市政管网漏损监测数据能与管网运维计划结合,提前预防漏损吗?-吉佳水务
来源: | 作者:吉佳 | 发布时间: 2025-10-30 | 4 次浏览 | 分享到:
市政管网漏损致水资源浪费与安全事故,传统运维被动。漏损监测数据(运行状态、漏损特征、环境关联数据等)可与运维计划深度融合,通过数据标准化、风险分级建模、动态调整运维计划、反馈优化形成闭环。国内多城市实践证明,此模式能将漏损率降低 8%-15%,提升运维效率 30%-40%,未来结合全域数据中台与 AI 技术,可推动运维向 “主动预防” 转型。

市政管网作为城市 “地下血脉”,漏损问题不仅造成水资源浪费,还可能引发路面塌陷、交通中断等安全事故。传统运维多依赖 “漏损后抢修” 的被动模式,而漏损监测数据的深度应用,正推动运维向 “提前预判、主动预防” 转型。本文将从数据价值挖掘、融合路径设计、实践案例验证三个维度,解析市政管网漏损监测数据如何与运维计划结合,构建全周期漏损预防体系。


一、漏损监测数据:运维计划的 “精准导航仪”

市政管网漏损监测数据并非单一的 “漏损报警信号”,而是包含管网运行状态、风险趋势、设备健康度的多维数据集,为运维计划提供科学依据。其核心价值体现在三个层面:


1. 基础数据:描绘管网 “健康画像”

漏损监测系统通过压力传感器、声波监测仪、流量计量设备等,实时采集三类关键数据:

运行状态数据:管网压力分布(如节点压力波动范围、昼夜压力差值)、流量变化(如管段瞬时流量、流量异常波动频次),可识别 “压力过高易爆管”“流量骤减可能堵塞” 等潜在风险。例如,某城市老城区管网监测数据显示,夜间 2-4 点部分管段压力超设计值 15%,成为漏损高发诱因。

漏损特征数据:漏损点定位(精确至米级)、漏损速率(如小时漏水量、漏损持续时间)、漏损类型(如点状渗漏、管道破裂),为运维优先级划分提供依据 ——DN600 以上主干管漏损需 24 小时内处置,而 DN100 支管小渗漏可纳入周维护计划。

环境关联数据:土壤含水率、地下水位、温度变化等,可分析外部环境对管网的影响。如雨季土壤含水率升高导致管道周边土体松动,漏损风险较旱季提升 30%,需提前调整运维频次。


2. 趋势数据:预测漏损 “发展轨迹”

通过长期监测数据积累,运用时间序列分析、机器学习模型,可预测管网漏损趋势:

短期趋势(1-7 天):结合气象数据预测降雨、低温等天气对管网的影响。例如,基于监测数据建立的模型显示,气温骤降 5℃以上时,塑料管道接口漏损概率增加 25%,可提前安排接口巡检。

中期趋势(1-3 个月):分析管网压力、流量的周期性变化,识别 “高负荷运行管段”。如某工业区管网在生产旺季(每月 1-15 日)流量超平时 1.2 倍,漏损率上升 8%,运维计划可针对性在每月初增加该区域巡检。

长期趋势(1-5 年):基于管网使用年限、材质老化程度、历史漏损频次,预测管道寿命周期。如铸铁管道使用超 20 年后,漏损率年均增长 5%,可将此类管道纳入 “逐年更换计划”,避免大规模漏损发生。


3. 对比数据:优化运维 “资源分配”

通过不同区域、不同材质、不同工况的监测数据对比,发现运维薄弱环节:

区域对比:新城区管网漏损率仅 3%,而老城区达 12%,运维计划可向老城区倾斜 60% 的人力与设备资源;

材质对比:PE 管道年均漏损次数 0.2 次 / 公里,而灰口铸铁管达 1.5 次 / 公里,可优先对铸铁管路段制定改造与加强监测计划;

工况对比:穿越河道的管段漏损率较普通路段高 80%,需在运维计划中增加河道周边管段的压力监测频次与防腐维护。


二、数据与运维计划的融合路径:从 “数据” 到 “行动” 的闭环

将漏损监测数据转化为预防漏损的运维行动,需构建 “数据采集 - 分析建模 - 计划制定 - 执行反馈” 的全流程融合机制,核心包含四个关键环节:


1. 数据标准化处理:打通 “信息壁垒”

市政管网漏损监测数据来源多样(如 SCADA 系统、手持检测设备、第三方监测平台),需先进行标准化处理:

格式统一:采用《城镇供水管网运行、维护及安全技术规程》(CJJ 92-2016)规定的数据格式,将压力、流量、漏损定位等数据转换为统一的 JSON 或 XML 格式,确保与运维管理平台兼容;

异常清洗:通过 “3σ 原则” 剔除传感器故障、信号干扰导致的异常数据(如压力值瞬间跳变至 0 或远超设计值),保留有效数据;

时空匹配:将监测数据与管网 GIS 地图关联,标注每一个数据点对应的管段编号、材质、埋深、周边环境等属性,实现 “数据 - 管网 - 位置” 的精准对应。例如,北京某水务公司通过该方式,将分散的 2000 余组监测数据整合至统一平台,运维人员可通过 GIS 地图直接查看任意管段的漏损风险。


2. 风险分级建模:明确 “运维优先级”

基于标准化数据,构建漏损风险分级模型,将管网划分为 “高、中、低” 三级风险区域,对应不同的运维策略:

高风险区域:满足 “近 3 个月漏损次数≥2 次”“压力波动超设计值 20%”“管道使用年限超 30 年” 任一条件,运维计划需采取 “每周 1 次人工巡检 + 每日 2 次数据监测 + 每月 1 次管道壁厚检测”,并优先安排改造计划;

中风险区域:满足 “近 3 个月漏损次数 1 次”“压力波动 10%-20%”“管道使用年限 20-30 年”,运维计划为 “每两周 1 次人工巡检 + 每日 1 次数据监测 + 每季度 1 次防腐维护”;

低风险区域:无漏损记录、压力稳定、管道使用年限<20 年,运维计划为 “每月 1 次人工巡检 + 每 3 日 1 次数据监测”。

深圳某区通过该模型,将辖区 500 公里管网划分为 87 个高风险区域、156 个中风险区域、203 个低风险区域,运维效率提升 40%,漏损率从 18% 降至 11%。


3. 运维计划动态调整:实现 “精准施策”

漏损监测数据的实时更新,要求运维计划具备动态调整能力,避免 “一刀切”:

短期调整(按周):根据周监测数据,若某区域漏损预警次数较上周增加 50%,立即追加巡检人员与设备,如杭州某水务公司在 2024 年梅雨季节,通过周数据调整,将城东区域巡检频次从每周 1 次增至 3 次,提前发现 12 处潜在漏损点;

中期调整(按月):结合月漏损趋势报告,优化维护重点。如某城市监测数据显示,每月 10-15 日商业区管网流量高峰时漏损风险升高,运维计划调整为每月 9 日开展商业区管道预防性维护;

长期调整(按年):基于年度漏损数据统计,更新管网改造与更换计划。如上海某区 2024 年漏损数据显示,铸铁管漏损占比达 65%,2025 年运维计划将铸铁管更换比例从 30% 提升至 50%。


4. 执行效果反馈:形成 “数据闭环”

运维计划执行后,需通过漏损监测数据验证效果,反向优化后续计划:

效果评估:对比运维前后的漏损率、漏损次数、修复时长等指标。如某路段实施管道内衬修复后,监测数据显示漏损率从 15% 降至 2%,说明该运维措施有效,可在同类管段推广;

问题复盘:若运维后漏损问题仍未改善,分析数据查找原因。如某区域多次巡检未发现漏损点,但监测数据仍显示压力异常,后续运维计划增加 “声波检测仪深度探测” 环节,最终发现管道深埋 3 米处的微小渗漏;

模型迭代:将运维反馈数据纳入风险分级模型,优化模型参数。如初期模型未考虑 “管道周边施工” 因素,某路段因地铁施工导致漏损率骤升,后续模型新增 “周边施工强度” 指标,提升预测准确性。


三、实践案例:数据与运维融合的落地成效

国内多个城市已通过漏损监测数据与运维计划的融合,实现漏损预防能力的显著提升,典型案例呈现三大模式:


1. 北京:“数据驱动的分区运维” 模式

北京某水务公司负责 3000 公里市政管网运维,通过部署 1200 个压力传感器、800 个流量监测点,构建漏损监测数据平台:

分区管理:基于数据将管网划分为 28 个运维分区,每个分区设置 “数据专员”,每日分析监测数据,生成《分区漏损风险日报》;

计划制定:高风险分区(如西城老城区)运维计划包含 “每日压力监测 + 每周管道探漏 + 每月防腐处理”,低风险分区(如亦庄新区)为 “每 3 日数据监测 + 每月巡检”;

成效:实施 1 年后,漏损率从 18% 降至 10%,年节水 1200 万立方米,运维成本降低 25%,未发生因漏损导致的路面塌陷事故。


2. 深圳:“预测性运维” 模式

深圳某区针对 450 公里管网,运用 LSTM 机器学习模型,基于 3 年漏损监测数据预测管道故障:

预测模型:输入管道材质、使用年限、压力波动、历史漏损等数据,预测未来 3 个月内的漏损概率,准确率达 82%;

运维计划:对预测漏损概率>60% 的管段,提前安排 “管道内窥镜检测 + 接口加固”,如 2024 年预测 152 段高风险管段,运维后仅 8 段发生漏损,预防成功率达 95%;

创新点:将预测数据与 “智慧工单系统” 联动,自动生成运维任务,分配至就近班组,响应时间从 48 小时缩短至 12 小时。


3. 杭州:“应急与日常结合” 模式

杭州因多雨天气,管网漏损易受雨水浸泡影响,通过监测数据实现 “日常预防 + 应急响应” 的运维融合:

日常运维:基于历史降雨数据与漏损数据的关联分析,在雨季来临前(每年 5-6 月),运维计划增加 “管道周边排水疏通 + 接口密封性检测”;

应急响应:降雨时,监测数据实时传输至指挥中心,若某区域压力骤降>30%,立即触发 “应急巡检工单”,2024 年梅雨季节,通过该机制提前处置 23 处漏损隐患,避免内涝叠加漏损的双重灾害;

成效:雨季漏损率较往年降低 40%,应急抢修次数减少 35%。


四、优化方向:突破融合瓶颈,提升预防能力

当前漏损监测数据与运维计划的融合仍面临 “数据孤岛”“模型精度不足”“人员能力不匹配” 等问题,未来需从三方面突破:


1. 打破数据壁垒,构建 “全域数据中台”

推动水务、市政、交通、气象等部门的数据共享,将管网监测数据与 “道路施工计划”“气象预警信息”“地下水位数据” 融合,提升运维计划的全面性。如某城市将地铁施工数据纳入漏损监测平台,提前调整施工路段的管网运维计划,避免施工导致的管道破损。


2. 升级算法模型,实现 “精准预测”

引入数字孪生技术,构建管网三维数字模型,将监测数据与物理模型结合,模拟不同运维措施的效果。如通过数字孪生模拟 “管道内衬修复” 与 “管道更换” 两种方案,对比数据选择性价比更高的运维方式;同时,融入实时气象、交通流量数据,提升漏损预测的动态适应性。


3. 强化人员培训,打造 “数据型运维团队”

开展 “监测数据解读 + 运维计划制定” 的专项培训,使运维人员掌握 “通过压力曲线判断漏损类型”“根据流量数据优化巡检路线” 等技能;同时,建立 “数据分析师 + 运维工程师” 的协同机制,确保数据价值充分转化为运维行动。


结语:从 “被动抢修” 到 “主动预防” 的转型关键

市政管网漏损监测数据与运维计划的融合,本质是用 “数据理性” 替代 “经验判断”,实现运维资源的精准配置与漏损风险的提前管控。从北京的分区运维到深圳的预测性运维,实践证明:二者的深度结合可使漏损率降低 8%-15%,运维效率提升 30%-40%。未来,随着智慧水务技术的持续发展,漏损监测数据将进一步与 AI 调度、无人巡检等技术融合,推动市政管网运维进入 “全周期、智能化、零漏损” 的新阶段,为城市水资源安全与基础设施稳定提供坚实保障。