DMA实操手册.docx
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DMA实操手册
管网独立计量区
技术应用与管理手册
上海宝山区自来水公司有限责任公司
二○一○年二月
前言
上海是世界上最缺水的特大型城市之一，人均水资源量仅为世界平均水平的1/30。
近年来，随着上海城市建设迅速发展，供水高峰期需水量已逼近集团现状供水能力极限，水资源短缺已成为首都社会、经济可持续协调发展的制约条件。
在少水中增水，无水中生水已成为集团挖潜增能的主要任务。
目前，集团市区供水管网总长度已达6600多公里，并以每年120余km的速度增长。
如何实施主动漏损控制，相对增加供水能力、满足城市需求，已成为集团面对的重要技术课题。
供水管网独立计量区（DistrictMeteredArea，简称DMA）作为国际上漏损控制的关键技术之一，已在许多国家和地区得到应用，并取得显著成效，近年来集团在DMA建设方面也做出了积极尝试。
为规范DMA实施，建立适合上海城市供水管网特点的DMA管理模式，特制定本手册。
第一章DMA简介
一、DMA的定义
DMA是指供水管网中有永久性边界的、相对独立的供水区域，一般通过关闭阀门使区域内管网独立于其它市政管网，进出区域的流量都用流量计计量。
典型的供水管网DMA分区如图1所示：
图1：
典型DMA示意图
二、DMA发展概况
作为一种有效的城市供水管网管理方法，DMA技术产生于20世纪80年代并首先在英格兰和威尔士获得广泛应用。
20世纪90年代早期，英国实施国家漏损控制模式，规定必须实施分区计量。
2003年国际水协（InternationalWaterAssociation,IWA）漏损控制特别小组连续发表了8篇系列文章介绍由英国主导的漏损控制策略。
2007年发布了DMA指导手册,用于指导世界各地的DMA管理。
受到英国漏损控制策略效果的鼓舞，许多国家和地区供水企业也开始逐步对供水管网实施DMA管理并取得显著成效。
由于国内城市供水管网多为环状，对供水管网进行DMA划分存在一定困难，DMA技术在国内还没有得到大规模应用。
三、专业术语
（一）边界阀门：
位于DMA边界，关闭此类阀门可将DMA与周边其它市政管网隔离。
（二）夜间最小流量（MNF）：
在城市里一般发生在凌晨时段，通常在2点至4点之间。
在此期间，用水量处于最低值，因此真实漏损占总流量的比例最大。
（三）供水管网漏失指数（ILI）：
该指数指当年真实漏损水量（CAPL）与可达到的年最小真实漏损水量的比值，ILI=CAPL/MAAPL。
是衡量配水系统控制真实漏失管理水平的指标。
（四）表观漏损指数（ALI）：
该指标以售水量的5%为基准，表观漏损水量与该数值比值即为表观漏损指数，ALI=表观漏损水量/售水量的5%。
（五）零压测试：
是辨别区域边界是否封闭的一种测试方法。
关闭边界阀门后监测区域内压力，若下降至零，则证明区域是封闭的。
四、DMA建设目的
（一）通过监测和分析MNF，评估区域漏损水平，发现管网新产生的漏损。
（二）通过总分表水量数据对比和水平衡分析，发现区域内非法用水，监督考核营销查表质量。
（三）通过合理的压力控制，降低区域背景漏失。
（四）通过DMA建设，完善区域管网数据。
第二章建设标准
一、规划标准
DMA的建立必须在保证用户服务压力和水质的前提下进行，根据管网实际布局并结合主要道路等自然边界形成封闭的DMA区域，区域封闭采用关闭边界阀门的方式实现。
DMA规划原则需同时考虑区域服务用户数量、供水管线长度、进水口数量等因素，同时，应尽量保证管网的完整性，具体原则如下：
（一）区域内服务用户（用户连接）为规划DMA规模的首要因素，数量原则上控制在3000—5000户，平均管线长度小于10km为宜，数量过多将降低DMA检测小流量漏水的能力，反之用户过少经济性将降低。
（二）进水口原则上不多于两个，便于DMA管理，同时可减少投资费用。
（三）根据大口径管线布局合理规划，尽量保证大口径管网（DN400以上）的整体性和连通性，不改变管网整体运行工况，满足管网调度需求。
（四）选定DMA区域供水服务压力高于0.4MPa时，应增设降压装置，实施区域压力控制。
二、设备选型标准
（一）流量计量设备
1、采用管段式（法兰连接）电磁流量计，准确度等级为0.5级，量程比≥100，工作压力≥1MPa。
2、采用电池供电且能够现场更换电池，电池使用寿命不少于5年。
3、防护等级达到Ip68（潜水型）。
4、信号输出至少具备脉冲输出或RS485通讯两种模式。
（二）数据远传设备
1、具备接收流量计和压力变送器输出信号的接口（RS485,4-20mA,脉冲）。
2、具备流量计信号采集、数据存储、数据上传、现场抄收及现场调试功能。
3、采用电池供电方式且能够现场更换电池，在每天上传4次情况下，电池使用寿命不少于2年，电池不多于两节。
4、防护等级达到IP68（潜水型）。
5、可接收流量计的输出信号，并存储不少于20000条数据。
6、具备抗屏蔽性能，安装于井室内可正常上传数据。
数据终端接收灵敏度-105dBm，天线增益3dBi。
7、采集数据包含采集时间、正、反向累计流量、压力数值、电池容量剩余30%报警、断线报警等。
8、数据通讯符合上海宝山区自来水公司通讯协议要求。
9、可自由设定采集时间间隔为1，5，10，15，30分钟且采集起始时间为整点时间，能够设定初始上传时点（时、分）和上传时间间隔（时）。
第三章DMA建设工作内容及流程
一、主要工作内容
DMA建设工作分为规划、实施、管理三个阶段。
（一）规划阶段主要工作包括：
1、依据规划标准完成初始规划方案。
2、完成区域管网及一级水表信息统计，对一级水表进行现场核实。
3、确定进水口数量、口径、需要关闭的边界阀门、新增阀门及管段。
4、开展区域压力普测，掌握压力分布状况。
5、使用水力模型软件模拟规划方案，检验方案的科学性和合理性。
（二）实施阶段主要工作包括：
1、完成区域管网及边界阀门等附属设备现场核实。
2、完成新设阀门及新增管段安装。
3、开展零压测试，按照规划方案进行DMA试运行。
4、完成流量计量及数据远传设备选型、安装、调试工作。
5、开始远传数据采集分析，确定可容忍夜间最小流量。
（三）管理阶段主要工作包括：
1、根据夜间最小流量（MNF）监测结果，设定合理的波动范围，判断是否存在管网漏损。
2、进行区域管网真实漏损计算和评估
3、开展总分表对比分析；
4、建立区域水平衡表，分析无收益水量构成情况。
二、DMA建设总体流程
根据国际成熟经验，制定DMA建设总体流程如图2所示，明确DMA建设各阶段工作实施主体、主要内容及要求，指导实际工作开展。
图2：
DMA建设总体流程图
三、DMA建设各阶段工作流程和要求
（一）DMA规划
DMA规划阶段工作以管网管理分公司为主完成，本阶段业务流程如图3所示。
图3：
DMA规划阶段流程图
1、初步规划，确定DMA边界范围
管网管理分公司依据规划标准在地理信息系统（GIS）DMA图层中添加规划DMA要素，确定DMA边界。
要求规划方案制定优先选择破损多发或压力较高及管材、安装年代、地质条件等具备代表性的区域。
2、统计区域内管网及一级水表信息
管网管理分公司通过GIS统计DMA区域管线长度、材质、附属设备等管网属性信息，管网情况统计表见表1。
DMA管网情况统计表
管材构成统计表
管材
球墨铸铁管
普通铸铁管
钢管
镀锌管
钢塑复合管
总长
长度（m）
附属设备统计表
设备
闸门
消火栓
排气阀
测流井
水表数量
总数
数量（座）
表1：
管网情况统计表
依据GIS一级水表属性标定结果，统计DMA区域一级水表信息，将DMA图纸和一级水表核实工作表（见表2）转管道施工公司。
DMA一级水表核实工作表
序号
老点号
永久编号
口径
地址
存在问题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
核实人：
核实日期：
表2：
一级水表核实工作表
3、一级水表现场核实
管道施工公司请营销管理部配合组织各营销分公司进行现场核实。
要求核实水表数量、位置及口径与DMA区域GIS图纸是否相符，依据核实结果填写一级水表核实工作表、编写说明材料。
对图实不符的情况双方协同排查原因，解决后依据相关流程要求管网管理分公司和营销管理部修改GIS或营销数据。
数据完善后，管道施工公司自营销管理部得到DMA区域一级水表、用水量信息及总分表对应关系信息，填写水表及水量信息统计表（见表3）转管网管理分公司。
DMA水表及水量统计表
类别
户表
一级水表
楼门表
一级计费水表
总计
数量（只）
近3年水量（m3）
年
年
年
平均日水量（m3）
表3：
水表及水量信息统计表
4、确定DMA进水口数量及口径
管网管理分公司根据DMA近三年平均日用水量统计结果，考虑日变化系数、时变化系数计算DMA区域高时需水量，在确保用户服务压力和水量的前提下，根据经济流速确定区域所需进水口数量及口径。
为保证消防及突发事故时用水安全，方案中需确定应急供水口数量及口径。
5、确定需要关闭的边界阀门、新增阀门和管段
管网管理分公司依据GIS管线连通关系确定需要关闭的边界阀门、新增阀门和管段，统计阀门编号、口径和地址及新增管段长度、口径信息。
为确保管网水质安全，需要关闭的边界阀门应靠近管网末端用户，现有阀门不满足要求时，需在合适位置新设阀门，同时在两座阀门间加装消火栓作为应急通水冲洗口。
6、区域压力普测
管网管理分公司对DMA区域及周边管网进行压力普测，掌握压力分布状况。
依据建设标准，进口压力高于0.4MPa时，增设降压装置，以满足最不利点服务压力为原则，合理设置降压装置出口压力，实施区域压力控制。
7、使用水力模型软件模拟
建立DMA水力模型，模拟DMA管网运行工况，检验规划方案的合理性，必要时修正完善方案。
8、规划资料整理归档
管网管理分公司对规划阶段取得数据资料归档保存，DMA管理系统建成后，实现DMA空间数据和属性数据的可视化管理。
（二）DMA实施
本阶段为DMA的具体实施阶段，工作以管道施工公司为主完成，本阶段流程如图4所示。
图4：
DMA实施阶段流程图
1、管网现场核实
管网管理分公司向管道施工公司发送工作任务单，包括DMA规划方案图纸和现场核实情况统计表（见表4），并配合完成DMA区域内管线及附属设备现场核实工作。
要求确认图档资料与现场实际情况是否一致、边界阀门有无异常、规划时选定的新阀门、新管段和流量计量设备安装位置是否具备施工条件。
如遇图实不符或不具备施工条件，解决图实不符问题或创造条件实施。
独立计量区现场核实统计表年月日
核实单位
核实人
边界阀门统计情况
序号
GIS统计结果
现场核实结果
编号
口径
地址
口径
类型
计划状态
异常情况
1
2
新增边界阀门统计情况
序号
地址
口径
计划状态
是否具备施工条件
1
无
2
新增管线统计情况
序号
地址
口径
长度
是否具备施工条件
1
2
截断管线统计情况
序号
地址
口径
长度
是否具备施工条件
1
2
流量计统计情况
序号
地址
管线口径
流量计口径
是否具备施工条件
1
2
表4：
现场核实情况统计表
2、安装新设阀门和新管段
管网管理分公司根据规划方案中新增流量计量设备、阀门、管段现场核实情况，完成施工图纸设计。
管道施工公司负责道路、交通等手续申报，并完成新增阀门、管段安装。
3、零压测试
管网管理分公司排摸DMA范围内所有闸门，确保其处于正常状态，向管道施工公司派发零压测试任务单（见表5），并提供DMA零压测试方案。
要求测试方案详细标明需要关闭的边界阀门、进水口以及放水消火栓位置。
管道施工公司事先核实放水消火栓，确保其处于完好状态，并办理停水相关手续。
零压测试安排在凌晨1点到5点进行，管网管理分公司首先关闭所有的边界阀门，管道施工公司打开消火栓排水，间隔一定时间选择不同消火栓进行确认，如果水压下降并不再升高，说明边界阀门完好，零压测试成功。
否则，管网管理分公司再次确认边界阀门是否完全关闭，重新进行零压测试，直至成功为止。
若暂时无法确定测试失败原因，管网管理分公司3日内组织人员再次进行现场核实或调整方案，重新进行测试。
零压测试任务单
管网管理分公司填写
DMA名称
地址
测试日期
现状进水口数量及口径
规划进水口数量及口径
关闭边界阀门数量
闸门编号
关闸时间
操作单位
操作人
管道施工公司填写
测试消火栓数量
测试结果
判断失败原因
再次测试时间
测试结果
操作单位
操作人
注：
1、本表由管网公司事先下达，操作完成后3日内返回管网公司。
2、填写闸门编号时，应注明测试成功后计划关闭闸门。
3、若首次测试失败，应主动判断原因，改正后再次测试，无法当场确定原因的应于次日及时报告管网公司。
表5：
零压测试任务单
4、试运行
零压测试成功后，边界阀门保持关闭状态一周（事先书面向集团调度中心及客户服务部申请），在此期间，若没有出现用户水压、水量不足的现象，则认为DMA规划合理；若有反映，管网管理分公司立即打开边界阀门，协同调度中心及管道施工公司共同查找原因，解决后再次试运行或调整规划方案。
5、设备选型
依据设备选型标准，完成数据远传设备、流量计量设备选型工作。
6、设备安装及调试
管道施工公司办理相关路政、交通手续，并及时完成计量设备（京兆公司提供）安装。
并负责数据远传设备安装、调试工作（京兆公司配合），开始流量、压力数据远传。
管网管理分公司统一填写DMA设备安装、调试登记表（见附录五：
DMA设备安装、调试登记表）。
DMA设备安装、调试登记表
安装地址
流量计量设备
生产厂家
型号
流量计口径
设计工号
设计员
管线口径
施工单位
施工员
安装时间
数据远传设备
生产厂家
型号
数据类型
计量间隔
传输次数
上传时间
调试单位
调试人
调试时间
表6：
设备安装、调试登记表
7、确定夜间最小流量标准
DMA建立后管网管理分公司安排对区域内供水管网进行全面检漏，发现后立即修复，计算连续1小时夜间最小流量平均值作为可容忍夜间最小流量标准。
（三）DMA管理
本阶段为DMA的日常管理阶段，工作以管网管理分公司及营销管理部为主完成。
本阶段流程如图5所示。
图5：
DMA管理阶段流程图
1、数据分析
（1）利用夜间最小流量（MNF）判断管网漏损
DMA进行全面检漏修复后，管网管理分公司对MNF变化进行持续监测，设定MNF标准值波动的上下限范围，若MNF超过上限且连续几天未回落，则可判定DMA区域可能存在新的漏点，管网管理分公司根据相关业务流程立即安排该DMA的漏水检测工作。
（2）真实漏损计算
管网管理分公司计算连续1小时最小夜间流量，减去同期一级水表水量，得到该时段真实漏损，通过计算转化为平均日的真实漏损水量，累计得到更长时间段的真实漏损。
对于三级计量的DMA，真实漏损计算结果通过总分表法（流量计和一级水表）进行验证。
（3）真实漏损评估
管网管理分公司依据取得数据计算主要绩效指标，包括单位干管长度漏损量、单位服务支管漏损量、单位户数漏损量、供水设施漏失指数（ILI=当前年真实漏损水量/不可避免年真实漏水水量），同时，根据DMA区域绩效指标科学评估区域真实漏损水平，并检验实施阶段确定的可容忍夜间最小流量标准的合理性。
（4）DMA水平衡分析
管网管理分公司根据累计流量、真实漏损计算值、营销收费水量等数据，建立DMA区域标准水平衡表（见表7），分析、分解无收益水量各组成部分所占比例，制定科学的漏损控制策略。
标准水平衡表
系统供给水量
合法用水量
收费非法用水量
收费计量用水量
收益水量
收费未计量用水量
未收费合法用水量
未收费已计量用水量
无收益水量
未收费未计量用水量
漏损水量
表观漏损
非法用水量
因用户计量误差和数据处理错误造成的损失水量
真实漏损
输配水干管漏失水量
蓄水池漏失和溢流水量
用户支管至计量器具之间漏失水量
表7：
标准水平衡表
（5）总分表对比分析、表观漏损评估及完善营销收费考核机制
营销管理部开展居民楼总分表差（楼门表与户表）分析，结合DMA区域标准水平衡表，计算DMA区域表观漏损指数（ALI=表观漏损的水量/售水量的5%），科学评估区域表观漏损水平，制定合理绩效考核指标，健全营销收费奖惩制度，提升营销收费水平。
2、运行管理
（1）确保水质安全
为确保DMA区域水质安全，关闭的边界阀门处的管线每月进行一次放水冲洗。
（2）管网管理分公司基于GIS建立DMA管理系统，实现DMA管理与GIS系统的无缝集成，对流量、压力监测数据、DMA水量平衡分析、漏损绩效指标等进行可视化管理，提升DMA管理水平。
（3）除DMA管网及其运行工况数据，将DMA相关设备（计量及远传设备等）使用信息纳入系统中进行管理，根据系统提示信息进行设备维护、更换工作，实现设备动态管理。
（4）在DMA实施过程中，不断总结实际经验，进一步细化、明确参与各方的职责分工，完善相关管理制度及业务流程，建立长期运行管理模式。
升级会员 