大规模供水管网爆管实时报警技术研究

第30卷第21期2014年11月中国给水排水CHINAWATER&WASTEWATERVo1．30No．21NOV．2014大规模供水管网爆管实时报警技术研究许刚，陈冬雷，吴卓祯，程伟平(1．广州市自来水公司，广东广州510600；2．浙江大学建筑工程学院，浙江杭州310058)摘要：供水管网爆管的报警方法一般是通过SCADA系统所采集的参数值是否突破下限来判断的。大模型供水管网比较复杂，且监测点数量较多，爆管经常出现误报的情况。采用对监测点进行分组，并剔除泵站的机组变化影响，同时加入突变报警的方式，建立了供水管网爆管报警系统，针对较大影响的爆管，能够实现准确的报警。关键词：SCADA系统；供水管网；爆管；实时报警中图分类号：TU991文献标识码：C文章编号：1000—4602(2014)21—0058—03Real--timeWarningTechnologyforPipeBurstsinLarge--scaleWaterDistributionSystemxuGang，CHENDong—lei，WUZhuo—zhen，CHENGWei—ping(1．GuangzhouWaterSupplyCo．，Guangzhou510600，China；2．CollegeofCivilEngineeringandArchitecture，ZhefiangUniversity，Hangzhou310058，China)Abstract：PipeburstidentificationinwaterdistributionsystemsisbasedonwhetherthemonitoringdatafromSCADAwerelowerthanthelowerlimit．However，thelarge—scalewaterdistributionsystemisverycomplicated，andthenumberofmonitoringsitesislarger．Sofalsealarmsforpipeburstswerefre—quent．Awarningsystemforpipeburstsinwaterdistributionsystemswasbuiltbygroupingthemonitoringsites，eliminatingtheinfuenceonthepumpingstationunitchangeandincreasingthewarningmodeofabruptchangeinpressure．Thewarningsystemcanachieveaccuratewarningforpipeburstwithlargein—fluence．Keywords：SCADAsystem；waterdistributionsystem；pipeburst；real—timewarning在供水管网发生一定程度的爆管时，会伴随着管网压力、流量的突变，通过对这些突变数据的分析可以帮助判断管网中是否发生了爆管，从而快速有效地采取措施关阀止损，减小影响。传统的做法是通过采集实时的管网压力、流量数据后，判断数据是否突破预先设定的下限，若突破了下限则进行报警。这种做法的优点是算法简单、所需信息量少，同时缺点也很明显：其一，报警是针对某一个监测点的突变情况，随着大规模供水管网越来越复杂，监测点数量越来越多，可能会出现因仪表误差、水锤、通信故障等因素造成的误报；其二，正常调度开停泵机也会造成参数变化，为了不影响正常调度，所设置的下限就降得更低，会造成爆管不易被检测出来；其三，爆管发生时，可能使监测点的压力、流量发生了较大的突变，但仍未必会跌破下限，不能达到报警的条件。因此采用以上传统的方法报警，误基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07423一OO4、2012ZX07408—002)；国家高技术研究发展计划(863)项目(2012AA062608)；穗水科信项目(2014—3)；广州市水务科技项目(2014年)·58·许刚，等：大规模供水管网爆管实时报警技术研究第30卷第21期报、漏报现象比较多。为了提高报警的准确性，针对以上三种缺点对爆管报警技术进行了研究，提出以下改进：采用分组的办法，减少根据单独一个点判断引起的误报；在检测分组的状态时关联相关的泵机，在发现分组异常以后，判断是否是由泵站机组的状态引起的；增加突变报警，设置突变报警的突变值。笔者从以上三个方面出发，并结合可能性函数模型建立了改进的爆管报警系统。1实时爆管报警系统的建立原则1．1监测点的分组如果爆管对某一个地区产生影响，那么在该地区的监测点都会发生反应，因此把有关联的若干个点联系起来看，就能在一定程度上排除单个监测点误报的情况。本文从地理位置上确定