供水管网智能化管理技术发展和应用
同济大学环境科学与工程学院
刘 遂 庆 教授
liusuiqing@
. 上海
全国水系统智能化技术研究会2016年年会
1 供水管网智能管理技术需求
2 供水管网智能化技术应用
3 供水管网智能技术装备和产业
1 供水管网智能化管理技术需求
国务院办公厅关于加强饮用水安全保障工作的通知
（国办发 〔2005〕45号）
一、充分认识保障饮用水安全的重要性和紧迫性
饮用水安全问题，直接关系到广大人民群众的健康。……是把以人为
本真正落到实处的一项紧迫任务。
……
五、加快城市供水设施建设和改造
加快城市供水设施的建设和技术改造，提高供水能力，扩大供水范
围。……要把城市供水管网改造作为重点，……，改善供水水质。
六、加强饮用水安全监督管理
……
七、建立储备体系和应急机制
各级人民政府应根据水资源条件，制定城乡饮用水安全保障的应急预
案。……，形成有效的预警和应急救援机制。
城市供水系统发展
城市供水管网长度（DN75）：2000年万km，2013年万km。
南水北调中线工程：干渠全长1277公里，向天津输水干渠154公里。年
调水130亿m3。6000万人直接用上汉江水，间接惠及人口近1亿。
住房与城乡建设部、国家发展改革委
《全国城镇供水设施改造与建设“十二五”规划
及2020年远景目标》
（2012）
到2015年，地级以上城市建设和完善供水管网数字
化管理平台，促进关键材料设备的国产化，研究建
立城镇供水水质安全监管信息化管理平台，健全应
急响应机制，全面提高应急供水保障能力”。
2020年远期目标：基本形成与全面建设小康社会要
求相适应的城镇供水安全保障体系。
《城镇给水排水技术规范（GB50788-2012）》
“城镇水厂站和管网应设置保障供水安全和满足工艺要
求的在线式监测仪表和自动化控制系统”
采取自动监视和报警的技术防范措施，保障城镇给水
设施的安全，实现生产调度，优化系统运行。
要求城镇给水排水信息系统应具有数据采集与处理、
事故预警、应急处置等功能，应作为数字化城市信息
系统的组成部分。
国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见
国发〔2015〕40号
一、行动要求
（一）总体思路。
充分发挥我国互联网的规模优势和应用优势，推动互联网由消费
领域向生产领域拓展，„„ 营造安全网络环境，提升公共服务水平。
„„
（三）发展目标：
到2018年，基于互联网的新业态成为新的经济增长动力，„„
互联网成为提供公共服务的重要手段，网络经济与实体经济协同互动
的发展格局基本形成。
到2025年，网络化、智能化、服务化、协同化的“互联网+”产
业生态体系基本完善，„„“互联网+”成为经济社会创新发展的重
要驱动力量。
二、重点行动
（十）“互联网+”绿色生态。
推动互联网与生态文明建设深度融合，完善污染物监测及信息
发布系统，形成覆盖主要生态要素的资源环境承载能力动态监测网
络，实现生态环境数据互联互通和开放共享。充分发挥互联网在逆
向物流回收体系中的平台作用，促进再生资源交易利用便捷化、互
动化、透明化，促进生产生活方式绿色化。
1. 加强资源环境动态监测。针对能源、矿产资源、水、大气、
森林、草原、湿地、海洋等各类生态要素，充分利用多维地理信息
系统、智慧地图等技术，结合互联网大数据分析，优化监测站点布
局，扩大动态监控范围，构建资源环境承载能力立体监控系统。依
托现有互联网、云计算平台，逐步实现各级政府资源环境动态监测
信息互联共享。加强重点用能单位能耗在线监测和大数据分析。
国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见
国发〔2015〕40号
智能化技术地位和意义
1、科学技术新阶段－传统技术到智能技术；
2、经济发展新模式－知识经济；
3、产业结构新领域－智能技术产业（技术和设备）；
4、中国经济增长点－科技发展优先领域和重点发展
支柱产业－跨越式发展；
5、信息安全和网络安全。
2 供水管网智能化技术和应用
基础概念：
智能化管理=传感器+信息通信+计算机网络+智能检测+智能控制
技术路线：
管网智能化管理=互联网+管网优化管理与控制
系统构成：
管网智能化管理系统 = 地理信息系统（GIS）+ 信息检测系统（SCADA）
+ 运行管理与调度系统（ 数学模型 + 优化控制）
功能定位：
管网资产管理（管道设施、性能评价）+运行安全管理（水力、水质、
爆管、漏损）+管网运行效率管理（社会效益、经济效益）+科技进步
管网压力、流量、水质检测及数据通信
1、管网压力在线检测
－ 压力SCADA系统，
管网模型压力校验；
2、管网流量在线检测
－在线流量检测，
分区计量管理，管
网模型流量校验；
3、管网水质在线检测
－水质在线检测，
管网水质控制，管
网水质模型校验.
Hach - WDM PipeSonde
In-Pipe Probe：
pH， chlorine ，
Conductivity，
Turbidity， Dissolved
Oxygen ， Line
Pressure，
Temperature
Hach - Water Distribution Monitoring Panel：
turbidity, chlorine, pH, conductivity
流量计
数据通信
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管网水力水质数据实时检测
压力分布
水质检测
管网水力水质数学模型
图形、数据表达和分析；
现代信息技术：直观、
快速、仿真；
实时运行状态－压力、
流量、流速、水质；
管网运行调度科学化；
运行安全信息化（爆管、
阀门、漏水）。
《城镇供水管网运行、维护及安全技术规程》
(CJJ207-2013, 2014年6月1日起执行 )
5 运行调度
一般规定
供水单位应配备与供水规模相适应的管网运行调度人员
、相关的监控设备和计算机辅助调度系统等。
供水调
度中心
智能化运行调度技术应用价值
全面、直观管理管网数据资源，提高城市供水现代化科
学技术水平；
快速数据处理和方案决策，提高管网安全运行可靠性一
倍以上（事故损失降低50％）；
优化管网资源效率，提高实施投资效益10％，节约运行
成本5％以上。
日本东京供水系统
悉尼供水系统
3 供水管网智能技术装备和产业方向
在线压力监测仪
在线流量监测仪
在线水质检测仪
在线漏水检测仪
管道瞬变压力在线检测仪
供水管网优化运行调度软件
管网智能化技术装备国产化方向
智能技术产品:
智能机械产品（水泵、阀门、非开挖施工机械等）;
智能仪器仪表（水质、漏损、流量检测仪等）;
智能信息技术产品（在线数据采集、计算机模拟和控制管理软件等）.
智能装备产品市场:
660多个城市，2,500多个县城和30,000多个行政建制镇；
工矿企业独立供水系统；
水务智能技术装备市场需求，2020年估计达到百亿元以上，2030年达
到千亿元水平；
加快水工业智能化技术产品开发进度，带动相关科技人才的培养，提
高水工业智能化技术产品的国产化水平。
到2018年，
人工智能产业体系、„„ 基本建立，基础核心技术有所突破，总体
技术和产业发展与国际同步，应用及系统级技术局部领先。
在重点领域培育若干全球领先的人工智能骨干企业，„„，形成千
亿级的人工智能市场应用规模。
结束语：
2016年4月23日发改委、科技部等4部门联合印发
《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》
供水行业运行管理的
“互联网+”时代！
