1、2017/5/171 2015 Bentley Systems,Incorporated 2015 Bentley Systems,Incorporated水力模型技水力模型技术在智慧供水中的在智慧供水中的应用用上海智态数据科技有限公司浙江和达科技股份有限公司Bentley奔特力软件公司上海智态数据科技有限公司建模研究服务开发咨询2017/5/172WaterGEMS保障供水安全能评估供水系统的薄弱之处能预测供水系统即将发生的问题能分析各种异常事故造成的危害和影响水锤分析水厂阀门调度对供水安全性的影响提高供水效率发现并降低管网漏失在线优化调度降低供水电耗决策更智慧科学合理优化的改扩建规划工程施2、工的影响评估与方案优化制定合理的管网冲洗方案管网水力模型是智慧水务的引擎2017/5/173一般为静态离线水力模型动态水力模型的精度难以保证使用难度大，需要掌握专业知识模型功能与供水运行管理业务脱节模型更新困难水力模型作为一个项目实施，缺少有效的技术服务管网水力模型存在的局限性技术创新让水力模型更加智能化新理念、新方法、新技术引入新技术，让水力模型更加智能化 在线水力模型技术 大数据分析技术用于监测数据异常预警 人工智能技术用于在线优化调度 管网瞬变流分析技术用于管网安全评估应用至上，让模型真正能够应用于日常管理 与供水业务联动，解决实际生产问题 建立智能化模型更新维护平台建立开放的云计算平台3、 水力模型各功能模块化 建立WebService服务库 远程维护，远程服务2017/5/174SCADA实时数据计量中心实时数据营业数据GIS系统数据通用数据接口数据实时验证处理模块水力模型水力模型数据中心数据中心WaterRTMS后台服务模块水量预测在线水力计算内核水泵、阀门、用水模式曲线在线校核管网运行状态评估管网漏失预警异常事件预警在线优化调度WaterRTMS在线水力模型系统WaterGEMS水力模型系统水力模型应用平台总体框架WaterCAD/WaterGEMS主要功能水力模型建立数据输入与检查模型简化器Skelebrator节点服务区域自动划分客户计费器水量更新节点流量分配器Loa4、dBuilder数字地形高程解析TRex水力计算分析与操作静态与多时段EPS平差计算SCADA系统连接动态运行模拟管网漏水模拟计算PDD压力相关流量计算阀门模型调速水泵组模拟与运行控制消防流量分析管网特征曲线的绘制供水系统规划设计管网优化改扩建方案多设计方案管理多设计方案比较水质模型化学药剂浓度分析多水源供水量跟踪分析水龄分析模型校核模型错误检查工具达尔文模型校核工具水厂优化调度多方案比较制定调度预案达尔文水泵优化调度工具报表与结果演示报表彩色图形显示动态标注等值线绘制管网漏失控制漏失定位分析管网更新计划管网安全分析管网临界分析水质污染扩散分析预案管理制定调度、应急、工程等各类预案预案的模拟与5、比较2017/5/175WaterGEMS强大的分析模块先进的各种供水系统工程分析模块先进的各种供水系统工程分析模块Modeler满足消防用水要求Darwin Calibrator提高水力模型精度与可靠度Darwin Designer优化设计HAMMER设计经济实用可靠的水锤保护装置WaterSAFE制订水质变化后紧急措施Darwin Scheduler泵优化运行控制ModelBuilder建模器水力模型CAD图形GIS数据Excel表格SQLServerOracleWaterObject二次开发2017/5/176管网简化器全自动化的管网简化全自动化的管网简化保持有效水力特性保持管网完整性支6、持支持GIS数据同步数据同步满足供水企业内不同目的，不同部门的各种管网模拟要求，最大限度增加模型的可塑性与可管理性地面标高提取器 TRex 从不同格式的地图自动提取地面标高标高自动赋于相应节点相应节点地面标高的赋值建立新的或替代已有的分类方案)2017/5/177预案控制中心What if?预案分项选择当前方案当前方案物理量:原始数据需水量:当日需水量有效管网:当前2010 年方案年方案物理量:原始数据需水量:2010有效 管网:New 20102020 年方案年方案物理量:原始数据需水量:2020有效管网:New 2020新管径方案新管径方案物理量:新设计需水量:2020 最大值有效管网:N7、ew 2020管网安全性分析Criticality Analysis了解故障后果根据现有阀门划分管网隔离分区找到隔离分区范围过大或阀门过多的区域隔离部分系统后对下游用户用水影响发现哪里需要增设阀门区域停水对整个管网运行的影响确定隔离阀中的薄弱环节和不足之处确定维修需求的优先顺序2017/5/178消防水量分析-供水能力评估 在单次运行中分析整个系统或系统的一部分 约束条件包括：流量 压力 流速自动进行消防水量研究提高生产效率确定供水能力问题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达尔文模型校准器 Darwin Calibrator全自动化的模型校准全自动化的模型校准将费时费事的模型校准过程自动化，确保模型为您的决策提供反映了管网真实情况的精确可靠模拟结果1.输入任意 实测数据实测数据2.达尔文校准器产生 数百万可能的模型解数百万可能的模型解3.根据您的优化准则，校准器为您找出管道粗慥系数管道粗慥系数，节点用水量节点用水量，或阀门状态的 校准值校准值2017/5/179查找隐藏的管网漏损源查找隐藏的管网漏损源2008年获得IWA技术年度大奖管网漏失检测Leak Detection降低管网漏失率的途径水9、量漏失严重影响水司效益漏点在哪里？1发现我们必须断水来维修漏水的管道断水后哪些用户会受到影响？我们不可能修复所有的漏点能否通过降低压力来降低漏失？爆管是因为瞬间过高的压力如何来保护管道设施？2维修3降低4防止达尔文模型校正器管网安全分析工具PPD节点流量调整水锤分析2017/5/1710管网分区管理自动执行确定压力区域及其特征的流程提高给水系统可靠性达尔文管网规划工具全自动化的优化设计全自动化的优化设计评估成千上万种管网设计或管网改造方案，找出符合您的技术经济条件的最优方案，以优化投资准则最大程度地利用管网效率1.输入系统设计准则(最大/最小压力或流速)2.制订费用表或费用函数3.确定优化目标10、(费用与效益)4.让设计器找出成千上万组有效设计方案5.选择一个最优化的方案2017/5/1711达尔文供水智能调度 Darwin Scheduler提高提高供水系统运行效率供水系统运行效率水泵的优化操作策略阀门的优化操作策略满足最低电耗与压力均衡度等多目标调速泵组与定速泵的联合优化制定全天的泵站运行方案达尔文优化调度工具应用遗传算法对水力模型中的泵站及阀门进行优化运算，让工程师可以分析能耗确定最高效率的水泵节能运行方案。供水系统安全分析器 WaterSafe水质水质与水系统安全与水系统安全Contour LegendCalculated Concentration(mg/l)20.0040.11、0060.0080.00100.00同时追踪多种化学剂源分析化学剂传播扩散即时识别系统的高风险区隔离化学剂受影晌的阀门为系统安全改建工程提供优化方案水质统计分析先进的水质分析，爆管分析，高效冲刷方案制定，全面评估供水系统的安全性，帮助制定供水系统安全保护措施2017/5/1712水龄确定可能需要冲洗的位置提高水质和客户满意度污染扩散追踪跟踪来源增加对管网中污染事件的应急能力2017/5/1713在线水力模型精度控制SCADA监测数据数据清洗在线水力模型营业系统数据GIS管网拓扑数据模型在线校核精度是否满足要求NoYes在线水力模型精度分析功能2017/5/1714全方位分析管网当前运行状态 即12、时掌握当前压力流量水质的分布与变化 评估管网运行中存在的问题 模拟各种操作带来的影响在线水力模型管网运行状态分析2017/5/1715B/S在线水力模型应用平台功能在线水力模型运行状态模拟供水智能分析预案管理运行调度统计分析报表在线水力模型运行状态模拟管网运行状态的专题图展示水压、水龄、流量、流速、供水分界线管道流向图、等值线图不同时段和不同方案的运行结果对比分析压力变化区域流速、流量变化管道流向变化管道水质变化区域2017/5/1716供水管网运行智能分析供水路径分析爆管分析污染物追踪动态水流方向方案管理每个用户可创建模拟方案方案在线模拟方案可发布共享方案之间可以进行比较WaterGEMS中13、建立的方案可在B/S系统中共享2017/5/171733|WWW.BENTLEY.COM|2015 Bentley Systems,Incorporated33|WWW.BENTLEY.COM|2015 Bentley Systems,Incorporated33|WWW.BENTLEY.COM|2015 Bentley Systems,Incorporated管网异常事件预警定位系统哪些情况属于异常事件？基线变化：运行工况发生变化，通常水源调整所致离群值：与背景值相比有重大偏差，但维持时间短而不足以报警异常事件：在一定时段内存在多个连续的离群值监测点数据异常报警有效报警判断 具有相同起始时间14、 具有近似持续时间 具有类似变化规律 在同一区域内的有效报警数/全部报警数60%异常事件报警 爆管事件 漏失事件 设备异常事件 水质异常事件 水源水位异常2017/5/1718异常事件定位技术监测点A监测点B监测点C监测点DP=1112 12122 212 1m为节点个数n为拟合次幂为监测点压力变化Q为漏失水量监测点历史数据预测实际数据分析比较得出差值SCADA监测数据实际事件变化差数据库事件变化差发生事件的节点管网异常事件在线预警系统案例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供水管网在线调度系统优选法泵站水泵的在线优化调度 优选法两级水泵优化调度技术 一级调度在线水力模型优化管网控制压力 二级调度建立水泵调度优选逻辑快速得到水泵高效组合 在线模型反复验证优化调度方案2017/5/1720调流阀门的在线调度优化目标管网压力最大均衡度设置多个压力控制点调流阀灵敏度分析建立调流阀调度优选顺序在线水力模型快速迭代优化计算快速得到入口流量得到最近接目标压力的阀门调度方案在线调度系统操作平台案例2017/5/1721感谢各位！上海智态数据科技有限公司高健联系电话：13501634972