【儀表網(wǎng) 儀表科普】1982年Malcolm Farley 先生在英國(guó)水研究中心工作時(shí)(WRC)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)了兩套DMA原型。當(dāng)時(shí)DMA這個(gè)概念不僅僅在英國(guó)供水界,甚至水行業(yè)都是次聽(tīng)聞。DMA的套原型應(yīng)用在了普利茅斯水司(現(xiàn)在已經(jīng)是西南水司的一部分),在當(dāng)時(shí)被稱為“分區(qū)計(jì)量系統(tǒng)”。第二套是為一家西倫敦小型水司設(shè)計(jì)的帶有遙測(cè)系統(tǒng)的DMA原型。
從設(shè)計(jì)到安裝這兩套原型系統(tǒng)所獲得的經(jīng)驗(yàn),以及后期使用這些系統(tǒng)來(lái)指導(dǎo)漏水調(diào)查工作都為DMA管理提供了重要的指導(dǎo)架構(gòu)。基于當(dāng)時(shí)的可行技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),Malcolm Farley 先生在80年代中期撰寫(xiě)了兩份DMA報(bào)告:部分:“DMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝“,第二部分:“DMA系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)”。這兩份報(bào)告為今后若干份DMA指導(dǎo)手冊(cè)和相關(guān)技術(shù)書(shū)籍提供了基礎(chǔ)。
現(xiàn)在英國(guó)水司都普遍采用了DMA方式。DMA的設(shè)計(jì)和管理理念在1994年的“管理漏水”這份報(bào)告得到了討論和評(píng)估,并在1999年UKWIR組織發(fā)布的“DMA實(shí)踐手冊(cè)”中得到了更新。同時(shí),得益于IWA水損專家小組對(duì)DMA的大力推廣,這個(gè)方法迅速在世界各地的供水管網(wǎng)技術(shù)中得到了應(yīng)用和學(xué)習(xí)。對(duì)于上大多數(shù)水損專家來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)NRW降低策略的步是要進(jìn)行水審計(jì)(通過(guò)量化供水水量的每個(gè)部分來(lái)對(duì)后續(xù)行動(dòng)進(jìn)行優(yōu)先化處理),之后在沒(méi)有分區(qū)的供水管網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行分區(qū),或?qū)⒋笮凸┧芫W(wǎng)區(qū)域且分成若干個(gè)小分區(qū)或DMA。
自80年代初始,流量監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)得到了快速發(fā)展,這也使得DMA在技術(shù)應(yīng)用一直保持著成功的態(tài)勢(shì)。在DMA開(kāi)始投入使用時(shí)只有機(jī)械水表可用。這些水表耐用、可靠而且計(jì)量上十分準(zhǔn)確,因此機(jī)械式水表一直被沿用至今。然而到后來(lái)電磁水表和超聲波水表的應(yīng)用數(shù)量在DMA內(nèi)逐漸上升。這些類型的水表的流量測(cè)量范圍和機(jī)械型水表相當(dāng),但是應(yīng)用成本上更加低廉,加之這種流量計(jì)可以制成為非接觸式、可以被掩埋、帶有可選電源供電,現(xiàn)在超聲波流量計(jì)已成為新DMA系統(tǒng)受歡迎的選擇。其他在DMA得到運(yùn)用的技術(shù)還包括:數(shù)據(jù)記錄儀以及數(shù)據(jù)采集 通信打包技術(shù)等。通過(guò)運(yùn)用GPRS(移動(dòng)通信系統(tǒng))和GSM(通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù))讓數(shù)據(jù)采集、分析和傳輸速度提升到一個(gè)新的高度,從而加快對(duì)可疑漏水區(qū)域的判定效率。
DMA出什么問(wèn)題了?
那么,既然DMA在行業(yè)內(nèi)這么受歡迎,為何我們還要需要其他替代方法呢? DMA將大型管網(wǎng)區(qū)域分級(jí)成更小的區(qū)域,從而更好了解管網(wǎng)的夜間流量,這套理論本身是沒(méi)有問(wèn)題的。首先,將大型供水管網(wǎng)區(qū)域劃分成更小的區(qū)域是會(huì)產(chǎn)生成本的:地下管網(wǎng)普查成本、DMA方案設(shè)計(jì)及制定成本、流量、壓力安裝成本等等。這些成本將會(huì)是一筆不小的數(shù)字,尤其是對(duì)于小型區(qū)域(小于1000戶)來(lái)說(shuō)。不僅如此,生成DMA需要“長(zhǎng)期關(guān)閉一些關(guān)鍵閥門(mén)”,對(duì)于復(fù)雜地形和低管壓下的管網(wǎng),在進(jìn)行分區(qū)時(shí)定會(huì)影響一些用戶的用水。基于這種情況下分區(qū)內(nèi)就需要增加更多的流量計(jì)來(lái)保持分區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)量——這又是一筆成本。同時(shí),相鄰的兩個(gè)DMA之間在進(jìn)行流量測(cè)量和分析時(shí)會(huì)存在比較大的誤差。
第二,DMA可能會(huì)引發(fā)運(yùn)營(yíng)上的問(wèn)題。傳統(tǒng)上,在水司內(nèi)漏水部和運(yùn)營(yíng)部之間會(huì)存在些矛盾。生成DMA后漏水部的主要任務(wù)是分析并了解疑似漏水區(qū)域,但運(yùn)營(yíng)部的主要任務(wù)是確保所有用戶能夠隨時(shí)使用到高質(zhì)量、穩(wěn)定的供水。在發(fā)生用水短缺的情況下運(yùn)營(yíng)部會(huì)打開(kāi)關(guān)鍵閥門(mén)放水來(lái)滿足用戶的用水需求,這樣一來(lái)使得DMA的流量數(shù)據(jù)變得毫無(wú)意義。如果二個(gè)部門(mén)間缺乏溝通,那么就很可能出現(xiàn)關(guān)鍵閥門(mén)長(zhǎng)期處于開(kāi)放狀態(tài),造成夜間流量數(shù)據(jù)的不真實(shí),甚至出現(xiàn)假的漏水警報(bào)。
另一個(gè)問(wèn)題就是具有封閉特性的DMA可能會(huì)造成水質(zhì)問(wèn)題以及用戶方面的抱怨,尤其是管網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)死端的情況下。施行管網(wǎng)沖洗工作對(duì)于整體DMA運(yùn)營(yíng)又是一筆費(fèi)用。
當(dāng)以上問(wèn)題都疊加在一起時(shí),我們不難看出為什么一些水司認(rèn)為DMA是多余的。
DMA的替代品 —— 噪聲記錄儀
噪聲記錄儀在近幾年管網(wǎng)測(cè)漏技術(shù)應(yīng)用上逐漸開(kāi)始占據(jù)一席之地。其原理是將一組記錄儀布設(shè)在目標(biāo)調(diào)查區(qū)域內(nèi)。記錄儀記錄下的管網(wǎng)噪聲數(shù)據(jù)可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)下載或巡邏式(利用手持接收機(jī),車輛經(jīng)過(guò)每個(gè)記錄儀時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)上)采集回主機(jī)進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)管網(wǎng)原始噪聲數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)閾值的對(duì)比來(lái)判定區(qū)域內(nèi)是否存在漏水。而后,噪聲記錄儀加入了相關(guān)分析技術(shù),成為了多探頭相關(guān)式記錄儀。這種多點(diǎn)相關(guān)式探頭幫助英國(guó)大的泰晤士水司在漏失率上下降了22個(gè)百分點(diǎn)。盡管這種相關(guān)式設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)成本限制了它不能以“地毯式“布設(shè)方式覆蓋整個(gè)管網(wǎng),但在定位漏點(diǎn)方面確實(shí)為水司節(jié)省了大量的人力和財(cái)力成本。
圖1 噪聲記錄儀(上圖)與多探頭相關(guān)儀(下圖)
更“開(kāi)放”的管網(wǎng)環(huán)境
在DMA存在并應(yīng)用于英國(guó)供水行業(yè)30年之后,現(xiàn)在英國(guó)水研究中心開(kāi)始與一組英國(guó)水司聯(lián)合研究在開(kāi)放式管網(wǎng)環(huán)境下,對(duì)于管網(wǎng)健康和安全方面的監(jiān)測(cè)。對(duì)于開(kāi)放管網(wǎng)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)在于:“流量更加穩(wěn)定、壓力更加均衡、水質(zhì)出現(xiàn)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)得到了降低、用戶服務(wù)得到了提升、能源成本得到了削減以及管網(wǎng)整體性上的加強(qiáng)。”隨著歐洲水行業(yè)越來(lái)越多的將關(guān)注點(diǎn)放在用戶本身,加之流量壓力測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步,我們需要問(wèn)自己一個(gè)問(wèn)題:DMA是否還有必要?不過(guò),英國(guó)水研究中心同樣建議在監(jiān)測(cè)開(kāi)放式管網(wǎng)需要同等甚至更先進(jìn)的漏水探測(cè)設(shè)備和技術(shù)。在未來(lái),漏水探測(cè)和監(jiān)測(cè)儀器制造商們將會(huì)把注意力放在低成本管網(wǎng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
(原標(biāo)題:DMA的替代品?)