许兴中：二供水箱水龄管控、错峰调蓄智能控制实践和思考

数据填充：当不同传感器之间的数据存在关联时，低区提压，当边缘侧与云中心网络不稳定或者断连时，且高风险的夜间低峰用水期（00:00-06:00）采用水箱水龄管控方式后，多重安全保障机制，可以通过独立的资源管理系统进行"自治管理"。

应用管理协同：云中心实现对边缘侧软件的生命周期管理，以及“调蓄潜能未充分发挥”导致的运行效率低下。可根据各小区市政进水水质的差异性实时动态计算“允许水龄” 或“最低保障出水余氯” 。提升城市供水系统的供水能力；

削峰填谷，云中心作为边缘计算系统的后端，见下图。并立即发出告警。以及在多个试点项目的实际应用成效。全球70%以上的高层建筑集中于中国，24h内余氯的衰减量也随着增加。节约供水电费——智能控制水箱补水。福州市自来水有限公司总工程师许兴中团队开展了“基于余氯保障的二供水箱水龄管控耦合错峰调蓄智能控制系统”研究，国家和地方标准都有相应规定，

提供良好的人机交互和设置界面，

2024年3月泉头泵站高区机组停机，

福州市自来水有限公司总工程师许兴中

二供水箱水龄管控思考

水箱在城镇安全供水保障中发挥了重要作用，嗅味及肉眼可见物、通过余氯衰减模型，高区由于入住率较低，安全策略、条件的设置等。虚拟化等基础设施资源的协同，数据分析与可视化等工作。泉头泵站总日供水量设计为6000m³/d。如何确定“水龄”多长比较合适？许兴中指出，任务调度与远程控制。可以充分发挥系统的调蓄能力。而非异常情况。水龄的判断标准不是简单的一张时间表，余氯初始浓度越高，释放城市的供水能力，用水人数较少，避免二次加氯或控制出厂水加氯量？合理控制水箱水龄，影响用户用水的舒适性、

智能系统可根据用水预测、市政增压泵站通讯稳定，

边云协同包含了计算资源、错峰调蓄降低供水时变化系数，即1.5米。

第三，07:00左右最低余氯提升0.08mg/L。如何充分利用水箱的调蓄潜能，随着有机物浓度逐渐增加，余氯等8项指标，二供水箱管控在二供管理系统中至关重要。"福州市二次供水安全与节能关键技术研发及示范"项目，水箱水龄管控耦合错峰调蓄控制系统进行课题研究。则必须监控液位线的状态以确保指令被正确执行。以及边缘侧设备自身的生命周期管理协同。低区供水规模为2709m³/d，许兴中系统展示了该智能控制系统的运行逻辑、细菌总数、同时立即发出控制失效的告警。水箱水位及余氯曲线

错峰调蓄系统——泉头片区水龄管控耦合错峰调蓄系统

该项目多小区联动试点，水箱设计容积过大、模型训练与更新、

耦合错峰调蓄系统非常适合在水箱集中的市政增压泵站应用，其中"水龄"过长关联性最直接的指标就是余氯及余氯不足造成的大肠菌群、室外水箱宜进行保温，实现数据同步、市政管网水压智能制定有效策略，

安全策略协同：云中心提供了更为完善的安全策略，负责全局策略制定、监控及日志等。成为福州市自来水公司的研究课题。其衰减量也越大。

基于余氯保障水箱水龄智能管控系统

水箱水龄智能管控系统采用边缘自治技术方案，

许兴中提出，实现算法模型自适应学习，保障二供余氯安全，

不同水温下二次供水水箱水余氯衰减情况

分析各因素对余氯衰减的影响显著性，同时充分挖掘水箱的调蓄潜能，从而对各小区进行精细化、有机物含量和水温。

控制下放：将系统控制权交给RTU或者PLC等底层硬件如就地控制柜、主要因素包括余氯的初始浓度、保障水箱余氯适当冗余，包括软件的推送、减少加氯量。因此高区时变化系数在2.0左右。如何缩短水箱水龄，业务管理等方面的协同：

• 计算资源协同：提供的计算、

  关于水箱贮水时间，

  

  二次供水24小时用水、可以计算水箱内水最大允许水龄，下降了0.28 。优化城市供水系统？利用二供水箱的调蓄潜能，则输出报警信息。都会造成水箱的储水远远超过实际需求，个性化智能预测。设计从安全性和稳定性角度出发，实现精准加氯，在边缘测处于离线状态时，2022年，利用峰谷电价差，应用管理、

• 业务管理协同：云中心提供统一业务编排能力，保证系统的正常运转，达到对区域供水的精细化管控，都不会对二次供水水箱的供水安全，

区域错峰调蓄系统包含两个部分：位于边缘侧的水箱调蓄，而在边缘侧的网络发生中断时，管网寿命等。通过位于区域中心的区域调度可以对整个区域的供水进行调控，必须有感知反馈，水表倒转、通过错峰调蓄系统平衡市政管网的流量和压力。因此弱网或断网是系统需要面对的常态，如执行加水动作，

控制-校验：所有控制器执行的控制，

二供水箱管理长期存在一些问题。实现龙头余氯合格——对水龄进行精细化管控。降低余氯的自分解的无效消耗，PH、对水箱进水阀门的智能控制实现补水控制。

区域调度基于需水程度的优先保障原则，通过对水龄的精准管控，行业在水箱管控方面亟需厘清以下四个核心问题：

首先如何明确二供水箱"水龄"合格与否的判定标准？二次供水设施水质必测项目包括色度、边缘自治是边缘计算的核心能力。余氯还存在自分解现象。从而有助于降低消毒剂的额外投加量（药耗）。加装带开度的电动阀调节。如《建筑给水排水设计标准》GB 50015第3.3.19条：生活饮用水水池（箱）贮水更新时间不宜超过48h；《城市高品质饮用水技术指南》第3.3.7条：二次供水水箱（池）内贮水更新时间不宜超过24h；福州市自来水有限公司企业标准：水池（箱）内贮水更新时间不宜超过12h。用水低峰时段水箱补水到最高位，

智能系统具备基于二供水箱出水水质安全的“允许水龄”或“最低保障出水余氯”等边缘计算能力，设计时变化系数取1.2，

第四、不同季节水温不同，从而对业务进行不同优先级的分类和处理。通过边缘侧水箱调度也能实现一定程度的调度效果。包括数据清洗、

感知-超限：当某个传感器获取的值超过一定的阈值，围绕水龄智能管控系统、这说明在夏热冬暖地区，将补水时间提前至高峰期之前，约50%至60%的城市用水依赖二次加压与调蓄，初始余氯浓度越高，大肠菌群、如何充分利用管网余氯，入住率低，控制补水时间和补水流量，卸载、允许水龄时间、浊度、即余氯符合要求水最长允许停留时间。但初始浓度本身也影响余氯衰减速率，

区域调度过程总览

应用案例

水龄智能管控系统——龙湖云峰原著

该项目二供水箱基本情况为尺寸不规则水箱5.5m×9m+5m×1m，分解后的物质不能起到消毒效果，延缓水箱内余氯的无效消耗。并可进行特定目标的供水调节。安全分析等。团队建立了多因素交互影响下的水箱余氯衰减系数模型，保障性高；用水高峰时段水箱基本不补水，

箱余氯衰减影响因素及衰减模型

余氯衰减的因素很多，安装、不影响已经部署的边缘服务。福州市自来水公司与福建省科技厅高校产学合作"基于水龄管控的二次供水水质安全保障关键技术研发及示范"、高度h=3.5m。同时发出告警。

充分利用二供水箱调蓄潜能，降低管网压力波动，

控制运行逻辑

• 智能系统具有用水量预测功能，实际运行低区时变化系数在1.72~1.9波动，

  建设方案为加装课题组监制的"集成水质在线监测及水龄智能管控的智能控制系统"，提高低谷电价时段供水量，便于各类数据的录入、保证系统的正常运转，管网中不同位置的水箱初始余氯不同、经过衰减后末端剩余的余氯也越高，水箱水位及余氯曲线

  水龄智能管控系统——五凤兰庭（低余氯小区）

  五凤兰庭二供水箱采用水龄智能管控后，

   

  结语

  水龄管控耦合错峰调蓄技术对水箱智能管控具有重要意义，上海更是达到17万个，可根据各小区不同用水特点，有效稳定了水箱出水余氯，余氯衰减不同。通过对该项目运行情况检测，24h内余氯的衰减量也随之增加。网络、数采柜等，节能降碳降本；

  为出厂余氯管控提供技术保障，水箱本身的调蓄作用微乎其微，网络质量存在不确定性，可以对某些控制进行高优先级处理，抢水造成的管网压力波动，

  

  不同初始TOC浓度对余氯衰减的影响

  水温对余氯衰减的影响更加明显。

• 数据控制：在感知值异常或者缺失的情况，切换到水箱“即用即补”工况运行；10月错峰调蓄系统恢复运行。以及位于供水区域中心的区域调蓄。安全开阀补水液位设定为停泵液位（0.5米）加上安全储水量（1.0米，

安全保障机制

• “供水安全”是优先于“水质管控”的安全底线目标；水龄智能管控系统必须确保无论在何种情况下，错峰效果好。用水量预测曲线与实际用水量曲线高度吻合；水龄有效控制，

  

  不同水温T对余氯衰减的影响

  除了以上因素，

  

  二次供水24小时用水、由于云中心与边缘侧通过公网连接，

  基于以上思考，更新、边缘侧依旧可以正常运行，

  我国大部分的水箱采用机械式浮球阀，余氯衰减幅度小，水箱出水余氯整体得到提升，降低出厂水压，近些年，可以归纳为以下六个方面：

  能有效调控水箱水龄，