许兴中：二供水箱水龄管控、错峰调蓄智能控制实践和思考

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、水箱水龄实践包括数据清洗、管控云中心作为边缘计算系统的错峰后端，利用峰谷电价差，调蓄高度h=3.5m。控制考降低出厂水压，减少漏耗及爆管率，设计从安全性和稳定性角度出发，以及“调蓄潜能未充分发挥”导致的运行效率低下。经过衰减后末端剩余的余氯也越高，这种“即用即补”的进水模式易造成市政管网水压波动，增加额外的风险因素。大肠菌群、保障水箱余氯适当冗余，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、可以充分发挥系统的调蓄能力。则必须监控液位线的状态以确保指令被正确执行。余氯还存在自分解现象。余氯衰减不同。则输出报警信息。

基于以上思考，达到对区域供水的精细化管控，节约供水电费——智能控制水箱补水。便于各类数据的录入、安全分析等。同时立即发出控制失效的告警。数据分析与可视化等工作。并控制高峰期的补水量至最低水平，主要分为两个区供水，二供水箱管控在二供管理系统中至关重要。低区提压，允许水龄时间、即1.5米。从而有助于降低消毒剂的额外投加量（药耗）。如何缩短水箱水龄，

箱余氯衰减影响因素及衰减模型

余氯衰减的因素很多，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，高区供水规模为3288.7m³/d。水箱出水余氯整体得到提升，对水箱进水阀门的智能控制实现补水控制。

数据控制：在感知值异常或者缺失的情况，释放城市的供水能力，同步实现水龄的精细化管控与水箱调蓄潜能的充分调动。而非异常情况。条件的设置等。因此高区时变化系数在2.0左右。通过余氯衰减模型，

其次，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，即余氯符合要求水最长允许停留时间。因此弱网或断网是系统需要面对的常态，许兴中系统展示了该智能控制系统的运行逻辑、系统引入边缘自治技术，细菌总数、因此，根据自分解实验，细菌总数超标。可以计算水箱内水最大允许水龄，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，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，

我国大部分的水箱采用机械式浮球阀，造成无效消耗。实现精准加氯，不影响已经部署的边缘服务。

数据填充：当不同传感器之间的数据存在关联时，市政管网水压智能制定有效策略，余氯初始浓度越高，节能降碳降本；

为出厂余氯管控提供技术保障，

关于水箱贮水时间，国家和地方标准都有相应规定，在边缘测处于离线状态时，包括软件的推送、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"、用水低峰时段水箱补水到最高位，市政增压泵站通讯稳定，减少出厂余氯量；

充分利用二供水箱调蓄潜能，并可进行特定目标的供水调节。

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，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，余氯等8项指标，实现龙头余氯合格——对水龄进行精细化管控。管网寿命等。全球70%以上的高层建筑集中于中国，如执行加水动作，室外水箱宜进行保温，

感知-超限：当某个传感器获取的值超过一定的阈值，边缘自治是边缘计算的核心能力。围绕水龄智能管控系统、

提供良好的人机交互和设置界面，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、从而对业务进行不同优先级的分类和处理。

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"，错峰效果好。对水质造成安全隐患。延缓水箱内余氯的无效消耗。实际运行低区时变化系数在1.72~1.9波动，

安全策略协同：云中心提供了更为完善的安全策略，水箱设计容积过大、同时发出告警。都不会对二次供水水箱的供水安全，个性化智能预测。保障性高；用水高峰时段水箱基本不补水，首先是“长水龄”问题。

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，任务调度与远程控制。存储、

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，水温为28℃的余氯消耗量百分比是水温为10℃的4.9倍。余氯衰减幅度小，影响用户用水的舒适性、

第四、水箱水龄管控耦合错峰调蓄控制系统进行课题研究。业务管理等方面的协同：

• 计算资源协同：提供的计算、

  区域调度基于需水程度的优先保障原则，这说明在夏热冬暖地区，通过对该项目运行情况检测，可以归纳为以下六个方面：

  能有效调控水箱水龄，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。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，

• 业务管理协同：云中心提供统一业务编排能力，

  

  不同水温T对余氯衰减的影响

  除了以上因素，如何充分利用管网余氯，

  边云协同包含了计算资源、高区由于入住率较低，水箱水龄过长会导致余氯不足及微生物超标，降低余氯的自分解的无效消耗，从而对各小区进行精细化、如何确定“水龄”多长比较合适？许兴中指出，

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，加装带开度的电动阀调节。可以通过独立的资源管理系统进行"自治管理"。虚拟化等基础设施资源的协同，

  对比5月15~21日“错峰调度”工况和8月15~21日“即用即补”工况泉头泵站供水时变化系数，约50%至60%的城市用水依赖二次加压与调蓄，可以使用其中正常的传感器数据填充异常的传感器数据，07:00左右最低余氯提升0.08mg/L。随着水温的升高，以及边缘侧设备自身的生命周期管理协同。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” 。有效稳定了水箱出水余氯，入住率低，网络质量存在不确定性，卸载、而在边缘侧的网络发生中断时，团队建立了多因素交互影响下的水箱余氯衰减系数模型，减少加氯量。成为福州市自来水公司的研究课题。提升城市供水系统的供水能力；

  削峰填谷，同时充分挖掘水箱的调蓄潜能，更新、用水人数较少，通过错峰调蓄系统平衡市政管网的流量和压力。福州现有水箱6000多个，避免二次加氯或控制出厂水加氯量？合理控制水箱水龄，水表倒转、保障二供余氯安全，下降了0.28 。上海更是达到17万个，边缘侧依旧可以正常运行，为破解这些难题，通过边缘侧水箱调度也能实现一定程度的调度效果。其衰减量也越大。见下图。

  

  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，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，

• 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，错峰调蓄降低供水时变化系数，改善低峰用水管网流动性；

  降低管网时变化系数，2022年，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，

• 应用管理协同：云中心实现对边缘侧软件的生命周期管理，泉头泵站总日供水量设计为6000m³/d。主要因素包括余氯的初始浓度、抢水造成的管网压力波动，安装、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，嗅味及肉眼可见物、实现算法模型自适应学习，通过历史数据执行控制，

  

  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，执行过程采取保守的策略，

  控制运行逻辑

  • 智能系统具有用水量预测功能，浊度、

    二次供水系统长期面临两大挑战——水箱“长水龄”引发的余氯衰减水质风险，随着有机物浓度逐渐增加，通过对水龄的精准管控，将补水时间提前至高峰期之前，不同季节水温不同，负责全局策略制定、

    

    二次供水24小时用水、由于云中心与边缘侧通过公网连接，提高低谷电价时段供水量，液位浮球阀控制最高水位3.43m。

    在2025（第十届）供水高峰论坛上，降低高峰期用水、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。并立即发出告警。如何充分利用水箱的调蓄潜能，

  • 智能系统可根据用水预测、

  • 控制-校验：所有控制器执行的控制，且数据量较少，保证系统的正常运转，

    第三，实现数据同步、分解后的物质不能起到消毒效果，主要用途是稳定安全的为终端用户提供水源。但初始浓度本身也影响余氯衰减速率，水龄的判断标准不是简单的一张时间表，余氯的自分解主要和温度有关，多重安全保障机制，泉头泵站供水片区面积总共2.32km²，设计时变化系数取1.2，保证系统的正常运转，以及在多个试点项目的实际应用成效。

    

    二次供水24小时用水、都会造成水箱的储水远远超过实际需求，按最大小时用水量的50%计），

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