不少供水運營企業(yè)和市政水務(wù)管理部門近期都在咨詢兩個核心問題:一是配置數(shù)字聽漏儀之后,怎么將設(shè)備采集的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可落地的漏損數(shù)據(jù)分析結(jié)果?二是怎么基于這些分析結(jié)論完成規(guī)范的管網(wǎng)健康評估,*終落實供水安全保障的相關(guān)要求?
首先要明確不同類型聽漏儀的適用場景,才能保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)聽漏儀多為手持模擬款,依賴運維人員的經(jīng)驗判斷漏點,數(shù)據(jù)無法標(biāo)準(zhǔn)化留存,很難支撐后續(xù)的系統(tǒng)性分析。而數(shù)字聽漏儀搭載了高精度聲音傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和存儲單元,可自動記錄管網(wǎng)的振動音頻、采集位置、時間戳等信息,采集精度符合《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》中對漏點檢測數(shù)據(jù)的要求【1】。目前市面上的聽漏儀分為模擬款和數(shù)字款兩類,數(shù)字聽漏儀的優(yōu)勢更為明顯,適合長期開展漏損數(shù)據(jù)分析工作,也能為后續(xù)的管網(wǎng)健康評估提供可靠的數(shù)據(jù)支撐,是現(xiàn)階段保障供水安全的核心基礎(chǔ)設(shè)備之一。對于B端供水企業(yè)來說,選型時可重點關(guān)注數(shù)字聽漏儀的頻率響應(yīng)范圍、采樣率、續(xù)航時長、環(huán)境噪音剔除能力這幾個核心參數(shù),針對埋深1.5米以內(nèi)的鑄鐵管可選擇中低頻款,針對PE管等新型管材可選擇高頻款,成本投入可根據(jù)管網(wǎng)規(guī)模靈活選擇手持便攜式或固定掛載式,一般3到5年即可通過漏損節(jié)約的成本收回設(shè)備投入。

采集到的聽漏儀原始數(shù)據(jù)需要經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理才能用于漏損判斷。首先要完成數(shù)據(jù)清洗,剔除因車輛振動、施工噪音等外部干擾產(chǎn)生的無效數(shù)據(jù),再將有效數(shù)據(jù)與管網(wǎng)GIS系統(tǒng)的管線坐標(biāo)、材質(zhì)、服役年限等基礎(chǔ)信息做匹配,通過特征識別算法提取漏損特有的連續(xù)低頻振動信號,*終定位漏點的具體位置。漏損數(shù)據(jù)分析的結(jié)果不僅可以用來定位即時漏點,還可以用來識別管網(wǎng)的潛在漏損風(fēng)險,為后續(xù)的管網(wǎng)健康評估提供數(shù)據(jù)支撐,幫助企業(yè)提前排查隱患,保障區(qū)域供水安全。對于供水企業(yè)來說,成熟的漏損數(shù)據(jù)分析體系可將漏點定位誤差控制在1米以內(nèi),大幅降低開挖維修的成本,也能減少因漏損導(dǎo)致的管網(wǎng)壓力波動問題。我們合作的某南方地市供水企業(yè),此前依賴傳統(tǒng)聽漏儀人工排查,每年漏損率穩(wěn)定在17%左右,引入20臺數(shù)字聽漏儀搭配漏損數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)后,僅6個月*排查出隱蔽漏點47處,漏損率降到12.3%,每年可減少水費損失近800萬元。對于G端水務(wù)管理部門來說,漏損數(shù)據(jù)分析的全流程記錄可作為供水安全考核的核心佐證材料,數(shù)據(jù)需要至少留存3年,滿足城鎮(zhèn)供水規(guī)范化管理的考核要求。
管網(wǎng)健康評估是基于漏損數(shù)據(jù)分析結(jié)果,對整個管網(wǎng)的運行狀態(tài)做系統(tǒng)性評級的過程。評估過程中首先要整合多維度數(shù)據(jù),除了聽漏儀采集的漏損數(shù)據(jù)外,還要結(jié)合管網(wǎng)的歷史維修記錄、壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)、管材屬性等信息,按照管段的漏損風(fēng)險、老化程度、影響范圍等維度劃分為不同的健康等級。管網(wǎng)健康評估的指標(biāo)設(shè)置可結(jié)合本地管網(wǎng)的實際情況調(diào)整,核心要覆蓋漏損風(fēng)險、運行穩(wěn)定性、供水安全影響三個維度,評估結(jié)果可直接指導(dǎo)后續(xù)的運維和改造工作。對于供水企業(yè)來說,可根據(jù)管網(wǎng)健康評估的結(jié)果調(diào)整運維優(yōu)先級,優(yōu)先對健康等級低、影響范圍大的管段做維修或改造,避免無差別運維帶來的成本浪費。對于水務(wù)管理部門來說,管網(wǎng)健康評估報告需要符合《城市供水設(shè)施維護規(guī)程》的相關(guān)要求【2】,實施評估的機構(gòu)需要具備城鎮(zhèn)供水設(shè)施運營維護的相關(guān)資質(zhì),評估結(jié)果可作為本地供水安全保障工作的上報材料,也可作為年度水務(wù)工作考核的核心依據(jù)。需要注意的是,數(shù)字聽漏儀采集的可追溯原始數(shù)據(jù)是管網(wǎng)健康評估具備公信力的基礎(chǔ),相比傳統(tǒng)聽漏儀的人工記錄,自動留存的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)可減少人為誤差,也能滿足監(jiān)管部門的溯源要求。
從目前的落地案例來看,以數(shù)字聽漏儀為數(shù)據(jù)采集入口,搭配漏損數(shù)據(jù)分析體系和管網(wǎng)健康評估機制的全鏈路方案,對B端和G端用戶都有明確的價值。對于供水企業(yè)來說,除了直接降低漏損率之外,還能構(gòu)建全生命周期的管網(wǎng)運維臺賬,逐步優(yōu)化管網(wǎng)的運行參數(shù),降低爆管等突發(fā)事故的發(fā)生概率,長期來看可將管網(wǎng)的平均使用壽命延長5到8年。在實際運維過程中,企業(yè)可定期對聽漏儀做校準(zhǔn),優(yōu)化漏損數(shù)據(jù)分析模型的適配性,提升管網(wǎng)健康評估的準(zhǔn)確性,進一步降低整體運維成本。對于水務(wù)管理部門來說,該方案可實現(xiàn)供水安全保障工作的全流程可追溯、可量化、可考核,符合《城市供水安全保障“十四五”規(guī)劃》中提出的“到2025年全國城市公共供水管網(wǎng)漏損率力爭控制在10%以內(nèi)”的目標(biāo)要求【3】。不少地方已經(jīng)出臺了本地的技術(shù)導(dǎo)則,明確要求新建管網(wǎng)必須配套聽漏儀等監(jiān)測設(shè)備,漏損數(shù)據(jù)分析結(jié)果作為管網(wǎng)改造項目立項的核心依據(jù),管網(wǎng)健康評估結(jié)果納入地方政府的績效考核體系。
在實際推廣過程中,各地可根據(jù)本地的管網(wǎng)條件和預(yù)算情況,分階段推進設(shè)備部署和體系建設(shè),優(yōu)先在老舊管網(wǎng)集中、漏損率較高的區(qū)域配置數(shù)字聽漏儀,逐步搭建漏損數(shù)據(jù)分析平臺,定期開展管網(wǎng)健康評估,循序漸進提升本地的供水安全保障水平。
參考文獻
【1】 CJJ 92-2016, 城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)[S]
【2】 CJJ 58-2009, 城市供水設(shè)施維護規(guī)程[S]
【3】 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 城市供水安全保障“十四五”規(guī)劃[R]. 2022