城市里成千上万根自来水管道是怎么被“看见”的?
一旦某处漏水、爆管,调度中心如何在几分钟内判断位置、关阀分区、调度水源?
答案,就藏在“供水管网远程智控”系统里。
一、什么是“供水管网远程智控”?
“供水管网远程智控”,简单说就是:
通过传感器、物联网、SCADA 平台、云平台等技术,把分散在城市各处的管网设备连成一张“数字网”,实现对压力、流量、水质、阀门、水泵等的远程监测+远程控制+智能调度。
它相比传统人工巡检、现场值守的方式,有几大明显优势:
看得见:管网的压力、流量、水质、阀门开度等关键数据实时上传,形成曲线、报表和地图态势图。
控得住:在调度中心或手机端,就能远程启停水泵、调节变频、开关电动阀,快速响应工况变化。
算得清:结合历史数据和算法,系统可以辅助判断漏损点、异常用水区、能耗水平,为运营决策提供依据。
对水务企业来说,它既是“生产指挥中枢”,也是“安全防线”和“降本增效工具”。

二、供水管网远程智控的整体架构
一套典型的供水管网远程智控系统,通常可以分成四层来理解:
1. 现场感知与执行层
布置在管网和泵房现场的各种设备,如:
压力变送器、流量计、水质在线仪表(浊度、余氯、PH 等)
智能电磁水表、超声水表等“智慧水表”
水泵、变频器、电动阀门、闸门等执行设备
远程终端 RTU、PLC 等现场控制单元
这一层负责“采数据”和“执行控制”。
2. 通信与边缘控制层
现场数据通过多种通信方式回传:
4G/5G / NB-IoT / LoRa 等无线通信
工业以太网、专网光纤
局部区域的边缘网关或小型服务器
在这层,会进行基础的协议转换、数据过滤、缓存及简单逻辑控制,保障在网络异常时系统能保持基本运行。
3. 调度与监控平台层
也就是传统意义上的 SCADA / 监控中心:
实时数据显示(曲线、报表、GIS 地图叠加)
远程控制指令下发(启停泵、调压阀门)
报警管理(压力突降、水质超标、设备故障等)
运行工况分析和班组交接记录
4. 云平台与业务应用层
进一步把供水管网远程智控与企业经营管理结合起来,例如
漏损分析、DMA 分区管理
用水行为分析、峰谷调度策略
资产管理、维护工单流转
Web / 手机 App 可视化大屏、领导驾驶舱
这样就形成了从“现场设备”到“运营决策”的数据闭环。
三、关键感知:压力、流量、水质如何在线监测?
要“智控”,首先要“感知”。在供水管网远程智控中,三类数据最关键:压力、流量、水质。
1. 压力监测:守住爆管和负压风险
在主干管、分区入口、高区末端等节点布设压力表或压力变送器
实时监测压力曲线,当出现突降、波动异常时,系统触发报警
结合用水量和调度计划,判断是否存在泄漏或爆管隐患
2. 流量监测:管网供需是否平衡
在水厂出厂口、加压泵站出口、重要分区入口安装电磁流量计/超声流量计
在线记录各区进出水量,配合智慧水表的用户用水量,估算分区漏损率
给调度提供“该开几台泵、多少频率”的依据,避免过压和能源浪费
3. 水质监测:二次污染的“前哨”
在关键节点和高风险末梢安装在线水质监测仪
监测浊度、余氯、PH、电导率等指标,异常自动报警
联动阀门和调度策略,必要时实现快速隔离和冲洗,减少影响范围
这些数据不仅在大屏上可视化展示,还可以导出报表、长期存档,为后续分析提供数据基础。
四、远程控制:如何实现“一键调度”?
供水管网远程智控不仅“看”,更重要的是“控”。
1. 泵站与加压系统远程控制
通过 PLC + 变频器,实现:
远程启停水泵
调整变频频率、切换运行曲线
设置恒压供水、时段控制等策略
监控平台下达指令后,由 PLC 和变频器在现场执行,并通过反馈信号确认执行结果。
2. 阀门与分区自动控制
在重要分区入口、关键节点布置电动阀门/调压阀:
正常工况下,按策略自动调节开度,保证分区压力稳定
一旦监测到某区压力异常突降,可自动或人工远程关闭分区阀门,缩小事故影响范围
在调水、检修、抢修时,通过阀门控制配合,迅速调整供水路径
3. 联动控制与预案管理
将监测数据与预案结合:
为爆管、停电、水源污染等场景预置多套控制策略
发生事件时,系统给出推荐联动方案:哪些阀门需要关闭、哪些泵站应启停、哪些区域需压降或限流
借助 GIS,可视化显示影响范围和用户数量,辅助决策
五、数据与算法:从“看见”走向“看懂”
有了连续的数据,供水管网远程智控就能从“实时监控”升级到“智能分析”和“预测预警”。
1. 漏损分析与定位
结合 DMA 分区、进出水量、用户抄表数据:
自动计算分区漏损率
对比历史周期,识别异常上升的分区
通过压力波动、夜间最小流量等特征,辅助研判可能漏点范围
进一步配合声学探漏、巡线,可精细定位管道破损位置,大幅减少盲目挖掘。
2. 能耗优化与调度策略
系统可以统计各泵站、各机组的运行曲线和电耗数据:
分析不同水量、不同时段下的能耗水平
结合电价峰谷和用水规律,给出更优的启停组合方案
逐步降低单位供水能耗和运行成本
3. 预警与健康评估
对设备和管网进行“体检”:
统计设备故障频率、报警记录、运行小时数
对重要管段的压力、水锤、抢修记录进行综合评价
给出“风险等级”,提前安排检修、更新改造
六、供水管网远程智控的典型应用场景
1. 城市主干管网的安全运行
在主干管和重要输水干线全线布设监测点
实时掌握全城压力和流量分布,发生爆管可以迅速定位与隔离
避免大范围停水和路面积水事故,提升城市韧性
2. 高区、老旧小区和二次供水改造
对高层小区二次供水泵房接入远程智控系统
集中监控水箱水位、压力、水质,减少跑冒滴漏和二次污染风险
逐步替代分散管理模式,转向水务公司统一监管
3. 工业园区、产业新城的精细管理
利用智慧水表和管网监测,对各企业用水进行精细计量和分析
针对高耗水企业实施定制化供水方案和节水考核
把供水管网远程智控与园区能源管理平台打通,形成“水+电+气”一体化监控
七、建设供水管网远程智控系统的实施要点
对于准备上马或升级“供水管网远程智控系统”的单位,可以从几个方面规划:
1. 统一顶层设计,避免“信息孤岛”
明确整体架构:现场层、通信层、平台层、应用层
统一数据标准和接口协议,为后期扩展和多系统集成留足空间
2. 分步实施,先“可视”再“智控”
第一步:完成重点管网和泵站的在线监测,实现“看得见”
第二步:接入阀门、水泵的远程控制,实现“能控制”
第三步:逐步推广 DMA 分区、漏损分析、能耗优化等高级应用,实现“用得好”
3. 重视运维和人才培养
建立 7×24 小时值班和故障处理流程
培训调度人员、运维人员掌握系统操作和数据解读能力
与设备厂商、系统集成商形成“技术支持+运维服务”的长期合作机制
结语:让供水管网“长上眼睛和大脑”
供水管网远程智控,不只是加几台仪表、搭一个监控平台,而是让传统管网“长上眼睛和大脑”的过程:
通过传感器和通信网络,随时知道管网在“发生什么”;
借助控制系统和调度策略,远程决定“该怎么做”;
利用数据分析和算法推演,提前思考“如何做得更好”。
对城市居民来说,它带来的感受很朴实——水压更稳定、停水更少、水质更放心;
对水务企业来说,它则是一套支撑安全、效率和精细化管理的基础设施。
围绕“供水管网远程智控”持续建设和优化,将是智慧水务发展的重要抓手,也是未来城市基础设施升级的关键方向之一。