)據(jù)，進(jìn)而使最不利點(diǎn)壓力在一天24小時(shí)都控制在預(yù)先設(shè)定的最小服務(wù)水壓值。這種根據(jù)最不利點(diǎn)處壓力值反饋控制方式無限接近在分區(qū)入口處設(shè)置減壓閥；然后，以供水管網(wǎng)壓力最小化為目標(biāo)，以減壓閥的閥后壓力、泵的組合及轉(zhuǎn)速作為決策變量，以壓力驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)流量模型、節(jié)點(diǎn)最小服務(wù)壓力等閥門協(xié)同泵站調(diào)控壓力主要的變量是變速泵的轉(zhuǎn)速比和減壓閥的閥后壓力。所以選擇這兩個(gè)變量作為閥門協(xié)同泵組調(diào)控的壓力優(yōu)化模型的決策變量。閥門協(xié)同泵組調(diào)控的壓力優(yōu)化模型的目標(biāo)是尋求最優(yōu)變速泵的轉(zhuǎn)速比和減壓閥的閥后壓力設(shè)置值，在4.4.7實(shí)施壓力管理時(shí)，應(yīng)能通過泵組說明：管網(wǎng)實(shí)施分區(qū)壓力管理時(shí)，由于區(qū)域邊界處的管線撤除或閥門關(guān)閉，可能會(huì)對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)產(chǎn)生不利影響，會(huì)導(dǎo)致部分節(jié)點(diǎn)的水齡上升。因此，在建設(shè)和封閉運(yùn)行過程中應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)水質(zhì)變化。當(dāng)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)指標(biāo)異常時(shí)，應(yīng)通過泵組、閥門和計(jì)量設(shè)施控制各壓力分區(qū)管網(wǎng)水齡，一般不宜超過24.4.8通過泵組和閥門控制，結(jié)合計(jì)量設(shè)備的反饋，壓力調(diào)控應(yīng)具備各分區(qū)說明：為保障管網(wǎng)運(yùn)行安全，應(yīng)控制管網(wǎng)最大壓力（自由水壓）和管道最大流速；為84.4.9管網(wǎng)壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)分區(qū)面積和壓力控制點(diǎn)綜合考慮進(jìn)行說明：根據(jù)《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》CJJ92，供水單位監(jiān)測(cè)的技術(shù)手段。壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置除應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城說明：水錘是導(dǎo)致管網(wǎng)老化和損壞的主要原因，導(dǎo)致管網(wǎng)漏失量的增說明：瞬態(tài)水力模型中水力組件類型及模型輸入表4.5.2瞬態(tài)水力模型組件類型及輸入?yún)?shù)閥門初始開度、閥門開度曲線、閥門阻力系說明：校核內(nèi)容包括管道流量、管道摩阻系數(shù)、管道直徑、管道長度9圖4.5.3瞬態(tài)水力模型校核流程4.5.4瞬態(tài)水力工況應(yīng)模擬瞬態(tài)過程的壓力和流4.5.5瞬態(tài)壓力控制應(yīng)采用系統(tǒng)工程方法進(jìn)行需成水錘模擬分析、瞬態(tài)優(yōu)化、管網(wǎng)優(yōu)化、關(guān)鍵水錘防護(hù)圖4.5.5水錘防護(hù)整體策略水錘并提高輸水效率，在管道負(fù)壓時(shí)，能快速安裝在水池、水塔等貯配水設(shè)備的進(jìn)水管道上，作為水位時(shí)，閥門自動(dòng)關(guān)閉；當(dāng)液面低于預(yù)定水位說明：減壓閥可分為水力控制減壓閥、電動(dòng)調(diào)流調(diào)壓閥4.6.3壓力調(diào)控設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)有可靠的外部4.6.4壓力調(diào)控設(shè)備應(yīng)具有狀態(tài)就地顯示和數(shù)據(jù)傳輸至管理平4.6.5監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)采用在線監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)4.6.6壓力調(diào)控設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作壓力不應(yīng)超過產(chǎn)品4.6.9壓力調(diào)控設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備的設(shè)置位置應(yīng)便于維護(hù)并考慮防盜、防凍和說明：根據(jù)壓力控制目標(biāo)，通過控制策略庫和策略算法，制定控制策4.7.2供水管網(wǎng)智能壓力管理控制平臺(tái)應(yīng)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和大數(shù)據(jù)分析功能，工況實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判，并自動(dòng)評(píng)估說明：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，基于風(fēng)險(xiǎn)分析模型的大數(shù)據(jù)分析4.7.3供水管網(wǎng)智能壓力管理控制平臺(tái)應(yīng)具備集成消息隊(duì)列機(jī)制，控制執(zhí)行說明：系統(tǒng)操作層形成并發(fā)問題，避免控制指令4.7.4供水管網(wǎng)智能壓力管理控制平臺(tái)應(yīng)具備兼容性具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口和傳送模式，并具備與上級(jí)管理層說明：施工前需核實(shí)現(xiàn)場條件，滿足設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)可5.0.3設(shè)備的安裝位置應(yīng)滿足安全運(yùn)行、6.調(diào)試及驗(yàn)收6.1.2在管網(wǎng)水壓強(qiáng)度試驗(yàn)合格后，連接上設(shè)備、儀表、閥試驗(yàn)。系統(tǒng)嚴(yán)密性試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)收合格后，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求對(duì)埋地管道6.1.3水泵應(yīng)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)及連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，當(dāng)泵后壓力達(dá)到設(shè)6.1.4供水管網(wǎng)應(yīng)做通水試驗(yàn)。在通水試驗(yàn)前應(yīng)按設(shè)計(jì)文件行全過程人工和自動(dòng)控制，對(duì)壓力、流量、液位等展示、告警等功能進(jìn)行調(diào)試，應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)要性進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)證，應(yīng)滿足工程對(duì)管網(wǎng)壓力管理系統(tǒng)的水力2設(shè)備安裝驗(yàn)收應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及3電氣安裝驗(yàn)收應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB4項(xiàng)目的設(shè)備、材料合格證、質(zhì)?？?、說明書等2泵房位置、泵房及周邊環(huán)境、水泵機(jī)組運(yùn)行狀況和揚(yáng)程3管材、管件、附件、設(shè)備的材質(zhì)和管網(wǎng)6.2.5施工單位整理移交建設(shè)單位歸檔的4水壓試驗(yàn)、管網(wǎng)清洗和消毒記錄、水質(zhì)部門的水質(zhì)5壓力調(diào)控設(shè)備、水力模型和供水管網(wǎng)智能壓7.運(yùn)行及維護(hù)2建立嚴(yán)格的水質(zhì)監(jiān)測(cè)制度，按需增加管網(wǎng)供水水質(zhì)檢驗(yàn)指7.0.5各類