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万朗王建斌:为城市供排水系统安上会说话的“管子”

时间:2017-08-24 09:37

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智慧城市、智慧水务等新概念已经带动了一批产业的发展。如何与“智慧”嫁接,成为很多企业思考的发展方向。“我国互联网、数字移动技术发展日新月异,可充分利用网络、物联网技术和信息资源,进行服务效能整合与升级、加强资源整合与共享,实现部门业务协同。”2017上海水业热点论坛上,万朗集团副总经理王建斌表示,基于这些思考,万朗集团已经在探索并实践,城市供排水管网体系智能化建设方案。“要让‘管子’会说话,真正推动城市供排水系统建设。”

以下为王建斌现场分享内容(根据现场发言整理,未经本人审阅)

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万朗集团副总经理 王建斌

追古溯源,管网是城市供排水系统建设的关键

在我国历史上,排水设施比供水设施更早出现,最早的下水道出现在商朝时期,位于河南安阳殷墟遗址。最早的供水设施出现在东周阳城(河南登封县),我国古代排水技术的巅峰之作,是由宋朝赣州刘彝负责建设的福寿沟,而赣州也由此成为一个不会发生内涝的城市。

但从远古农耕时代到近代的洋务运动,再到新中国成立后的大跃进、改革开放30多年,每一次文明进步,都伴随着对环境的极大破坏。随着社会的大发展,这种污染和破坏也愈发严重。在供排水系统建设过程中,管道接口、管体渗漏问题很多,对管线沿途土壤和水环境带来严重污染。

“有效改善这种污染现状的关键之一是管网的建设。”王建斌介绍,管道的发展可以分为四个阶段:第一阶段是沟、渠、陶管等;第二阶段是混凝土、金属管;第三阶段是塑料管、复合管、混凝土、金属管等多种材料并存;第四阶段,管道将走上智能化的发展道路。

十多年前,国内智能管道的发展就有了最初的应用。2004年,中国石油天然气公司最早提出并实施了数字化管道,主要将数字化技术应用于油气管道行业的勘察设计和施工,分别在西气东输冀宁管道联络线、西气东输二线、中缅油气管道等工程建设中,利用卫星遥感技术、全球定位技术、GIS成图技术,在勘察设计和施工阶段帮助优化管线走向。

国外智能管道相对发展比较快。像美国、挪威、英国等国家已经有比较成熟的发展模式。美国休斯顿控制中心和Tulsa的控制中心已实现实时模拟(RTM)、预测(前瞻性)模拟(PM)、压缩机站优化(COS)、压缩机性能自动化(RTCT)、气体负荷预测(LF)、历时数据存储,建立了统一的国家地理信息系统(GIS),将管道属性数据和地理数据整合,与其他信息系统(如设备管理系统、管网模拟系统)相接,实现管道动、静态数据的统一管理。

挪威更注重后期的运营维护工作,挪威Statoil公司开发了管道完整性管理系统,集成了SAP、Intergraph、Inspection等系统数据,管理者可以在同一界面看到管道的完整信息,如管道设计、运行情况、维护历史等,大幅降低了管理难度,提高了管理效率。

英国BP公司利用物联网技术提高管道资产与人员的安全性,通过先进的无线智能终端应用,实现设备、仪表的位置标记与识别,资产周期、历史数据与关联性查询,以及现场工作状态、进展、规程与位置跟踪;通过使用带有高清晰度摄像头及热力传感器,对复杂自然环境中管道进行泄漏监测和安全监控。

王建斌表示,我国在供排水管网智能化方面也做了很多工作,但是问题也有很多。最主要的问题包括:管网权属分散、基础资料不全;地下管线相互干扰、浪费现象严重;地下管线管控能力不足;空间位置不明确,数据不准确;信息化能力弱,无法实现对管网精细化、科学化管理;建设规划前瞻性不足。

从管道研发入手,万朗智慧管网建设实践

为了更好解决这些问题,万朗集团提出了智慧管网解决方案及技术路线。

我国互联网、数字移动技术发展日新月异,可充分利用网络、物联网技术和信息资源,进行服务效能整合与升级、加强资源整合与共享,实现部门业务协同。王建斌表示,万朗通过建设数字管理平台,提高城市供排水管理的科学性和应急处置能力。建立完善的空间数字化模型,充分利用计算机网络和计算机智能技术,建立具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统,为“智慧供水”理念应用于供水管网信息建设打下良好的基础。此外,在系统的总体设计和程序编码时,考虑到系统今后发展的要求,采用组件式开发技术,使系统功能的扩展就像积木拼装一样方便,保证系统良好的可扩展性,以满足今后供排水管网信息建设发展的各项需要。

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“要做智能管道,首先要考虑的是管道自身的问题,”王建斌认为,好的管道,是实现智能化的前提和基础,万朗一直在从事各类管道的生产和研究。

上海市由于基础建设发展迅速,非开挖将显得异常重要,将PCCP管与顶管施工方式相结合是降低工程造价,又发挥PCCP管特点的创新举措。为此,2014年上海万朗管业与上海城投水务、上海市政院、上海基础公司、同济大学合作开展了《大口径预应力钢筒混凝土顶管成套技术》课题研究,提出JPCCP管结构设计、制造精度、接口密封性、抗沉降能力等问题的解决方案,并结合国内外相关经验、技术、标准,通过各种测试手段,验证管道结构是否满足大口径、高工压、高埋深工况下的应力应变要求,为大口径JPCCP管在引水、排水工程管道的应用提供理论和实用性依据。

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经过一段时间的实践,大口径JPCCP管产品已经得到了市场的认可。王建斌具体介绍了产品的优势特征,采用了钢筋混凝土外结构层,有效保护了预应力钢丝,防腐性能卓越,使用寿命长,综合造价低;采用了特有的全钢双“O”型柔性接口,密封性强,能适应管道基础不均匀沉降;采用了钢筒与钢制承插口一体化结构,具有超高的抗内外水压能力;采用了承插式连接,具有安装快捷、施工周期短、节能环保等优点;特别适用于各类大口径软土地层非开挖给排水项目,开辟了大口径给排水管道施工的新途径。这种预应力混凝土和钢筋混凝土复合结构的设计理论,属国内首创。王建斌对JPCCP管技术很有信心,他表示,这种技术已经达到了国际领先水平,很难被复制。

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编辑:李晓佳

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