杭州山科智能科技:供水管网渗漏预警监测技术
技术名称1：供水管网渗漏预警监测技术
1、产品技术适用范围与目标客户
供水管网渗漏预警检测技术通过采集供水管网的夜间声波信息，通过NB-IoT传输技术每日定时将数据传输回服务器端并进行管网渗漏情况分析，并给出相关预警状态，实现管网渗漏的预警。
系统通过吸附在阀门、消防栓或者管道上的渗漏预警仪，将水流通过管网产生的声波值转化为数值远传回系统进行分析，通过声波数值的大小以及相关的干扰因素判定管网是否存在渗漏，对渗漏点进行相关定位，辅助水司听漏检漏工作，提升听漏检漏效率，助力降低管网产销差。
本技术面向水务企业和水司单位。
2、产品技术概述
（1）硬件设备特点：
1.声波数据通过NB-Iot技术自动定时传输回服务器；
2.强吸铁吸附式安装，移动/永久式管道渗漏监测；
3.可多探头相关定位漏点；
4.低功耗产品，仪器使用寿命更长；
5.安装调试及系统使用简单，无需大量售后服务。
（2）软件架构
该系统采用“微内核+插件”的软件架构，以保证系统的可扩展性、二次开发和可定制性，使系统具有足够的普适性，能够适应不同的应用场景、业务环境和用户需求。微内核由核心框架和插件引擎两部分构成。核心框架是软件运行的基本环境，包括应用程序的基本要素和基础的模型工具，是系统的运行时，通过扩展点的形式实现系统的扩展。插件引擎是插件组织、管理和运行调度的“宿主”，负责插件间通信和数据交换，提供插件扩展集成机制。
插件分为基础插件和扩展插件。基础插件实现图片资料读取、二次开发、批量处理脚本语言等通用功能，这些基础插件提供扩展点供新的插件使用，是系统的基本组成部分，也是扩展的基础；扩展插件是通过基础插件扩展的插件，往往是为了实现某个业务功能而实现的插件，最终用户也可以通过系统提供的二次开发功能进行扩展插件的实现。插件之间具有松耦合特性和动态扩展特性，真正实现了系统的“即插即用”。在微内核的基础上可通过插件扩展新的图像和数据格式的支持，可扩展新的监测产品、可扩展新的信息提取参数和环境参数和不良信息检测模型、可扩展新的专题图样式和规范、可扩展新的数据可视化效果等等。
3、关键技术创新及应用可行性
管网智能预警系统是应用FSK-NB 预警仪通过监控整个管网漏损区域、鉴别管网潜在的漏水区域、监测管网漏水的产生过程变化，及时消除管网可能发生爆管隐患。其核心优势是：一旦发现区域有漏失，该设备能够辅助检漏人员快速定位漏点的位置。
管网智能预警系统通过采集供水管网的夜间噪音信息，并通过NB-Iot传输技术每日定时将数据传输回服务器端并进行管网漏损渗漏情况分析，并给出相关预警状态，实现管网渗漏爆管的预警。系统通过吸附在阀门、消防栓或者管道上的渗漏预警仪，将水流通过管网产生的声波值转化为数值远传回系统进行分析，通过声波数值的大小以及相关的干扰因素判定管网是否存在渗漏爆管，对渗漏点或者爆管点的进行相关定位，辅助水司听漏检漏工作，提升听漏检漏效率，降低管网产销差，实现爆管提前预警功能。业务流程图如下：管网智能预警系统由硬件FSK-NB预警仪、智能预警管理系统和APP三大模块构成。
（1）FSK-NB预警仪
FSK-NB预警仪产品特点如下：
1.数据采集频率高，漏点检测准确；
2.外部可选的各种天线确保信号的通信质量；
3.成熟的漏损算法，避免了必须去现场的工作，节省成本；
4.IP68完全密封潜水级；5.所有的设备参数均可以通过远程进行配置。
（2）智能预警管理系统（PC端）
监控总览：默认显示当前日期所有设备数据，可通过设备区域选择、日期选择、设备编号、渗漏预警状态、设备状态等多维度条件进行设备数据查询。
可进行设备详情查看（包括预警值信息、音频信息）以及获取音频指令发送。
渗漏预警：根据日期显示当前预警信息条目总览，并包括生成工单以及忽略操作，同时可进行日期、渗漏状态、设备编号等维度筛选条件。
设备预警：显示设备状态总览，包含设备离线、设备无数据、设备电压低等状态数据统计，方便对设备进行维护管理。
漏点分析：对管网检出漏点进行统计分析，区域漏点累计排行，分析漏点空间分布规律。
漏点检出曲线：可按照区域、时间显示漏点检出数量曲线，分析漏点检出时间分布规律。
设备关联分析：可选定对比日期，选定多台设备数据曲线进行叠加关联分析，帮助探寻设备相关性分析规律。
设备离线分析：显示选定时间范围内设备在线时间、离线时间分布。
漏点管理：漏点信息统计，包括该漏点相关设备编号、工单编号、信息来源、漏点大小、检漏时间、漏点风险等级、漏点位置等信息总览。
多维度查询功能：可通过设备编号、信息来源、漏点大小、检漏时间范围、管材、管径、风险等级等关键信息对漏点进行筛选查询。
漏点统计：漏点统计曲线图展示。
（3）智能预警管理系统（APP端）
设备总览：以GIS地图展示探头的位置、当日数据以及告警状态，点击可进行该探头设备的具体操作，如导航、漏点上报、拆除、现场照片、预警记录、拆除记录、设备连接，右侧可进行各类状态的探头图层展示控制。
设备导航：选择设备进行由当前人员位置到设备位置的导航，选择手机地图进行导航（百度地图、高德地图、腾讯地图等）。
漏点上报：对管网检出漏点进行上报，填写相关信息，如漏点类型、渗漏原因、漏点难度级别、漏点挖掘次数、漏点定位、漏点距离探头距离、漏点部位、漏点个数、漏点大小估计、风险等级、管材、管径、现场图片等。
设备调试：可在现场用手机与设备进行蓝牙短连接，用以当NB通信不佳时现场的设备数据收取及相关参数调整。
渗漏预警、漏点统计等功能可与PC端同步。
（4）产品技术节能环保效果
传统的供水管网检漏方法，主要依靠检漏工在夜深人静时携带听音棒、检漏仪等工具，徒步沿着管线用耳朵听音判断，工作质量完全依赖检漏工的业务技能，不仅效率低下也无法大规模推广。而FSK-NB预警仪通过高频记录噪声以建立噪声曲线来快速报警不仅突破了这一限制，还改变了检漏工夜间听漏模式，使漏损率一直稳定控制在低位运行，消除了不少人工难以发现的隐患，同时在人才团队管理上不断创新，有效解决了传统检漏岗位人员青黄不接的问题。
设备安装时不需要新建阀门井或开挖路面，只需将底部强磁铁吸附在已有阀门井的金属管壁上即可，若管道为非金属材质，可将设备吸附在阀门外壳上。同时，设备探头与通讯模块采用分体式设计，若阀门井内无水则可将通讯模块套在探头上一起安装，若阀门井内有水，则可将探头吸附在管壁上，而通讯模块可安装在无水处。整套设备外壳抗老化、耐腐蚀、防锈经久耐用。单只探头探测半径达300米，同时内置上千种可能干扰到正常漏点声音的其他声波信息，可自动过滤干扰噪音，提升检漏效率。
4、应用案例
绍兴上虞查漏案例介绍：绍兴市上虞区，日供水量28万吨，共设置探头260颗，管网渗漏预警系统PC端和APP配合使用。为了配合检漏工作，上虞水司成立了专门的漏损控制部门。其中2名工作人员专门负责探头，由检漏工配合，结合检漏工作和检漏计划，去管道上放置探头。探头和管网渗漏预警系统上线后，配合人工检漏，效果显著。
通过连续监测的数据，系统会对探头监测上来的声波数据进行分析，得出预警值。对设备进行分析，分为正常设备、预警设备、疑似设备、离线设备，若同一设备连续几天都是在预警状态下，则产生高危报警。系统可获取探头监控的音频，通过对预警及高危报警处的音频进行分析，确定是否为漏点。对于系统确定的报警区域，安排检漏工去现场听漏。
前期检漏工多次巡检未查出有漏，装上探头后，相邻两个探头均产生预警，其中一个探头连续5天预警值为99，另一个探头预警值为74。
水司人员同我司人员分析，判断出漏点的大概位置，然后在我司技术人员及检漏工的配合下，确定出漏点的大概位置。使用挖掘机明挖，找出了漏点。
漏点管道情况为DN600水泥管道。漏点距离探头实际位置位于两个探头中间，距离其中一个探头约173米，另一个探头约110米。
漏量：时漏水量约20吨，月漏水量约1.44万吨，年漏水量约17.28万吨。
探头安装及现场漏点
杭州山科智能科技股份有限公司
邮编：310000
地址：杭州市余杭区瓶窑镇蒿山路47号
联系人：曾光 联系电话：0571-88911100 手机：15355717157
电子邮箱：seckzg@163.com
技术持有单位简介
杭州山科智能科技股份有限公司成立于1999年。在全体山科人的努力下，在客户和合作伙伴的支持下，始终保持稳健的发展势态，2020年9月28日在深交所创业板成功上市（股票代码300897）。
山科智能一直以国家发展规划为导向，紧紧围绕“工业互联网+智能传感器及软件”这一技术路线，结合水务企业在水务安全、节能减排、惠民服务、提质增效等方面的内在需求，发挥在智能传感器、智能终端、平台软件等技术产品优势，出色研制出各类稳定成熟的智慧水务产品，得到水务企业的广泛认可。已与首创水务、中国水务、粤海水务、北京自来水、上海城投水务、深圳水务、中法水务和威立雅集团等全国700多家水务企业成为长期优质的合作伙伴。
近年来，山科智能不断深耕水行业，为达成“领引智慧水务新方向”的使命而不断努力，在智慧供水产品上已处于领先地位。作为上市企业，响应国家十四五规划的号召，山科智能于21年、22年成立了杭州山海链智能科技有限公司和智慧水利事业部，将服务逐步拓展至制水、污水、水利等多个版块。
