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运用大数据的城市智慧水务 让杭州一年少漏5个西湖
加入时间:2017-1-12 12:47:39 来源: 编辑:watermeter

     智慧城市水务系统,这个名词听起来似乎既陌生又遥远,但是你知道吗?正是在这套系统的保障下,城市水务的运行效率得到大幅提升,仅杭州因此每年就节约了约5个西湖的水量,极大的保障了城市水务安全。近日,“智慧城市水务系统安全运行的检测与控制基础理论和方法”项目研究主持人、杭州电子科技大学教授陈云说。

    陈云说,目前使用的传统城市水务系统普遍存在动态建模难、漏损检测难、安全运行难、数据集成和有效应用难等一系列难题,缺乏大数据环境下城市水务系统的综合性研究,因而难以实现城市水务系统的整体安全运行控制与优化。

    例如城市地下供水管网渗漏的问题,始终困扰着每个城市的水务公司。“目前,我国城市地下供水管网渗漏率多的达到30%。”陈云表示,以杭州市为例,由于水管老化、道路原因无法更换水管,杭州的自来水管的漏损率一直保持在12%左右。12%是什么概念呢?折算成水量就意味着每天要漏掉14万吨以上的自来水,一年损失5000万吨,相当于5个西湖的水量。不仅如此,大量水通过管网渗漏和地下空间渗漏,既造成水资源的浪费,又易形成大面积塌陷,构成巨大的安全隐患。

  针对传统城市水务系统存在的一系列问题,在国家自然科学基金-浙江“两化融合”基金的支持下,陈云带领课题组开展了城市水务系统安全运行的建模、检测和控制理论与方法研究,以提高城市水务系统安全运行的预测、预防和快速反应及事故处理能力,有效地降低安全事故发生率和事故损失,为水务系统管理、维护、更新改造优化方案提供依据。

   在这套方案中,依赖人工的环节被大大省略,取而代之的是大数据建模、动态方程等先进的技术手段。陈云举例说,传统的管网渗漏检测是通过人工监听漏点信号进行定位的,而该项目建立的供水管网的动态方程,将测点压力、流量、浊度等检测数据与预估值进行实时比较,通过校核验算来判断漏水位置,提高了检测的效率和精准度。

  经过10年的不断努力开发,课题组的相关研究成果已经率先运用到了杭州市政系统中——杭州市排水系统综合自动化系统软件就是应用成果之一。据介绍,该系统成功实现了对杭州排水管网与泵站系统的优化控制,有效消除了排水过程中存在的不确定性、强耦合现象,提高了管网内水力学状态变量的预测精度。

  “在2009年‘莫拉克’台风期间,该系统为杭州市排水系统的防汛应急提供了很好的决策依据。”陈云介绍,系统通过构建数据采集与监视控制SCADA系统,对河道水网、污水泵站实现数据联网监测,增强排水运行工况的实时监控。

    陈云表示,下一步希望能将大数据、云计算、物联网等信息技术和手段应用到城市水务系统安全运行的检测与控制中来,建设成为能够解决实际问题的一套工具,服务智慧城市建设。

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