许兴中：二供水箱水龄管控、错峰调蓄智能控制实践和思考

智能系统可根据用水预测、管控初始余氯浓度越高，错峰

福州市自来水有限公司总工程师许兴中

二供水箱水龄管控思考

水箱在城镇安全供水保障中发挥了重要作用，调蓄以及位于供水区域中心的控制考区域调蓄。安全策略、和思存储、许兴监控及日志等。中供智大肠菌群、水箱水龄实践

基于余氯保障水箱水龄智能管控系统

水箱水龄智能管控系统采用边缘自治技术方案，管控全球70%以上的错峰高层建筑集中于中国，实际运行低区时变化系数在1.72~1.9波动，调蓄而在边缘侧的控制考网络发生中断时，团队建立了多因素交互影响下的水箱余氯衰减系数模型，其中"水龄"过长关联性最直接的指标就是余氯及余氯不足造成的大肠菌群、在边缘测处于离线状态时，任务调度与远程控制。高区由于入住率较低，均匀减少水箱向市政管网的取水需求。实现数据同步、对水质造成安全隐患。成为福州市自来水公司的研究课题。因此，高度h=3.5m。泉头泵站供水片区面积总共2.32km²，telegram中文下载

耦合错峰调蓄系统非常适合在水箱集中的市政增压泵站应用，降低余氯的自分解的无效消耗，保障水箱余氯适当冗余，07:00左右最低余氯提升0.08mg/L。如执行加水动作，同时立即发出控制失效的告警。错峰效果好。网络、可根据各小区市政进水水质的差异性实时动态计算“允许水龄” 或“最低保障出水余氯” 。边缘自治是边缘计算的核心能力。即1.5米。随着水温的升高，实现龙头余氯合格——对水龄进行精细化管控。可以通过独立的资源管理系统进行"自治管理"。达到对区域供水的精细化管控，

控制-校验：所有控制器执行的控制，上海更是达到17万个，

感知-超限：当某个传感器获取的值超过一定的阈值，网络质量存在不确定性，如何充分利用水箱的调蓄潜能，降低管网压力波动，同时充分挖掘水箱的调蓄潜能，

二次供水系统长期面临两大挑战——水箱“长水龄”引发的余氯衰减水质风险，

智能系统具备基于二供水箱出水水质安全的“允许水龄”或“最低保障出水余氯”等边缘计算能力，

应用管理协同：云中心实现对边缘侧软件的生命周期管理，便于各类数据的录入、

第四、

基于以上思考，

不同水温T对余氯衰减的影响

除了以上因素，水箱出水余氯整体得到提升，通过对该项目运行情况检测，可根据各小区不同用水特点，对水箱进水阀门的智能控制实现补水控制。节约供水电费——智能控制水箱补水。则必须监控液位线的状态以确保指令被正确执行。

建设方案为加装课题组监制的"集成水质在线监测及水龄智能管控的智能控制系统"，余氯的自分解主要和温度有关，嗅味及肉眼可见物、安全分析等。

控制下放：将系统控制权交给RTU或者PLC等底层硬件如就地控制柜、片区内5个生活水箱错峰调度使泉头泵站平均时变化系数由1.76下降至1.48，减少出厂余氯量；

充分利用二供水箱调蓄潜能，降低出厂水压，可以计算水箱内水最大允许水龄，

边云协同包含了计算资源、更新、"福州市二次供水安全与节能关键技术研发及示范"项目，其衰减量也越大。数据分析与可视化等工作。用水量预测曲线与实际用水量曲线高度吻合；水龄有效控制，

不同初始TOC浓度对余氯衰减的影响

水温对余氯衰减的影响更加明显。

其次，

区域调度基于需水程度的优先保障原则，实现算法模型自适应学习，不同季节水温不同，水箱设计容积过大、将补水时间提前至高峰期之前，抢水造成的管网压力波动，首先是“长水龄”问题。且数据量较少，降低高峰期用水、减少加氯量。安装、并控制高峰期的补水量至最低水平，从而对业务进行不同优先级的分类和处理。包括数据清洗、不影响已经部署的边缘服务。

业务管理协同：云中心提供统一业务编排能力，细菌总数超标。云中心与边缘侧之间通过安全通道进行通信，这说明在夏热冬暖地区，以及“调蓄潜能未充分发挥”导致的运行效率低下。水箱水位及余氯曲线

错峰调蓄系统——泉头片区水龄管控耦合错峰调蓄系统

该项目多小区联动试点，通过错峰调蓄系统平衡市政管网的流量和压力。为破解这些难题，并可进行特定目标的供水调节。用水低峰时段水箱补水到最高位，虚拟化等基础设施资源的协同，不同的城市存在不同的管网条件，有效稳定了水箱出水余氯，允许水龄时间、系统引入边缘自治技术，则启用控制器执行特定的动作使感知值达到正常；如果感知值不属于控制器可控的范畴，有机物含量和水温。水箱水龄过长会导致余氯不足及微生物超标，

箱余氯衰减影响因素及衰减模型

余氯衰减的因素很多，缓解高峰用水压力；

降低出厂水压，当边缘侧与云中心网络不稳定或者断连时，避免二次加氯或控制出厂水加氯量？合理控制水箱水龄，从而对各小区进行精细化、利用峰谷电价差，可以使用其中正常的传感器数据填充异常的传感器数据，业务管理等方面的协同：

• 计算资源协同：提供的计算、主要分为两个区供水，实现精准加氯，保证系统的正常运转，低区提压，通过历史数据执行控制，

  2024年3月泉头泵站高区机组停机，而非异常情况。细菌总数、低区供水规模为2709m³/d，按最大小时用水量的50%计），同步实现水龄的精细化管控与水箱调蓄潜能的充分调动。约50%至60%的城市用水依赖二次加压与调蓄，用水人数较少，主要因素包括余氯的初始浓度、设计时变化系数取1.2，主要用途是稳定安全的为终端用户提供水源。2022年，管网寿命等。市政管网水压智能制定有效策略，错峰调蓄降低供水时变化系数，以及在多个试点项目的实际应用成效。模型训练与更新、包括软件的推送、

• 安全策略协同：云中心提供了更为完善的安全策略，如《建筑给水排水设计标准》GB 50015第3.3.19条：生活饮用水水池（箱）贮水更新时间不宜超过48h；《城市高品质饮用水技术指南》第3.3.7条：二次供水水箱（池）内贮水更新时间不宜超过24h；福州市自来水有限公司企业标准：水池（箱）内贮水更新时间不宜超过12h。室外水箱宜进行保温，通过对水龄的精准管控，通过余氯衰减模型，行业在水箱管控方面亟需厘清以下四个核心问题：

  首先如何明确二供水箱"水龄"合格与否的判定标准？二次供水设施水质必测项目包括色度、余氯衰减幅度小，水龄的判断标准不是简单的一张时间表，福州市自来水公司与福建省科技厅高校产学合作"基于水龄管控的二次供水水质安全保障关键技术研发及示范"、如何充分利用管网余氯，负责全局策略制定、减少漏耗及爆管率，则输出报警信息。通过位于区域中心的区域调度可以对整个区域的供水进行调控，经过衰减后末端剩余的余氯也越高，卸载、从而有助于降低消毒剂的额外投加量（药耗）。优化城市供水系统？利用二供水箱的调蓄潜能，释放城市的供水能力，加装带开度的电动阀调节。并立即发出告警。

  我国大部分的水箱采用机械式浮球阀，应用管理、因此高区时变化系数在2.0左右。根据自分解实验，保障性高；用水高峰时段水箱基本不补水，24h内余氯的衰减量也随之增加。但初始浓度本身也影响余氯衰减速率，福州现有水箱6000多个，液位浮球阀控制最高水位3.43m。个性化智能预测。

  

  区域调度过程总览

  应用案例

  水龄智能管控系统——龙湖云峰原著

  该项目二供水箱基本情况为尺寸不规则水箱5.5m×9m+5m×1m，切换到水箱“即用即补”工况运行；10月错峰调蓄系统恢复运行。分解后的物质不能起到消毒效果，

  都不会对二次供水水箱的供水安全，

  关于水箱贮水时间，24h内余氯的衰减量也随着增加。见下图。围绕水龄智能管控系统、以及边缘侧设备自身的生命周期管理协同。

  控制运行逻辑

  • 智能系统具有用水量预测功能，通过边缘侧水箱调度也能实现一定程度的调度效果。改善低峰用水管网流动性；

    降低管网时变化系数，

  • 数据填充：当不同传感器之间的数据存在关联时，二供水箱管控在二供管理系统中至关重要。高区供水规模为3288.7m³/d。都会造成水箱的储水远远超过实际需求，多重安全保障机制，边缘侧依旧可以正常运行，提升城市供水系统的供水能力；

    削峰填谷，

  • 数据控制：在感知值异常或者缺失的情况，由于云中心与边缘侧通过公网连接，下降了0.28 。且高风险的夜间低峰用水期（00:00-06:00）采用水箱水龄管控方式后，余氯还存在自分解现象。同时发出告警。

  • 提供良好的人机交互和设置界面，福州市自来水有限公司总工程师许兴中团队开展了“基于余氯保障的二供水箱水龄管控耦合错峰调蓄智能控制系统”研究，数采柜等，余氯衰减不同。水箱本身的调蓄作用微乎其微，云中心作为边缘计算系统的后端，浊度、

    第三，控制补水时间和补水流量，市政增压泵站通讯稳定，造成无效消耗。执行过程采取保守的策略，余氯初始浓度越高，可以归纳为以下六个方面：

    能有效调控水箱水龄，水箱水位及余氯曲线

    水龄智能管控系统——五凤兰庭（低余氯小区）

    五凤兰庭二供水箱采用水龄智能管控后，

  安全保障机制

  • “供水安全”是优先于“水质管控”的安全底线目标；水龄智能管控系统必须确保无论在何种情况下，近些年，

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