管网、抢修、暗漏全闭环:智慧水务落地实用方案手册

2026-05-12

在传统水务还在靠“老师傅带徒弟”和“哪里爆管修哪里”的时候,融合了前沿AI技术的智慧水务系统已经让地下管网变成了能够“会思考、能预警、有温度”的智能生命体。

 

IGC智慧水务系统(上海敢创科技)在管网策略、抢修策略、暗漏检测、检测同期、技术难点、流量数据、压力监测等方面已形成较为成熟的落地实用方案。以下按您提到的项目逐一梳理:

 

一、管网策略

在管网管理方面,IGC智慧水务系统主要采用DMA分区计量策略,将大型管网划分为若干独立计量区域,通过"分区一张图"实现多级分区及管线设施的空间可视化展示,实时联动地图进行分区流量与用水量监测,动态评估漏损排名,从而精准定位管网漏损重灾区。

系统还实施智能压力管理,支持分区、分时段进行压力控制,实现管网压力均衡。通过累计新装减压阀,实现高压运行区域全覆盖,并结合压力系统数据分析,将管道运行压力调整至安全范围,有效减少因压力过高导致的爆管风险。

此外,系统建立了管网动态水力模型与数字孪生体系,模拟正常状态下的压力、流量分布。当实时数据与模型预测出现偏差时,系统会自动报警并圈定异常区域,实现爆管预警与智能调度。

在监测布点方面,系统在管网关键节点如分区计量区入口、重要支线等位置安装高精度压力传感器和流量计。按城市规模分级布设压力监测点,超大城市约为每35平方公里设置1个点位,中等城市约为每12平方公里设置1个点位,确保监测覆盖密度与城市管理需求相匹配。

 

二、抢修策略

IGC系统采用"监、诊、定、修、评"五步法进行漏损管控。在监测预警阶段,系统通过压力陡降、流量异常增加、噪音报警等多源信号交叉验证,自动报警并初步圈定异常区域。在智能诊断阶段,AI学习历史漏损数据特征,自动识别传感器数据中的漏损模式,同时结合管网材质、管龄、土壤环境等因素预测高漏损风险管段。

在精准定位阶段,采用噪声相关分析法,在疑似管段两端放置传感器,通过计算声音到达时间差,实现亚米级漏点定位精度,通常可控制在1米以内。在快速修复阶段,系统生成工单并派发,支持巡检打卡功能;修复作业完成后开展硬件数据校准,对漏损点周边远传表进行参数重置,调整表计灵敏度与数据采集频率。最后在效果评估阶段,对比修复前后的流量监测曲线,更新泵房运行模型,使供水压力、流量输出与管网实际需求相匹配。

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三、暗漏检测

暗漏检测方面,系统采用固定式噪声监测与移动式检漏设备相结合的方式。固定式噪声记录仪长期安装在管道阀门、消火栓等位置,持续记录管道背景噪音,通过算法识别潜在的、持续的漏水声特征。巡检人员则携带相关仪、听音杆、地面麦克风等移动设备,在已缩小的区域内直接找到漏水声最大的点。

系统还通过夜间最小流量分析,监测工商业大用户和居民户的远传智能水表夜间最小流量异常,有效定位片区或建筑内的漏损。在技术创新层面,上海试点采用卫星遥感技术进行星地协同探漏,可识别地下3米多的隐蔽漏点,每公里管线漏点检出率远超预期指标。同时,系统监测浊度、余氯等水质参数,辅助判断是否因管道破损导致污染物入侵。

 

四、检测同期(周期管理)

在检测周期管理上,系统按30天为一个检漏周期进行系统性巡检,2025年上半年某项目通过该周期发现56处暗漏,预计可节约水量83.23万方。

系统建立了设备全生命周期管理机制,为每台设备建立数字台账,记录终端型号、位置、运维记录等信息,并根据设备运行时长自动推送巡检、保养提醒,实现从安装到报废的闭环管理。维保工单系统可在平台上自动生成工单并派发,支持保养计划生成、巡检打卡以及打卡记录导出为Excel工单记录表。

此外,系统基于机器学习预测高漏损风险管段,推动维护模式从反应性维护向预防性维护、再向预测性维护升级。

 

五、技术难点与应对方案

面对多源数据融合难题,系统综合压力突降、流量突增、噪音报警等多源信号进行交叉验证,提高报警准确率,减少误报。针对弱网环境传输问题,系统支持2G/4G弱网环境下的稳定数据传输,适配偏远地区复杂工况,并具备断网续传能力。

对于非金属管道检测难题,在大口径或非金属管道场景下,使用管内机器人搭载声学或光学设备进行检测。在大数据实时处理方面,采用边缘计算网关进行本地数据预处理,降低云端负载,平台层则负责数据清洗、整合和智能分析。

针对水锤与压力瞬变监测,系统基于高频压力监测和声学检测传感技术,监测和识别水锤信号,进行时序同步溯源分析,评估爆管风险。

 

六、流量数据管理

在流量数据管理方面,系统在管网关键节点安装电磁流量计、超声波流量计,采集频率可自定义,如每5分钟采集一次,支持RS4854-20mA等多种接口。系统结合DMA分区计量区域供水量数据进行节点流量分配,开展多维度漏损构成分析。

同时,系统对各计量点进行用水分析、营业区域压力与用水量分析,并监控大用户信息及用水情况。工商业大用户和居民户的远传智能水表数据接入平台,支持水资源SL206SL651MQTT协议,实现用水行为的全面数字化监控。

 

七、压力监测与调控

压力监测采用4G无线管道压力传感器,量程覆盖4MP1.6MP等规格,电池供电续航可达1.5年以上,采集与上传频率可自定义,如每30分钟上传一次。系统实时监测压力瞬变与水锤现象,结合管网数据评估水锤压力波动对管线的破坏风险,在GIS地图中标记高危管道或区域。

在疑似分区内,系统通过分析更细化的压力计数据,将排查范围从几公里缩小到某条管段或几个街区。在智能调控方面,系统根据管网压力、水池水位自动调节变频转速,实现水泵启停的智能化管控,适配泵站无人值守的运营需求。

 

总结

IGC智慧水务系统的核心落地逻辑是"感知传输分析决策执行"的闭环管理。通过物联网设备实现全要素实时感知,利用4G5GNB-IoT等网络进行可靠传输,依托大数据平台和AI算法进行智能诊断与预测,最终通过工单系统、远程控制、压力调控等手段完成执行,形成持续优化的自我学习闭环。


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