城市管网数字化转型：数据孤岛与物联网平台
易彩科技新闻编辑室 | 城市管网行业观察
城市供水管网正从“铺管子”进入“算系统”。过去二十年，行业关注重点是管径、长度、覆盖率和供水能力；未来十年，关注点将转向漏损率、压力稳定度、水质末梢达标率、爆管平均修复时间和单位供水电耗。
《城镇供水管网漏损控制实施方案》及相关政策提出，到2025年，全国城市公共供水管网漏损率力争控制在9%以内，部分缺水城市、重点城市控制在7%以内。这一目标把管网治理从“抢修导向”推向“系统导向”。市场信号也随之变化，城市更新、基础设施生命线安全工程正在把资金引向检测、修复、监测和模型运维。
市场趋势：存量更新、安全考核与合同节水重塑投资逻辑
从投资结构看，城市管网项目正呈现三类叠加：一是老旧管网更新改造，重点解决腐蚀、接口渗漏和爆管风险；二是监测感知体系补强，包括DMA分区计量、压力/流量/水质在线监测；三是数字化平台与模型服务。行业测算显示，未来五年相关投入有望保持较高增速，其中漏损控制资产投入占比持续上升。
考核方式变革
过去主要看供水能力和水质合格率，未来更看重过程指标：管网压力稳定性、夜间最小流量异常、爆管预警提前量及停水修复速度。二次供水水质可控性成为关键。
典型案例数据
华东某地级市在60万人口区域建设DMA与压力监测体系（约2200个监测点），漏损率从11.8%降至7.6%，年节约水量260万立方米，平均爆管处置时间由6.5小时缩短至3.2小时。
漏损分析：从“找漏”走向“管损结构”治理
漏损分析核心已升级为“管理漏损结构”。行业通常将漏损分为四类：背景漏损（与压力、管龄、环境相关）、接口漏损（承插口、法兰等）、爆管漏损（突发性，可预测）和计量误差。有效治理需同时处理这四类问题，而非简单依赖夜间听漏。
DMA分区计量实践标准
- 覆盖范围：一个DMA通常覆盖5000至20000户，或日供水量1万至2万立方米。
- 关键指标：夜间最小流量（MNF）。当连续三天高于历史基线15%-20%时，触发排查工单。
- 技术成效：某北方城市引入声学相关仪与AI识别后，漏点定位误差从15米降至5米以内，巡检效率提升40%，单DMA控制成本下降18%。
协同治理：压力优化与全过程水质管控
压力监测：从达标转向优化
供水管网并非越高压越安全。过高压力增加背景漏损和爆管概率，过低影响服务和消防。背景漏损量与压力呈非线性关系，压力每降低0.1兆帕，背景漏损可能下降10%-20%。
案例：某缺水城市通过高峰压力控制，将主干管压力波动幅度从±0.08兆帕压缩至±0.03兆帕，半年内爆管率下降约30%，泵站电耗下降约6%。
水质：从出厂合格到全过程可控
风险不仅来自源水和制水，也来自管网末梢、二次供水和生物膜。常规指标包括浊度、余氯、pH等。末梢余氯需不低于0.05mg/L，浊度控制在1NTU以内。重点在于指标稳定性和异常关联分析。
案例：某南方城市结合水力模型识别余氯快速衰减区域，提前4小时发出清洗建议，避免了一次可能影响数千户的水质投诉。
技术方向：感知泛在、模型动态、决策自治
技术演进呈现三大特征：感知层从传统SCADA向低功耗物联网、边缘网关、分布式光纤扩展；模型层从静态水力模型走向数字孪生，强调GIS、SCADA与机器学习的数据闭环；决策层实现秒级异常判断，适合爆管和水锤场景。
数字孪生校准价值
传统EPANET、InfoWorks模型若未随管径、阀门状态、用户用水更新，误差会迅速扩大。某城市管网模型经过三个月在线校准后，节点压力模拟误差从8%降至3%以内，爆管影响范围预测准确率提升至80%以上。
政策影响与未来展望
政策影响正从“目标考核”延伸到“数据质量与标准统一”。未来地方标准可能细化监测点布设密度、数据上传频率及异常响应时限。同时，合同节水、EPC+O等多元工具使“检测—评估—修复—监测—运营”一体化服务更受青睐。行业需警惕数字化变成新的“数据孤岛”，确保数据权属清晰、质量可验证。
展望未来五年，城市管网治理将从漏损控制转向水系统韧性，从单点监测转向全域协同，从人工经验转向模型自治。到2030年，预计更多地级及以上城市将建立动态数字孪生供水系统。行业的竞争不再只是谁建得更多，而是谁能在更复杂、更老化的基础设施上，持续提供安全、稳定、低碳的公共服务。
