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海威茨姚永胜:基于用水行为计量,全面感知推动供水精准量化

时间:2021-08-02 16:37

来源:中国水网

作者:徐冰冰整理

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  “生态文明应从基础服务向高质量服务转变。现在供水技术的展示不只是停留在基本供水能力之上,而是追求更高水准,无论是仪表还是装备、材料,这是一种高质量发展的表现。”E20环境平台董事长、首席合伙人、研究院院长,北大环境学院E20联合产业研究院院长傅涛在“2021(第六届)供水高峰论坛上提到。

  供水行业也从全面小康走向全面现代化。7月21日,青岛海威茨仪表有限公司(以下简称“海威茨”)总经理姚永胜在“2021(第六届)供水高峰论坛上做了题为“全面感知推动供水精准量化——基于用水行为计量”的报告。

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  姚永胜

  供水智慧化平台

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供水智慧化平台

  海威茨从计量起家,最早从北方开始做供热,然后业务逐渐拓展到水、燃气板块。这些年来,随着智慧化平台的发展,海威茨融合“人工智能、大数据、云计算、物联网、数字孪生”技术开始搭建智慧水务平台,将信息化、数字化转化为生产力。

  全面感知技术实施

  您关注过水表计量范围外(<Q1,>Q3)的误差吗?“生产企业、水司、技术监督局各个主体都有一个共识,就是基于参数判断来计量误差。”姚永胜提到,通常企业都按照Q1(最小流量)、Q2(分界流量)、Q3(常用流量)区间去检查水表计量,这从业务逻辑来讲,好像走通了,但实际中麻烦却非常大。因为有时候用户恰恰不按这个逻辑来,不会非在Q1和Q3之间用水。

  姚永胜之前去过现场看过实际的案例,他在论坛上谈了自己的一些感悟。

  第一,小于Q1的情况。在居民用户小区用水中,用户水龙头滴水、老旧管网、马桶漏水,这虽然看起来很正常,但不容易发现,损失也很大。某文献上显示,小区大概有14%左右的用水行为是(3-18)L/h,这是计量误差负偏的重灾区。正常用水的话,72.5%左右的用水行为是(300-1350)L/h,现有水表均能精准计量。所以从全面计量感知来讲,应思考小流量的问题,因为用户一定会有这种行为。

  第二,大于Q3的情况。超流量对于居民生活用水来说不太可能发生,因为从管网压力的设置和整个系统的设置来看,流量不可能跑过Q3,除非爆管。但一些个别工业生产用水、消防用水流量会非常大,而且往往会超过Q3。那么大口径表如何同时满足:生产、生活、消防用水要求?

  超流量(>Q3)计量,从现有的技术来讲,有几种容易出现计量不准的水表。一种是机械水表,计量精度依赖于齿轮的累加会得到一个数字,精度靠齿轮的配比决定。这种计量方式有一个比较大的弊端,叶轮转速接近极限不随水流速增加而增加,会出现计量大幅负偏!另外一种是缩径大口径水表,水表内部产生大量气泡。计量大幅负偏!

  计量技术在不断发展。机械计量,“固定模数比”实现不了智能补偿。机械计量具有以下特点:机械补偿容易“顾此失彼”;流量比R到达极限,常规R100,精准计量范围(Q1< Q <Q3)小;非计量范围(<Q1,>Q3)计量误差大幅负偏且不可调;需要消耗水流动力进行齿轮计量,灵敏度大幅下降。

  电子计量,可以进行“分段电子补偿”,实现智能计量。它具体有以下特点:同时采集流速和累计水量,全量程分段修正,高量程比≥R200;电子采集信号,不消耗流水动力,灵敏度高;精准计量范围(Q1< Q <Q3)大;非计量范围(<Q1 ,>Q3)进行电子补偿,智能计量。

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  姚永胜介绍,电子计量主流技术目前常见的有三大类:

  第一,直接叶轮计量技术 (户用测量)。代表性产品有Hamic。

  第二,超声波计量技术(管网测量)。代表性产品有MAX。

  第三,电磁计量技术(管网测量)。代表性产品有AquaMaster。

  这三大技术各自的特点是什么?

  第一,直接叶轮电子化计量技术,能够准确地抓到采样频率,目前这三类检测技术只有直接叶轮电子化计量技术能够连续采样,只要有水流它就会转,不会丢失中间的水量数据。而超声和电磁计量技术在频繁开关的场合,可能会丢失一些数据。

  第二,声程最大化超声波计量技术。超声波计量技术的计量原理靠时间差,与声波传输的能量大小没有关系,只要能够感知到就行。

  第三,电磁计量技术(管网测量)靠的是电子线圈产生的电磁场,一般来讲会要求定期校准,因为它存在电路老化、信号变弱的情况。超声计量技术只要能够保证管内壁不结垢,它的精度可以一直维持下去。所以真正在供水行业,超声波比电磁计量使用更简单一些,精度其实差异不大。这是关于三种电子计量技能的优缺点。

  姚永胜提到,做精准计量,水司最关心的不是计量收益,而是机电同步。机械误差会导致长期运行下来,自轮和电子采集的数据对不上,这比较头疼。基于这一点,海威茨推出了Hamic 直接叶轮无磁水表。

  姚永胜对比了直接叶轮无磁水表和机械无磁水表,直接叶轮无磁水表是电子计量、高灵敏度、高流量比。Sheltrans机械计量无磁水表是机械计量,灵敏度低,流量比低。因此,当计量和远程统一起来,相对来讲后期的管理就比较简单。

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针对超量程的设计,海威茨推出了MAX超声波计量技术,这个设计有两个技术路线,目的是达到大量程:第一,提高水流的速度,通过缩进,达到大量程。第二,拉开换能器间距。换能器间距足够长,不缩径就可以大量程!


  DMA漏控的关键点

  在DMA漏控上,到底该选择哪种计量方式?姚永胜介绍,不同的计量方式各自有优缺点。

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编辑:徐冰冰

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