Как группа водоснабжения достигла снижения затрат и повышения эффективности через зонный учет (DMA)
Практика реализации проекта зонного учета расхода воды (DMA): снижение коэффициента утечек в трубопроводной сети с 16,8% до 9,7%.
В условиях постоянного роста эксплуатационных расходов городских систем водоснабжения контроль утечек стал ключевым инструментом прецизионного управления для водоканалов. С 2023 года водоснабжающая компания одного из городов центрального региона приступила к реализации проекта зонного учета расхода воды (DMA), сосредоточив внимание на таких вопросах, как утечки в сети, зонное управление, учет расхода и контроль потерь. Была проведена системная модернизация трубопроводных сетей в старом городе и пригородных зонах.
До начала проекта площадь зоны водоснабжения составляла около 68 кв. км, население — 820 тыс. человек, общая протяженность сети — 746 км, а среднесуточный объем водоснабжения — 198 тыс. куб. м. Поскольку часть трубопроводов была проложена еще в 1990-х годах (преимущественно из серого чугуна и цементных труб), старение стыков и локальные просадки грунта приводили к выраженным проблемам скрытых утечек.
Исходные проблемы: Высокие потери и устаревшая инфраструктура
Статистика компании за 2022 год показывала тревожные цифры: коэффициент утечек в системе составлял 16,8%, а коэффициент небиллинговой воды — 18,5%, что превышало передовые отраслевые показатели того периода. Среднее давление в сети было нестабильным (0,32 МПа), а в 2022 году произошло 63 аварийных разрыва труб диаметром DN100 и выше.
Существующая система учета базировалась преимущественно на показаниях счетчиков на выходе с водозаборных сооружений и не хватало узлов учета второго и третьего уровня. Это затрудняло быстрое выявление мест утечек. Ремонтные работы выполнялись по заявкам потребителей или в ходе ручных обходов, что приводило к запоздалому обнаружению проблем и длительным срокам устранения.
Три главных технических вызова:
- Отсутствие документации: В старом городе отсутствовала полная документация по подземным коммуникациям; многие ответвления и выведенные из эксплуатации трубы не были отражены на чертежах.
- Сложная топология: Перекрестное водоснабжение жилых комплексов и промышленных парков искажало данные по расходу из-за негерметичности зонирования.
- Шумы в данных: Анализ минимального ночного расхода подвержен влиянию полива зеленых насаждений и промышленных процессов, требующий создания сложных моделей коррекции.
Стратегия решения: «Инвентаризация → Зонирование → Учет»
Проектная группа применила поэтапный подход. На первом этапе с помощью трассоискателей и верификации данных ГИС была актуализирована информация о состоянии 746 км сетей. Было восполнено пробелы по 128 отсутствующим участкам и скорректированы координаты 216 задвижек.
Исходя из схемы водоснабжения и границ давления, проектная зона была разделена на 32 DMA-зоны:
- 6 зон первого уровня
- 11 зон второго уровня
- 15 зон третьего уровня
На входе в каждую зону установлены электромагнитные расходомеры, преобразователи давления и терминалы сбора данных, обеспечивающие передачу данных с интервалом в 15 минут.
Ход реализации и оборудование
Процесс был разделен на три этапа (март 2023 – февраль 2024). Для повышения точности распознавания малых расходов на входах в жилые комплексы применялись расходомеры диаметром от DN80 до DN150. Параллельно внедрена таблица анализа водного баланса, позволяющая раздельно учитывать поданный объем, реализованную воду и физические утечки.
Установленное оборудование:
- • 58 электромагнитных расходомеров (DN50-DN300)
- • 76 точек контроля давления
- • 62 комплекта устройств дистанционного сбора данных
Результаты работ:
- • Отремонтировано/перекрыто 96 неисправных задвижек
- • Устранено 47 случаев несанкционированных врезок
- • Ликвидировано 128 точек скрытых утечек
Результаты: Значительное снижение потерь и экономический эффект
Внедрение системы зонного учета дало выраженный эффект в контроле утечек. Средний минимальный ночной расход снизился с 412 куб. м/ч до 236 куб. м/ч (падение на 42,7%).
В первом квартале 2024 года коэффициент утечек снизился с 16,8% до 9,7%, а коэффициент небиллинговой воды — с 18,5% до 11,2%.
Ежегодное сокращение потерь воды составило около 5,18 млн куб. м. При тарифе для небытовых потребителей это эквивалентно предотвращению экономических потерь на сумму около 14,76 млн юаней. Кроме того, оптимизация давления привела к снижению количества аварийных разрывов труб на 38% в годовом исчислении.
Заключение: От «опытных оценок» к управлению данными
Проект показал, что зонный учет — это не просто монтаж оборудования, а результат синергии базовых данных, точности измерений и диспетчерского управления. Эксперты отмечают переход водоканалов от интуитивных решений к управлению на основе данных, что служит основой для приоритезации работ по модернизации сетей.
Реализация замкнутого цикла управления через зонирование, учет, мониторинг и восстановление обеспечила значительное снижение коэффициента утечек, предоставив воспроизводимый опыт для аналогичных старых городских районов. По мере интеграции интеллектуального учета и гидравлических моделей, зонный учет (DMA) трансформируется из инструмента контроля утечек в базовую платформу безопасности водопроводных сетей.
