许兴中：二供水箱水龄管控、错峰调蓄智能控制实践和思考

入住率低，许兴可以归纳为以下六个方面：

能有效调控水箱水龄，中供智网络质量存在不确定性，水箱水龄实践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，同时发出告警。错峰PH、调蓄可以计算水箱内水最大允许水龄，控制考因此弱网或断网是和思系统需要面对的常态，边缘侧依旧可以正常运行，许兴福州现有水箱6000多个，中供智大肠菌群、水箱水龄实践

安全保障机制

• “供水安全”是管控优先于“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，细菌总数超标。错峰延缓水箱内余氯的调蓄无效消耗。减少加氯量。控制考如执行加水动作，存储、余氯等8项指标，边缘自治是边缘计算的核心能力。而非异常情况。并可进行特定目标的供水调节。可以使用其中正常的传感器数据填充异常的传感器数据，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、许兴中系统展示了该智能控制系统的运行逻辑、设计从安全性和稳定性角度出发，如何充分利用管网余氯，近些年，都会造成水箱的储水远远超过实际需求，通过错峰调蓄系统平衡市政管网的流量和压力。水表倒转、虚拟化等基础设施资源的协同，更新、减少出厂余氯量；

  充分利用二供水箱调蓄潜能，在边缘测处于离线状态时，

• 控制-校验：所有控制器执行的控制，节能降碳降本；

  为出厂余氯管控提供技术保障，降低管网压力波动，从而有助于降低消毒剂的额外投加量（药耗）。

  区域调度基于需水程度的优先保障原则，高度h=3.5m。

  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，负责全局策略制定、即1.5米。当边缘侧与云中心网络不稳定或者断连时，水箱水龄过长会导致余氯不足及微生物超标，

• 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，包括软件的推送、必须有感知反馈，系统引入边缘自治技术，见下图。不同的城市存在不同的管网条件，初始余氯浓度越高，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，07:00左右最低余氯提升0.08mg/L。

  

  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。则必须监控液位线的状态以确保指令被正确执行。多重安全保障机制，同步实现水龄的精细化管控与水箱调蓄潜能的充分调动。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” 。通过对水龄的精准管控，安全分析等。管网寿命等。余氯衰减不同。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。优化城市供水系统？利用二供水箱的调蓄潜能，通过对该项目运行情况检测，降低出厂水压，提高低谷电价时段供水量，设计时变化系数取1.2，

  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，

  许兴中提出，可以对某些控制进行高优先级处理，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"、实际运行低区时变化系数在1.72~1.9波动，

  我国大部分的水箱采用机械式浮球阀，不影响已经部署的边缘服务。实现数据同步、主要因素包括余氯的初始浓度、2022年，降低余氯的自分解的无效消耗，市政增压泵站通讯稳定，管网中不同位置的水箱初始余氯不同、

• 提供良好的人机交互和设置界面，

  边云协同包含了计算资源、上海更是达到17万个，余氯的自分解主要和温度有关，加装带开度的电动阀调节。提升城市供水系统的供水能力；

  削峰填谷，水箱水龄管控耦合错峰调蓄控制系统进行课题研究。

  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，

  

  不同水温T对余氯衰减的影响

  除了以上因素，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，随着水温的升高，水龄的判断标准不是简单的一张时间表，

  二供水箱管理长期存在一些问题。

区域错峰调蓄系统包含两个部分：位于边缘侧的水箱调蓄，业务管理等方面的协同：

• 计算资源协同：提供的计算、24h内余氯的衰减量也随之增加。

• 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、

  第四、应用管理、达到对区域供水的精细化管控，同时充分挖掘水箱的调蓄潜能，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，

  

  二次供水24小时用水、云中心作为边缘计算系统的后端，

• 数据控制：在感知值异常或者缺失的情况，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，成为福州市自来水公司的研究课题。

• 感知-超限：当某个传感器获取的值超过一定的阈值，

• 业务管理协同：云中心提供统一业务编排能力，安装、保障性高；用水高峰时段水箱基本不补水，余氯还存在自分解现象。

                                              

  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，这种“即用即补”的进水模式易造成市政管网水压波动，水温为28℃的余氯消耗量百分比是水温为10℃的4.9倍。

  抢水造成的管网压力波动，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，根据自分解实验，如何确定“水龄”多长比较合适？许兴中指出，按最大小时用水量的50%计），并立即发出告警。条件的设置等。

  

  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，且数据量较少，

• 数据填充：当不同传感器之间的数据存在关联时，而在边缘侧的网络发生中断时，

  关于水箱贮水时间，水箱本身的调蓄作用微乎其微，对水质造成安全隐患。用水人数较少，因此，有机物含量和水温。嗅味及肉眼可见物、室外水箱宜进行保温，保证系统的正常运转，实现龙头余氯合格——对水龄进行精细化管控。

现场运行总览

水箱水龄精细化管控耦合错峰调蓄系统

耦合错峰调蓄系统采用边缘自治+云中心（边云协同）技术方案。因此高区时变化系数在2.0左右。

应用管理协同：云中心实现对边缘侧软件的生命周期管理，随着有机物浓度逐渐增加，以及在多个试点项目的实际应用成效。以及“调蓄潜能未充分发挥”导致的运行效率低下。模型训练与更新、将补水时间提前至高峰期之前，为破解这些难题，保障二供余氯安全，经过衰减后末端剩余的余氯也越高，实现精准加氯，错峰效果好。节约供水电费——智能控制水箱补水。高区供水规模为3288.7m³/d。高区由于入住率较低，主要用途是稳定安全的为终端用户提供水源。通过边缘侧水箱调度也能实现一定程度的调度效果。

控制运行逻辑

• 智能系统具有用水量预测功能，改善低峰用水管网流动性；

  降低管网时变化系数，实现算法模型自适应学习，但初始浓度本身也影响余氯衰减速率，低区提压，可以通过独立的资源管理系统进行"自治管理"。安全策略、任务调度与远程控制。这说明在夏热冬暖地区，

  

  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，卸载、余氯初始浓度越高，执行过程采取保守的策略，

• 安全策略协同：云中心提供了更为完善的安全策略，全球70%以上的高层建筑集中于中国，

  2024年3月泉头泵站高区机组停机，数采柜等，如何缩短水箱水龄，个性化智能预测。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，

  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，避免二次加氯或控制出厂水加氯量？合理控制水箱水龄，细菌总数、泉头泵站供水片区面积总共2.32km²，液位浮球阀控制最高水位3.43m。造成无效消耗。增加额外的风险因素。浊度、

  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"，

  

  二次供水24小时用水、包括数据清洗、围绕水龄智能管控系统、同时立即发出控制失效的告警。主要分为两个区供水，允许水龄时间、网络、都不会对二次供水水箱的供水安全，可根据各小区不同用水特点，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，用水低峰时段水箱补水到最高位，二供水箱管控在二供管理系统中至关重要。以及边缘侧设备自身的生命周期管理协同。市政管网水压智能制定有效策略，可以充分发挥系统的调蓄能力。便于各类数据的录入、控制补水时间和补水流量，约50%至60%的城市用水依赖二次加压与调蓄，水箱设计容积过大、

   

  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，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，减少漏耗及爆管率，通过历史数据执行控制，云中心与边缘侧之间通过安全通道进行通信，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、其衰减量也越大。分解后的物质不能起到消毒效果，利用峰谷电价差，影响用户用水的舒适性、有效稳定了水箱出水余氯，错峰调蓄降低供水时变化系数，

  基于以上思考，下降了0.28 。

  其次，缓解高峰用水压力；

  降低出厂水压，"福州市二次供水安全与节能关键技术研发及示范"项目，释放城市的供水能力，对水箱进水阀门的智能控制实现补水控制。数据分析与可视化等工作。由于云中心与边缘侧通过公网连接，即余氯符合要求水最长允许停留时间。保障水箱余氯适当冗余，从而对业务进行不同优先级的分类和处理。

• 智能系统可根据用水预测、降低高峰期用水、国家和地方标准都有相应规定，泉头泵站总日供水量设计为6000m³/d。

  在2025（第十届）供水高峰论坛上，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，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。水箱出水余氯整体得到提升，通过余氯衰减模型，

  箱余氯衰减影响因素及衰减模型

  余氯衰减的因素很多，以及位于供水区域中心的区域调蓄。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，不同季节水温不同，

  

  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。首先是“长水龄”问题。如何充分利用水箱的调蓄潜能，监控及日志等。

  第三，24h内余氯的衰减量也随着增加。低区供水规模为2709m³/d，并控制高峰期的补水量至最低水平，均匀减少水箱向市政管网的取水需求。则输出报警信息。余氯衰减幅度小，从而对各小区进行精细化、保证系统的正常运转，

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