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数字水务:藉由数据发现泄漏如何让社区节约两千多万美元

田纳西州的白宫水利局实现了员工效率提高、开支降低并撤销了一项重大的资本扩张计划

供稿:傲时软件技术(上海)有限公司

白宫水利局(WHUD)是田纳西州最大的地理自来水公司,为近 90,000 个用户提供服务。该水利局正通过数据来阻止水流失,为客户节约费用。详情请参见最新发表的白皮书WHUD 2015 年起就面临着两难的境地:各地中型市政公用事业企业在预算和资金有限的情况下如何满足用户日益增长的用水需求?

早期的预测结果显示,WHUD 需要在传输升级和污水处理扩容方面投入 1500 万美元到 2000 万美元的资金,才能兑现其服务承诺。产能扩张也意味着更高的能源开支 —— 约占总的水生产成本(人员、化学品和维护)的 30%

WHUD 没有启动成本高昂的建设项目,而是另辟蹊径 —— OSIsoftMatchpointESRIHydreka 合作开发了一个通过软件和智能计量表来精确定位地下泄漏的系统。
成果如下:

  • WHUD 2012 年的结构漏水指数 (ILI) 2.86,这个数字意味着通过主供水管道泄漏了约 32% 的水。

  • 在不到四天的时间内,WHUD就发现了当地的一条小溪就是主供水管道泄漏位置,每年漏掉约 1.47 亿加仑的水,足够 2,239 个家庭使用。

  • WHUD 在两年的时间内修复了价值九十万美元的供水管道,将其 ILI 指数降至 1.49,他们希望在未来几年里能够继续减少水流失。

  • 采用智能计量方法后,WHUD无需执行费用高达 20 万美元的 SCADA 升级,并在员工时间和工作效率方面节约了 3 万美元。

  • 准备潜在问题报告的时间从六小时降到了十分钟。  

  • 最为重要的可能是WHUD 避免了数百万美元的资本扩张。据 WHUD 估计,仅这些债券偿付的利息支出每年就能高达 600,000 美元。WHUD 预计在 2028 年之前都不需要实施重大的资本扩张。

泄漏成灾

Bluefield Research 的调查数据显示,美国每回收 1,000 加仑泄漏水花费的平均成本为1.21 美元,不到常规水成本的一半1,000 加仑 3.90 美元),远低于海水淡化等新净水解决方案的 8.00 美元的平均成本。根据加州公共事业委员会的调查数据显示,泄漏控制所需成本甚至比鼓励用户节约用水更低。

因泄漏而导致的水流失是一个普遍存在的问题。从全球范围来看,世界银行估计全球每年流失的总水量达到32.6万亿升,足以填满中国的三峡大坝

在城市沉睡之时


为了实现目标,WHUD 利用 Hydreka Hydrins2 插入式计量表以及与 Matchpoint 的磋商结果将其服务区域划分为 33 个独立计量分区 (DMA)。来自该计量表网络的数据随后将提交到 OSIsoft PI System 中,该软件平台可以收集、清理和重构来自不同设备的数据,针对整体运营和资产运行状况为工程师和技术人员提供实时的洞察力。

WHUD 不去了解日间的水消耗模式,而是监视凌晨1:00 凌晨4:00 的耗水率,这个时间段多数用户已经入睡,耗水量应是 DMA 内的最低水平。如果某个 DMA 在这段时间内超出了每户每分钟 0.5 加仑的阈值,则可利用 PI System 数据来缩小泄漏位置的范围。相关数据随后将放入 ESRI ArcGIS 地图中,便于维护人员优先维修。

如果我们不确切知道某个区域存在问题,我们绝不可能偶然发现该区域存在泄漏,”WHUD GIS 主管 Carl Alexander 表示。自实施之日起,该方案都是通过每天的数据来发现潜在的泄漏问题,有些泄漏如此之小,若非借助数据,可能花费数年时间都无法检测得到。我们还能主动通知客户可能存在泄漏问题,所以说这实际上是一种双赢。

白宫水利局向人们展示了通过数字技术可以实现哪些目标。同样重要的是,WHUD证明了大数据和数据分析不仅仅适用于拥有众多工程部门的大型公用事业企业。事实上,我们的工具可供任何规模的企业使用,”OSIsoft 水务行业负责人 Gary Wong 表示。自来水公司也会成为开展相关分析的最为重要的测试领域之一。


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发布时间:2017年12月12日 11:06 人气: 审核编辑:袁键灏

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