监控
水管泄漏是北卡罗莱纳州公用事业委员会的一个问题。
通过比尔凯利
Syrinix

格林维尔公用事业委员会(GUC)为格林维尔市和北卡罗来纳州皮特县的135,800多名客户提供电力、水、下水道和天然气服务。该公司的配电网络由大约70%的聚氯乙烯(PVC), 20%的石棉水泥(AC)和10%的铸铁管道组成。提供可靠的水供应,同时有效地管理成本是公用事业的核心使命。

像许多水务公司一样,GUC将减少其整个网络的泄漏作为优先事项。该公司社交媒体频道上的视频敦促住宅客户警惕家中潜在的漏水问题,随着时间的推移,这可能会导致严重的水资源浪费。同样重要的是,必须避免水管破裂,否则会导致严重的水流失,造成收入损失,并需要昂贵的维修。

这种情况并非GUC独有。最近的研究表明,美国的水管正以加速的速度衰竭——尽管水务公司面临着资金有限的挑战。12018年的一项研究发现,美国和加拿大的水管破裂在短短六年内增加了27%。2这对公用事业公司和费率支付者来说是一笔巨大的成本,并增加了公用事业公司员工的负担。

挑战:改进断裂检测和预防

GUC面临压力瞬变的挑战,压力瞬变会对网络资产造成破坏,导致泄漏和水管断裂。一个周末的晚上就发生了这样的事故,公用事业人员花了几个小时才在服务区附近开车定位泄漏的位置。虽然最终在一个偏远的工业区发现了14英寸的管道裂缝,但GUC管理层意识到,他们需要一个更好的解决方案来主动缓解瞬变压力问题,并快速准确地定位裂缝。快速响应时间对于最大限度地减少对客户的影响和昂贵的水损失至关重要。

虽然GUC在网络的各个位置都部署了压力监测器,但它们没有探测和三角测量瞬变压力源的能力。认识到需要改进压力瞬态监测后,GUC管理层面临的挑战是将监控器放置在何处,以最好地通知其网络镇定工作。

解决方案:数据驱动的部署规划

云平台部署规划软件工具允许公用事业工程师确定监控器部署的最佳位置,以最大限度地覆盖压力瞬态监测、网络管理和分析。该工具模拟了不同的瞬态事件大小,并计算了波在建议位置的传播。该工具分析压力波衰减,并预测不同网络位置的影响。它使用地理信息系统(GIS)数据,生成彩色编码的覆盖地图,以告知关于最佳监控器位置的决策。然后根据规划工具提供的指导部署监控器。

图2:正在使用的监控软件
图2:正在使用的监控软件

三角定位泄漏位置

由于泄漏导致压力下降,云平台软件分析来自监控器的数据,对源位置进行三角定位。当使用两个以上的传感器检测瞬态事件时,可以实现三角测量,每个传感器都提供精确的时间数据点。一个集成的GPS接收器记录了机组的位置,一种算法应用于数据,精确定位并立即通知公用事业。GUC在其网络中总共部署了22个单元,监测约725英里的管道。

最佳监测位置和三角测量分析相结合,创建了一个智能网络,实时分析压力和声学数据,能够快速响应潜在的泄漏和爆炸,以减缓速度,同时最大限度地减少对持续人工监测的需求。

系统还提供了“S3”严重评分,这是在指定时间段内压力变化严重程度的计算测量。显著的变化会导致较高的S3分数,而在测量的时间段内的微小变化会产生较低的分数。持续稳定的压力导致S3分数为零。使用S3评分,可以触发对异常压力事件的警报,因此可以跟踪、审查信息并采取行动。

这种数据驱动的方法为GUC提供了有价值的见解,以帮助通知网络镇定工作。随着对压力瞬态模式的更好理解,以及识别破坏性压力事件来源的能力,GUC已经能够做出运营决策,以帮助提高性能,减少关键网络资产的磨损。

例如,通过监测瞬态,GUC工作人员能够识别阀门关闭过快并产生压力波的位置。有了这一见解,GUC的工作人员通过更换基于新技术的阀门来缓解问题。这立即减少了推送到配电网的暂态,否则会对系统造成压力,提高了网络性能和可靠性。

通过识别潜在的问题区域,GUC已经能够降低其S3分数,这表明整个配电网络中大型瞬态事件的减少。预计这将对包括水管在内的关键部件的寿命产生积极影响。

改进的网络镇定也使GUC实现了财务节省。提前识别和缓解瞬态事件,减少泵、阀门和其他资产的磨损,有助于避免昂贵的维修,并支持GUC实现系统损失的关键性能指标(KPI)目标。BETVICTOR体育官网此外,监测系统产生的数据使GUC能够为主动管道更换提供资金。

数据驱动的未来

基于迄今为止的成功,GUC正在寻求将数据驱动的网络监测作为其运营战略的关键要素。通过采用先进计量基础设施(AMI)的计划也在考虑之中,GUC正在展望未来,先进的技术和数据分析将为决策提供信息,从而推动服务可靠性、效率和环境责任的持续改进。

参考文献

https://awwa.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aws2.1179

https://digitalcommons.usu.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1173&context..。

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