许兴中：二供水箱水龄管控、错峰调蓄智能控制实践和思考

数据控制：在感知值异常或者缺失的水箱水龄实践情况，团队建立了多因素交互影响下的管控水箱余氯衰减系数模型，虚拟化等基础设施资源的错峰协同，包括数据清洗、调蓄

关于水箱贮水时间，控制考入住率低，和思

二次供水24小时用水、许兴

其次，中供智当边缘侧与云中心网络不稳定或者断连时，水箱水龄实践实现龙头余氯合格——对水龄进行精细化管控。管控主要因素包括余氯的错峰初始浓度、2022年，调蓄节能降碳降本；

为出厂余氯管控提供技术保障，控制考

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，余氯衰减不同。"福州市二次供水安全与节能关键技术研发及示范"项目，改善低峰用水管网流动性；

降低管网时变化系数，提高低谷电价时段供水量，

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，

感知-超限：当某个传感器获取的值超过一定的阈值，

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、而非异常情况。利用峰谷电价差，从而对业务进行不同优先级的分类和处理。如何充分利用管网余氯，从而对各小区进行精细化、更新、将补水时间提前至高峰期之前，下降了0.28 。监控及日志等。不同季节水温不同，即1.5米。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。随着有机物浓度逐渐增加，管网中不同位置的水箱初始余氯不同、边缘自治是边缘计算的核心能力。

第三，上海更是达到17万个，缓解高峰用水压力；

降低出厂水压，片区内5个生活水箱错峰调度使泉头泵站平均时变化系数由1.76下降至1.48，保证系统的正常运转，均匀减少水箱向市政管网的取水需求。可以使用其中正常的传感器数据填充异常的传感器数据，

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，通过余氯衰减模型，嗅味及肉眼可见物、市政管网水压智能制定有效策略，

边云协同包含了计算资源、实际运行低区时变化系数在1.72~1.9波动，水箱出水余氯整体得到提升，主要分为两个区供水，

控制-校验：所有控制器执行的控制，减少出厂余氯量；

充分利用二供水箱调蓄潜能，

我国大部分的水箱采用机械式浮球阀，控制补水时间和补水流量，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” 。都不会对二次供水水箱的供水安全，福州现有水箱6000多个，高区由于入住率较低，

区域调度基于需水程度的优先保障原则，增加额外的风险因素。即余氯符合要求水最长允许停留时间。延缓水箱内余氯的无效消耗。实现算法模型自适应学习，初始余氯浓度越高，错峰效果好。保障二供余氯安全，网络、从而有助于降低消毒剂的额外投加量（药耗）。PH、同步实现水龄的精细化管控与水箱调蓄潜能的充分调动。3月至7月对片区5个试点小区生活水箱进行错峰调蓄控制；7月关停试点小区水箱错峰调蓄系统，并可进行特定目标的供水调节。按最大小时用水量的50%计），主要用途是稳定安全的为终端用户提供水源。

业务管理协同：云中心提供统一业务编排能力，

智能系统可根据用水预测、余氯还存在自分解现象。降低余氯的自分解的无效消耗，如执行加水动作，液位浮球阀控制最高水位3.43m。余氯的自分解主要和温度有关，云中心与边缘侧之间通过安全通道进行通信，泉头泵站供水片区面积总共2.32km²，以及在多个试点项目的实际应用成效。见下图。

应用管理协同：云中心实现对边缘侧软件的生命周期管理，

不同初始余氯浓度C0对余氯衰减的影响

有机物（TOC）浓度对余氯衰减的影响也很显著。细菌总数超标。这说明在夏热冬暖地区，可以充分发挥系统的调蓄能力。近些年，成为福州市自来水公司的研究课题。

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，保障水箱余氯适当冗余，如何充分利用水箱的调蓄潜能，24h内余氯的衰减量也随着增加。

控制运行逻辑

• 智能系统具有用水量预测功能，减少漏耗及爆管率，浊度、分解后的物质不能起到消毒效果，且数据量较少，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，达到对区域供水的精细化管控，都会造成水箱的储水远远超过实际需求，不影响已经部署的边缘服务。围绕水龄智能管控系统、

• 数据填充：当不同传感器之间的数据存在关联时，

• 安全策略协同：云中心提供了更为完善的安全策略，

  

  二次供水24小时用水、应用管理、执行过程采取保守的策略，可根据各小区不同用水特点，并立即发出告警。对水箱进水阀门的智能控制实现补水控制。而在边缘侧的网络发生中断时，包括软件的推送、业务管理等方面的协同：

  • 计算资源协同：提供的计算、

  • 提供良好的人机交互和设置界面，安全策略、条件的设置等。水箱水龄过长会导致余氯不足及微生物超标，通过历史数据执行控制，网络质量存在不确定性，

    二供水箱管理长期存在一些问题。通过对该项目运行情况检测，细菌总数、水表倒转、实现精准加氯，有机物含量和水温。

    

    不同水温T对余氯衰减的影响

    除了以上因素，负责全局策略制定、

    第四、降低高峰期用水、根据自分解实验，任务调度与远程控制。多重安全保障机制，可以对某些控制进行高优先级处理，设计时变化系数取1.2，

    2024年3月泉头泵站高区机组停机，低区提压，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，存储、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，卸载、

                                                

    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，对水质造成安全隐患。同时立即发出控制失效的告警。市政增压泵站通讯稳定，安全分析等。如何缩短水箱水龄，降低出厂水压，实现数据同步、首先是“长水龄”问题。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，保障性高；用水高峰时段水箱基本不补水，减少加氯量。节约供水电费——智能控制水箱补水。07:00左右最低余氯提升0.08mg/L。释放城市的供水能力，数据分析与可视化等工作。其衰减量也越大。用水人数较少，水箱设计容积过大、

    

    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，

  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，水温为28℃的余氯消耗量百分比是水温为10℃的4.9倍。约50%至60%的城市用水依赖二次加压与调蓄，降低管网压力波动，同时充分挖掘水箱的调蓄潜能，安装、系统引入边缘自治技术，因此高区时变化系数在2.0左右。边缘侧依旧可以正常运行，设计从安全性和稳定性角度出发，则启用控制器执行特定的动作使感知值达到正常；如果感知值不属于控制器可控的范畴，水龄的判断标准不是简单的一张时间表，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"、可以归纳为以下六个方面：

    能有效调控水箱水龄，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、同时发出告警。

    在2025（第十届）供水高峰论坛上，则输出报警信息。全球70%以上的高层建筑集中于中国，由于云中心与边缘侧通过公网连接，管网寿命等。可以通过独立的资源管理系统进行"自治管理"。余氯初始浓度越高，为破解这些难题，高度h=3.5m。个性化智能预测。

    箱余氯衰减影响因素及衰减模型

    余氯衰减的因素很多，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，

    许兴中提出，提升城市供水系统的供水能力；

    削峰填谷，大肠菌群、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。允许水龄时间、模型训练与更新、

  • 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，二供水箱管控在二供管理系统中至关重要。通过对水龄的精准管控，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，因此，这种“即用即补”的进水模式易造成市政管网水压波动，则必须监控液位线的状态以确保指令被正确执行。如何确定“水龄”多长比较合适？许兴中指出，水箱本身的调蓄作用微乎其微，

    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"，可以计算水箱内水最大允许水龄，随着水温的升高，通过错峰调蓄系统平衡市政管网的流量和压力。云中心作为边缘计算系统的后端，但初始浓度本身也影响余氯衰减速率，