【儀表網(wǎng) 儀表標(biāo)準(zhǔn)】日前，江西省市場監(jiān)督管理局發(fā)布了《基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)的供水管網(wǎng)漏損監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)指南》地方標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿，并向有關(guān)單位及專家征求意見。
 

　　我國是世界上淡水資源十分匱乏的國家之一，而且我國人口基數(shù)大，城市化進程快，生活生產(chǎn)用水量持續(xù)增加，加之水資源污染，使我國缺水形式日趨嚴(yán)重。但是我國供水管網(wǎng)設(shè)備的老化，技術(shù)和管理相對滯后，管網(wǎng)漏損問題日益突出、程度相當(dāng)嚴(yán)重。 因此，用先進的管理理念和控制技術(shù)建立管網(wǎng)漏損主動檢測系統(tǒng)顯得極為重要。
 

　　由于單一的采用傳統(tǒng)聲波儀器檢漏的方法存在著諸多不足，供水企業(yè)已開始尋找更科學(xué)、技術(shù)先進、系統(tǒng)化、可持續(xù)在線的控制管網(wǎng)漏損監(jiān)控的系統(tǒng)。國外已成功應(yīng)用的漏損監(jiān)測系統(tǒng)已越來越受到國內(nèi)供水企業(yè)的重視。
 

　　國際水協(xié) IWA 針對成熟的漏損控制理念和建議，有豐富的說明文件，但對管網(wǎng)漏損監(jiān)測系統(tǒng)還未制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。隨著我國供水行業(yè)信息化技術(shù)發(fā)展，管網(wǎng)漏損監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)也越來越多，而窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)技術(shù)因適用于長距離、低速率、 低功耗、多終端的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，已開始在管網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中推廣使用。因此有必要也有條件參考國際先進經(jīng)驗，制定一套適用于國內(nèi)實際情況的，基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)的管網(wǎng)漏損監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)指南。
 

　　本文件按照GB/T 1.1-2020 《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī) 則》的規(guī)定起草。本文件主要起草單位：三川智慧科技股份有限公司。本文件參與起草單位：江西省計量測試研究院、中國信息通信研究院鷹潭泰爾物聯(lián)網(wǎng) 研究中心、南昌大學(xué)信息工程學(xué)院、江西省水利科學(xué)院、江西省水務(wù)集團、鷹潭市供水集團有限公司。
 

　　本標(biāo)準(zhǔn)參考：GB 17167 用能單位能源計量器具配備和管理通則；GB/T 12452 企業(yè)水平衡測試通則；GB/T 19582(所有部分)基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范；GB 24789 用水單位水計量器具配備和管理通則；GB 50093 自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范；CJ/T 188 用戶計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件等文件編制而成。
 

　　本文件規(guī)定了基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)的供水管網(wǎng)漏損監(jiān)測系統(tǒng)術(shù)語和定義、水表分類、設(shè)計 規(guī)定。
 

　　在線水流量儀表的選擇及安裝：
 

　　在線水流量儀表的選擇應(yīng)遵循以下條件： 1) 儀表精度應(yīng)滿足管網(wǎng)正常流速和低流速的計量要求。流量計量用的儀表精度一般不低于2級， 其常規(guī)流量和最小流量誤差值應(yīng)滿足流量計量儀表的國家檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范的要求。 2) 具有數(shù)據(jù)實時采集遠傳發(fā)送功能。 3) 儀表的防護等級應(yīng)適合現(xiàn)場安裝條件，能夠在特殊環(huán)境下連續(xù)正常使用且操作方便。 4) 盡可能選擇同一品牌、同一類型的在線水流量儀表，且誤差方向盡可能保持一致。 5) 可選配壓力測量。
 

　　在線水流量儀表的運維管理：
 

　　在線水流量儀表安裝完成后，應(yīng)對周邊管線進行全面的檢漏，發(fā)現(xiàn)漏點應(yīng)及時修復(fù)；壓力對比測試， 如果出現(xiàn)水壓不穩(wěn)，需查明原因并進行適當(dāng)調(diào)整，確保沿線居民用水無憂；寒冷季節(jié)，需做好防凍保暖 工作，對在線水流量儀表的管網(wǎng)附屬設(shè)備外露部分進行包扎檢查，防止出現(xiàn)爆管、儀器損壞現(xiàn)象；定期對在線水流量儀表進行維護保養(yǎng)工作，確保儀表處于良好狀態(tài)。
 

　　通常采用的分區(qū)計量漏損判定方法：
 

　　1.進出水量差法
 

　　根據(jù)分區(qū)計量的設(shè)備管道的關(guān)系，長期連續(xù)監(jiān)控總表和分表的計量數(shù)據(jù)，分析分區(qū)內(nèi)一定時間間隔 的總表(進水表)與分表(用戶表或出水表)計量水量差，若分析發(fā)現(xiàn)差值突變，如超過8%以上，則表示相 應(yīng)的區(qū)域可能有漏損，且總分表差值越大存在漏水的可能性越大。依據(jù)分析結(jié)果便可安排檢溫和修復(fù)工作。
 

　　2.最小夜間流量法
 

　　根據(jù)進水口流量儀表記錄的連續(xù)流量數(shù)據(jù)，找出每一天的最小夜間流量。 最低夜間流量只包括用 戶使用和背景漏損，并以8期為橫坐標(biāo)，對應(yīng)8期的最小夜間流量為縱坐標(biāo)繪制出各分區(qū)的最小夜間流量 變化曲線。由最小夜間流量變化曲線可以及時判斷各分區(qū)是否存在漏失。若存在漏失則可以及時查找漏 點并修復(fù)。通過對夜間流量下用戶用水的估算，將管網(wǎng)真實漏損水量(背景漏損量)從夜間最小流量中分離出來，以此作為監(jiān)測、預(yù)警和評價各分區(qū)漏損的基本依據(jù)。假定背景漏損保持定值，長期監(jiān)控后，可 得到最小夜間流量下破管漏水量隨時間的變化曲線。
 

　　夜間最小流量是評估獨立計量區(qū)域?qū)嶋H漏損水平的重要指標(biāo)。夜間最小流量法是對某個獨立計量區(qū) 域的夜間流量進行分析，進而評估該區(qū)域的實際漏損情況。最小夜間流量是指以24h為一個周期內(nèi)的最 小的流量，通常發(fā)生在凌晨2:00 ~ 4:00大多用戶不用水的時段。在此時段內(nèi)，瞬時流量的數(shù)據(jù)采集時間 問隔不宜小于5min。
 

　　常用的夜間最小流量數(shù)據(jù)處理方法有兩種： 1) 比較法：將夜間測得的最小供水量與日均供水量比較，如果最小夜間供水量與日均供水量的比 值超過某一百分點。即認(rèn)為該區(qū)域管網(wǎng)可能出現(xiàn)了異常。 2) 經(jīng)驗法：按照工作經(jīng)驗選定參數(shù)，井據(jù)此繪制用水標(biāo)準(zhǔn)圖表，將實際供水量與其比較，即可得 到管網(wǎng)是否存在異常的結(jié)論。
 

　　數(shù)據(jù)傳輸要求：
 

　　1.NB-IoT 數(shù)據(jù)采集器
 

　　1) 應(yīng)支持對多臺不同種類的水流量計量器具同時進行數(shù)據(jù)采集。 2) 應(yīng)對數(shù)據(jù)包進行身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密處理。 3) 應(yīng)選用具有數(shù)據(jù)存儲和斷點續(xù)傳功能的數(shù)據(jù)采集器。 4) 數(shù)據(jù)采集器的采集周期應(yīng)不小于 5min 且不大于 15min。 5) 數(shù)據(jù)采集器的采集成功率應(yīng)高于 96%。 6) 數(shù)據(jù)采集器的使用壽命應(yīng)超過 3 年(不含電池)。 7) 工作溫度：對于不同類型的應(yīng)用場景，模組需滿足相應(yīng)的工作溫度要求。如：對用于消費類應(yīng) 用的模組應(yīng)能在-20~60°C 范圍內(nèi)正常工作；對用于工業(yè)應(yīng)用的模組應(yīng)能在-40~85°C 范圍內(nèi)正 常工作。 8) 工作頻段：NB-IoT 基于 HD-FDD 半雙工模式進行工作，其工作頻段需符合國家無線電管理部 門的相關(guān)規(guī)定。9) 信道帶寬：NB-IoT 信道帶寬是 200kHz。 10) 信道間隔：NB-IoT 獨立工作模式下的信道間隔為 200kHz；在帶內(nèi)工作模式和保護帶工作模式 部署場景下，兩個相鄰的 NB 載波間的信道間隔為 180kHz。 11) 信道柵格：NB-IoT 獨立工作模式、帶內(nèi)工作模式和保護帶工作模式下的信道柵格為 100kHz。
 

　　2.水表與 NB-IoT 數(shù)據(jù)采集器間傳輸要求
 

　　1) 應(yīng)保證水表與數(shù)據(jù)采集器之間可靠通信。 2) 應(yīng)采用符合各相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) CJ/T 188 執(zhí)行，支持 Modbus 開放式協(xié) 議，按國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 19582 執(zhí)行。