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1、2017/5/171 2015 Bentley Systems,Incorporated 2015 Bentley Systems,Incorporated水力模型技水力模型技術在智慧供水中的在智慧供水中的應用用上海智態數據科技有限公司浙江和達科技股份有限公司Bentley奔特力軟件公司上海智態數據科技有限公司建模研究服務開發咨詢2017/5/172WaterGEMS保障供水安全能評估供水系統的薄弱之處能預測供水系統即將發生的問題能分析各種異常事故造成的危害和影響水錘分析水廠閥門調度對供水安全性的影響提高供水效率發現并降低管網漏失在線優化調度降低供水電耗決策更智慧科學合理優化的改擴建規劃工程施2、工的影響評估與方案優化制定合理的管網沖洗方案管網水力模型是智慧水務的引擎2017/5/173一般為靜態離線水力模型動態水力模型的精度難以保證使用難度大，需要掌握專業知識模型功能與供水運行管理業務脫節模型更新困難水力模型作為一個項目實施，缺少有效的技術服務管網水力模型存在的局限性技術創新讓水力模型更加智能化新理念、新方法、新技術引入新技術，讓水力模型更加智能化 在線水力模型技術 大數據分析技術用于監測數據異常預警 人工智能技術用于在線優化調度 管網瞬變流分析技術用于管網安全評估應用至上，讓模型真正能夠應用于日常管理 與供水業務聯動，解決實際生產問題 建立智能化模型更新維護平臺建立開放的云計算平臺3、 水力模型各功能模塊化 建立WebService服務庫 遠程維護，遠程服務2017/5/174SCADA實時數據計量中心實時數據營業數據GIS系統數據通用數據接口數據實時驗證處理模塊水力模型水力模型數據中心數據中心WaterRTMS后臺服務模塊水量預測在線水力計算內核水泵、閥門、用水模式曲線在線校核管網運行狀態評估管網漏失預警異常事件預警在線優化調度WaterRTMS在線水力模型系統WaterGEMS水力模型系統水力模型應用平臺總體框架WaterCAD/WaterGEMS主要功能水力模型建立數據輸入與檢查模型簡化器Skelebrator節點服務區域自動劃分客戶計費器水量更新節點流量分配器Loa4、dBuilder數字地形高程解析TRex水力計算分析與操作靜態與多時段EPS平差計算SCADA系統連接動態運行模擬管網漏水模擬計算PDD壓力相關流量計算閥門模型調速水泵組模擬與運行控制消防流量分析管網特征曲線的繪制供水系統規劃設計管網優化改擴建方案多設計方案管理多設計方案比較水質模型化學藥劑濃度分析多水源供水量跟蹤分析水齡分析模型校核模型錯誤檢查工具達爾文模型校核工具水廠優化調度多方案比較制定調度預案達爾文水泵優化調度工具報表與結果演示報表彩色圖形顯示動態標注等值線繪制管網漏失控制漏失定位分析管網更新計劃管網安全分析管網臨界分析水質污染擴散分析預案管理制定調度、應急、工程等各類預案預案的模擬與5、比較2017/5/175WaterGEMS強大的分析模塊先進的各種供水系統工程分析模塊先進的各種供水系統工程分析模塊Modeler滿足消防用水要求Darwin Calibrator提高水力模型精度與可靠度Darwin Designer優化設計HAMMER設計經濟實用可靠的水錘保護裝置WaterSAFE制訂水質變化后緊急措施Darwin Scheduler泵優化運行控制ModelBuilder建模器水力模型CAD圖形GIS數據Excel表格SQLServerOracleWaterObject二次開發2017/5/176管網簡化器全自動化的管網簡化全自動化的管網簡化保持有效水力特性保持管網完整性支6、持支持GIS數據同步數據同步滿足供水企業內不同目的，不同部門的各種管網模擬要求，最大限度增加模型的可塑性與可管理性地面標高提取器 TRex 從不同格式的地圖自動提取地面標高標高自動賦于相應節點相應節點地面標高的賦值建立新的或替代已有的分類方案)2017/5/177預案控制中心What if?預案分項選擇當前方案當前方案物理量:原始數據需水量:當日需水量有效管網:當前2010 年方案年方案物理量:原始數據需水量:2010有效 管網:New 20102020 年方案年方案物理量:原始數據需水量:2020有效管網:New 2020新管徑方案新管徑方案物理量:新設計需水量:2020 最大值有效管網:N7、ew 2020管網安全性分析Criticality Analysis了解故障后果根據現有閥門劃分管網隔離分區找到隔離分區范圍過大或閥門過多的區域隔離部分系統后對下游用戶用水影響發現哪里需要增設閥門區域停水對整個管網運行的影響確定隔離閥中的薄弱環節和不足之處確定維修需求的優先順序2017/5/178消防水量分析-供水能力評估 在單次運行中分析整個系統或系統的一部分 約束條件包括：流量 壓力 流速自動進行消防水量研究提高生產效率確定供水能力問題0.020.040.060.080.0100.0120.0140.0160.0180.00.040.080.0120.0160.01:1 Correlati8、onFlow Test 1Flow Test 2Flow Test 3達爾文模型校準器 Darwin Calibrator全自動化的模型校準全自動化的模型校準將費時費事的模型校準過程自動化，確保模型為您的決策提供反映了管網真實情況的精確可靠模擬結果1.輸入任意 實測數據實測數據2.達爾文校準器產生 數百萬可能的模型解數百萬可能的模型解3.根據您的優化準則，校準器為您找出管道粗慥系數管道粗慥系數，節點用水量節點用水量，或閥門狀態的 校準值校準值2017/5/179查找隱藏的管網漏損源查找隱藏的管網漏損源2008年獲得IWA技術年度大獎管網漏失檢測Leak Detection降低管網漏失率的途徑水9、量漏失嚴重影響水司效益漏點在哪里？1發現我們必須斷水來維修漏水的管道斷水后哪些用戶會受到影響？我們不可能修復所有的漏點能否通過降低壓力來降低漏失？爆管是因為瞬間過高的壓力如何來保護管道設施？2維修3降低4防止達爾文模型校正器管網安全分析工具PPD節點流量調整水錘分析2017/5/1710管網分區管理自動執行確定壓力區域及其特征的流程提高給水系統可靠性達爾文管網規劃工具全自動化的優化設計全自動化的優化設計評估成千上萬種管網設計或管網改造方案，找出符合您的技術經濟條件的最優方案，以優化投資準則最大程度地利用管網效率1.輸入系統設計準則(最大/最小壓力或流速)2.制訂費用表或費用函數3.確定優化目標10、(費用與效益)4.讓設計器找出成千上萬組有效設計方案5.選擇一個最優化的方案2017/5/1711達爾文供水智能調度 Darwin Scheduler提高提高供水系統運行效率供水系統運行效率水泵的優化操作策略閥門的優化操作策略滿足最低電耗與壓力均衡度等多目標調速泵組與定速泵的聯合優化制定全天的泵站運行方案達爾文優化調度工具應用遺傳算法對水力模型中的泵站及閥門進行優化運算，讓工程師可以分析能耗確定最高效率的水泵節能運行方案。供水系統安全分析器 WaterSafe水質水質與水系統安全與水系統安全Contour LegendCalculated Concentration(mg/l)20.0040.11、0060.0080.00100.00同時追蹤多種化學劑源分析化學劑傳播擴散即時識別系統的高風險區隔離化學劑受影晌的閥門為系統安全改建工程提供優化方案水質統計分析先進的水質分析，爆管分析，高效沖刷方案制定，全面評估供水系統的安全性，幫助制定供水系統安全保護措施2017/5/1712水齡確定可能需要沖洗的位置提高水質和客戶滿意度污染擴散追蹤跟蹤來源增加對管網中污染事件的應急能力2017/5/1713在線水力模型精度控制SCADA監測數據數據清洗在線水力模型營業系統數據GIS管網拓撲數據模型在線校核精度是否滿足要求NoYes在線水力模型精度分析功能2017/5/1714全方位分析管網當前運行狀態 即12、時掌握當前壓力流量水質的分布與變化 評估管網運行中存在的問題 模擬各種操作帶來的影響在線水力模型管網運行狀態分析2017/5/1715B/S在線水力模型應用平臺功能在線水力模型運行狀態模擬供水智能分析預案管理運行調度統計分析報表在線水力模型運行狀態模擬管網運行狀態的專題圖展示水壓、水齡、流量、流速、供水分界線管道流向圖、等值線圖不同時段和不同方案的運行結果對比分析壓力變化區域流速、流量變化管道流向變化管道水質變化區域2017/5/1716供水管網運行智能分析供水路徑分析爆管分析污染物追蹤動態水流方向方案管理每個用戶可創建模擬方案方案在線模擬方案可發布共享方案之間可以進行比較WaterGEMS中13、建立的方案可在B/S系統中共享2017/5/171733|WWW.BENTLEY.COM|2015 Bentley Systems,Incorporated33|WWW.BENTLEY.COM|2015 Bentley Systems,Incorporated33|WWW.BENTLEY.COM|2015 Bentley Systems,Incorporated管網異常事件預警定位系統哪些情況屬于異常事件？基線變化：運行工況發生變化，通常水源調整所致離群值：與背景值相比有重大偏差，但維持時間短而不足以報警異常事件：在一定時段內存在多個連續的離群值監測點數據異常報警有效報警判斷 具有相同起始時間14、 具有近似持續時間 具有類似變化規律 在同一區域內的有效報警數/全部報警數60%異常事件報警 爆管事件 漏失事件 設備異常事件 水質異常事件 水源水位異常2017/5/1718異常事件定位技術監測點A監測點B監測點C監測點DP=1112 12122 212 1m為節點個數n為擬合次冪為監測點壓力變化Q為漏失水量監測點歷史數據預測實際數據分析比較得出差值SCADA監測數據實際事件變化差數據庫事件變化差發生事件的節點管網異常事件在線預警系統案例2017/5/171937|WWW.BENTLEY.COM|2015 Bentley Systems,Incorporated37|WWW.BENTLEY.15、COM|2015 Bentley Systems,Incorporated37|WWW.BENTLEY.COM|2015 Bentley Systems,Incorporated供水管網在線調度系統優選法泵站水泵的在線優化調度 優選法兩級水泵優化調度技術 一級調度在線水力模型優化管網控制壓力 二級調度建立水泵調度優選邏輯快速得到水泵高效組合 在線模型反復驗證優化調度方案2017/5/1720調流閥門的在線調度優化目標管網壓力最大均衡度設置多個壓力控制點調流閥靈敏度分析建立調流閥調度優選順序在線水力模型快速迭代優化計算快速得到入口流量得到最近接目標壓力的閥門調度方案在線調度系統操作平臺案例2017/5/1721感謝各位！上海智態數據科技有限公司高健聯系電話：13501634972