及漏损控中的应用
摘要：在水资源日趋匮乏的今日，利用分区计量控制管网漏损既符合国家政策，又是供水企业提高管理水平、节能创收的重要手段，而流量仪表的合理选择与应用是分区计量能否实现的关键，哈尔滨供水集团经过详细论证分析，结合本市管网现状及现场工况，对各类计量仪表进行了合理配置，科学统计分析，最终达到及时了解水量状况，控制漏损的目的。
关键词：流量仪表 分区计量 漏损控制
供水管网漏损控制体现了供水企业管理与服务水平，关系到供水企业实际经济效益。在水资源日益匮乏的今日，管网漏损一方面造成水资源及供水设施浪费，增加供水成本；另一方面，漏损水量也成为管道基础及地下设施安全隐患。因此，哈尔滨供水集团与哈尔滨工业大学合作，利用2年时间，利用管段式电磁量流计、四声道插入式超声波流量计与超声水表为基础，建立起一整套市政管网一级分区计量与监控分析系统。
一、 总体技术路线
哈尔滨市主城区市政供水管线约1390km，管径为DN100～DN1600之间，城市市政供水户约为151万户。由于管网老化、埋深大、季节温差大等原因，多年来漏损量较大。
为此，对市政管网采用分区计量，准确掌握水量去向。
通过上图一级、二级、三级分区，达到计量考核、漏损控制、节能降耗的目的。
二、 各类流量仪表的选型
目前，给水流量仪表种类繁多，经过初步比选，我们将选型重点放在计量原理应用较为广泛的电磁流量计与超声波流量计上，由于计量点位现场在室外，多在马路中央，无法取交流电，故所选流量计都为电池供电。经过论证，最终选用了电池供电四声道插入式超声波流量计、电池供电管段式电磁流量计、超声波水表三种流量仪表，具体如下：
1、电池供电四声道插入式超声波流量计
由于供水管网多为既有管网，安装管段式流量计需要停水施工，且对操作空间要求更加严格，故在不便停水或空间不足的计量点位，我们选择的是电池供电插入式超声波流量计，为了确保计量精度，提高抗干扰能力，对声道数量加以要求，具体为：声道数为四声道及四声道以上，采用电池供电（电池寿命需长达五年以上）。插入式超声波流量计计精度等级优于等于±0.5%,重复性小于等于1 %，测量周期小于等于1次/秒。流速测量范围大于等于0.1m/s-10.00m/s。安装方式为分体式（分体型专用电缆标准配置10米，特殊现场可延长），防护等级IP68，双向计量，通过RS485接口通讯。
2、电池供电管段式电磁流量计
管段式电磁流量计优势在于计量相对准确，对于可停水且具备施工条件的计量点位，我们选用该种流量计。具体要求：采用电池供电（电池寿命需长达五年以上）。测量精度优于等于0.5%级重复性小于等于0.5 %，流速测量范围大于等于0.1m/s-12.00m/s。安装方式为分体式（分体型专用电缆标准配置10米，特殊现场可延长），压力等级为1.6MPa，防护等级IP68，双向计量，RS485输出。
3、超声波水表
在部分需要计量的入户小管径管线上选用超声水表，以取得数字信号，方便远传。安装方式为管道法兰安装，一体型，整机的防护等级为IP68。采用电池供电（电池寿命需长达五年以上），并需具有供电状态自检功能，可显示工作电源电压不足符号，提前两个月提示更换电池。可双向计量，RS485输出。管段最高承受压力大于等于1.0MPa。测量周期小于等于每秒1次，多声道结构设计，需具有报警功能，准确度等级优于等于2%，可实现远传功能。
以上流量仪表皆安装远传单元：支持不少于360小时数据存储，支持加密短信修改中心站地址，支持红外/蓝牙等非接触方式修改设置，支持市电和电池供电，单独电池支持1分钟采集一次12小时发送1次, 充电1次可使用3年，支持上传流量数据至少包括：采集时间，瞬时流量，正累积流量，负累积流量，总累积流量，采用HTTP协议,标准HTTP方式提交,编码格式GBK，站点ID 、IP、端口URL密码可以设置，当主站点失败时可以传输到备用站点，也可以设置为同时向2个站点发送。
三、 各类流量仪表的应用
建设供水管网分区水平衡监控分析系统，以一级分区计量器具上传的数据及各地区供水分公司上报的用水量等相关数据为基础，进行各分区水平衡分析计算，产销差、漏失率等指标测算。
1、建立统一管理平台，在线查看各流量仪表数据及状态。
2、对数据进行汇总分析，查找漏损治理重点。
3、日常维护
（1）、计量器具井室维护
包含巡线，检查井室的外观，结构与冬季防寒
（2）、计量器具标定
目前供水企业通常采用超声波流量计作为标准表，将标准表与被测流量计串联（安装在被测流量计上游或下游），可以同时显示被测管道的瞬时流量与累积流量，通过对比标准表与被测流量计从而确定被测流量计的准确度。
优点：时间、费用投入较少，操作方便，能对流量计进行整体校准；通用性强，限制条件较少。
缺点：使用时受环境因素（例如管道液体的流态等）的影响较大。
综上所述，目前用超声波流量计进行标定、校验流量计，虽然校验水厂出厂电磁流量计时可能存在“低标高”的弊端（标定管网中电磁流量计不存在该弊端），但在技术未突破该弊端前，综合考虑标定、校验成本和可操作性，建议采取比对校验法，即采用多台不同量程的进口的便携式超声波流量计，准确度等级0.5级，进行一级分区流量计标定、校验。
为尽量降低“低标高”产生的误差，可在大流量（高流速）、小流量（低流速）时间段分别用适宜量程的多台超声波流量计测试多组数据，求均值，综合标定、校验，保证误差不会累积、传递。具体标定、校验过程需遵循相关规范。
（3）、分区边界变更
当管网中新增加/减少用水户或管线发生改线等状况影响一级分区供水边界线时，需由负责更改部门向项目实施推进组提前一周申请，并向相关地区供水分公司通报。
项目实施推进组对相关更改内容核查分区边界，根据实际需求进行边界调整和流量计增补等相关工作。相关部门进行边界变更后信息更新。
（4）、供水管网分区水平衡监控分析系统维护
各地区供水分公司每月登陆供水管网分区水平衡监控分析系统，填写当月实际数据，以便供水管网分区水平衡监控分析系统进行水平衡分析和漏失率计算。
每日登录系统，实时巡查分区流量计瞬时及累计行度，并对数据统计分析，发现数据缺失、异常、报警等状况时需向相关部门报修查验，短期缺失数据需人工补录。
供水管网分区水平衡监控分析系统出现故障时需48h内恢复使用。
根据集团公司使用意见，不断完善供水管网分区水平衡监控分析系统功能。
参考文献：无
作者简介：于雷，哈尔滨供水集团有限责任公司总工办（技术管理部）副主任（副部长），给排水工程师 ，吉林省建筑大学给水排水专业毕业，工作时间11年
龚文军，哈尔滨供水集团有限责任公司计量管理中心主任，给排水高级工程师，工作时间27年，联系电话：13351282516
