一体化的智慧水务模型体系与应用

1新型一体化供水模型平台及应用模式2新型一体化供水模型平台及应用模式3采用工作组：团队协作一体化ChallengesCapabilitiesOutcome各成员均使用最新版本数据各成员均使用最新版本数据各成员均可修改数据•Differencesinopin成员均可对项目数据进行编辑、查看和数据输入，有助于防止错误产生。•Concurrentprojecttaskleveledits•同一项目，同时修改；promptingcapability•具有提示功能的版本控制•Conflictresolutionoptions•冲突解决方案4其他的模型软件、平台单一用户的软件单一用户的软件•计算只能在本机计算单一时期的网络单一时期的网络只能在一台电脑上计算只能在一台电脑上计算数据库类型数据库类型•Innovyze数据库,MicrosoftSQL,Oracle•有专用的工作组数据库管理模式•多用户并行控制•32或64位(允许更大的模专用计算专用计算专用计算远程计算模块协调器远程计算模块协调器远程计算模块远程计算模块本地电脑本地电脑高性能的计算机服务器本地电脑本地电脑本地电脑终端服务器用户电脑终端服务器用户电脑778动用网内共享资源，采用计算•利用局域、广域网内的计算机，工作站和服务器资源，来参与模型的多方案，并行运行计算；900CorporatenetworkwithCentralServerHostingWorkgroupDatabase由公司网络与中央服务器组成的工作组数据库10RemoteAgent远程代理由公司网络与中央服务器组成的工作组数据库CorporatenetworkwithCentralServerHostingWorkgroupDatabaseRemoteAgent远程代理由公司网络与中央服务器组成的工作组数据库 Agent代理122CorporatenetworkwithCentralServerHostingWorkgroupDatabaseAgentAgent代理RemoteAgentCOORDINATOR代理RemoteAgentCOORDINATOR远程协调员12CorporatenetworkwithCentralServerHostingWorkgroupDatabase由公司网络与中央服务器组成的工作组数据库新型一体化供水模型平台及应用模式！！Ensurecontinuityofwatersupply无论何种状况，确保供水不间断underallrangeofcircumstances,fromnormaltoextremeAssessstrategicimportanceofassets(Redundancy)•Assessstrategicimportanceofassets(Redundancy)•Wizarddrivenscenariodefinition•MultiPCsimulationdistribution•Summaryreportbasedonuser-definedqueries从战略角度评估资产的重要性•多方案同时模拟•基于用户自定义的模拟报告因此…作为水司，能够的投入，能够保证供水服务维持在可接受的风险，并保护了重要供水设施，从而降低当前和未来可能出现的各种供水限制。Continuousimprovementofcustomerexperience持续改进客户体验migrationtowardscities人口增长和向城市迁移的趋势Climatechanges气候变化Limitemergencywaterrestrictions紧急供水限制16TheGeneralisedMulti-Run多线程计算风险分析及应变能力Multi-processorsimulatincreaseinthroughputofresultsfornetwork多处理器模拟能力允许在计算结果可能存在的影响因素造成结果有指数级的增长（如瞬态压力增长、管道关闭、管道漏损、混浊度、灵敏度分析等）。ValveCriticality:Assessvalvecriticalitybasedonnumberofcustomeraffectedbylowpressureshouldweneedtoshutthevalveforanyreason阀门重要性:根据如果阀门一旦关闭，受影响17TheGeneralisedMulti-Run多线程计算RiskAnalysis&Resilience风险分析及应变能力Multi-processorsimulatincreaseinthroughputofresultsfornetworkwideimpactanalysis(tran多处理器模拟能力允许在计算结果可能存在的影响因素造成结果有指数级的增长（如瞬态压力增长、管道关闭、管道漏损、混浊度、灵敏度分析等）。thenumberofpropertiesaffectedbylowpressure消防能力薄弱区分析:在本例中，我们希望评估，若打开每个消防栓，进行EPS运行，其造成的低压影响的用户数量（压力低于5m来评估整个网络的消防栓的重要性。18yyTheGeneralisedMulti-Run多线程计算RiskAnalysis&Resilience风险分析及应变能力Multi-processorsimulat--多处理器模拟能力允许在计算结果可能存在的影响因素造成结果有指数级的增长（如瞬态压力增长、管道关闭、管道漏损、混浊度、灵敏度分析等）。HydrantCriticality:Inthihydrant,runninganEPSandcountingthenumberofpropertiesaffectedby消防能力薄弱区分析:在本例中，我们希望评估，若打开每个消防栓，进行EPS运行，其造成的低压影响的用户数量（压力低于5m来评估整个网络的消防栓的重要性。1900TheGeneralisedMulti-Run多线程计算RiskAnalysis&Resilience风险分析及应变能力Multi-processorsimulationallthroughputofresultsfornetworkwideimpactanalysisHydrantCriticality:Inthydrantcriticalityacrossthehydrant,runninganEPSandcountingthenumberofpropertiesaffectedby消防能力薄弱区分析:在本例中，我们希望通过打开differentmodellingscenarios•GMR是一个向导驱动的过程，用于定20义不同的模型方案TheGeneralisedMulti-Run多线程计算RiskAnalysis&Resilience风险分析及应变能力Multi-processorsimulationallthroughputofresultsfornetworkwideimpactanalysishydrant,runninganEPSandcountingthenumberofpropertiesaffectedby消防能力薄弱区分析:在本例中，我们希望通过打•GMR是一个向导驱动的过程，用于定义不同的模型方案；•支持用户自定义的结果报告2222TheGeneralisedMulti-Run多线程计算RiskAnalysis&Resilience风险分析及应变能力Multi-processorsimulationallthroughputofresultsfornetworkwideimpactanalysishydrant,runninganEPSandcountingthenumberofpropertiesaffectedby消防能力薄弱区分析:在本例中，我们希望通过打开每个消防栓，运行EPS，并计算受低压影响的特性数量(p<5m)来评估整个网络的消防栓临界状态。•GMR的设置可根据向导设置，用于定义不同的建模场景•可以根据用户定义的查询生成总结报告•结果可以作为摘要报告查看，也可以使用热力图查看•GMR的设置可根据向导设置，用于定义不同的建模场景•可以根据用户定义的查询生成总结报告•结果可以作为摘要报告查看，也可以使用热力图查看2TheGeneralisedMulti-Run多线程计算RiskAnalysis&Resilience风险分析及弹性能力throughputofresultsfornetworkwideimpactanalysisfireflowatpeakdemand(minimumpressure)todpointintimethroughoutthenetwork2344TheGeneralisedMulti-RunRiskAnalysis&Resilience风险分析及应变能力Multi-processorsimulationallthroughputofresultsfornetworkwideimpactanalysisfireflowatpeakdemand(minimumpressure)todpointintimethroughoutthenetwork•通过用户自定义SQL，可以定义不同方案•GMR可以与消火栓流量测试兼容2255TheGeneralisedMulti-RunRiskAnalysis&Resilience风险分析及应变能力Multi-processorsimulationallthroughputofresultsfornetworkwideimpactanalysisfireflowatpeakdemand(minimumprescasescenario.Note:minimumpressurewilloccurapointintimethroughoutthenetwork•通过用户自定义SQL，可以定义不同方案•GMR可以与消火栓流量测试兼容2252GMR:探索并行计算的应用，批量测算所有设施的重要性保护战略性（重点）供水基础设施26（案例分享）BristolWater(UK):关键资产的识别挑战:最大限度地减少供水漏损Challenge:MinimizeChallenge:Minimizedisruptiontowatersupply•在更换主干管时，如何评估上游水库的情况？•Whichmainwouldaffectthehighestnumberofcustomersifitburst?•HowtoassesswhathappenSolution:Automatedworkflowstoassesspipecriticality•CriticalLinkAnalysisisn’tjustaboutreducingisatriskwhenanassetfails–prefeResult:BristolWaterwasabletoputtogetherarobustbusinesscaseforitsresilienceplanswithgreaterconfidencethanpreviousAMP•BristolWaterwasabletomakeadirectcomparisonoftLinkAnalysisinIWSPro.Forthepreviouspricereviewjoinedasimplifiedmodeltogethertorunacriticallinkanalysis.theavailablecomputingpowerandtherewaslittleconfidesawmassiveimprovementsinperformanceforPR19,”saidKevinHenderson,overwhelminglybetter.”27解决方案:采用自动流程，评估管道的重要程度（pipe•重点管道分析（CriticalLinkAn结果:Bristol公司利用WSPro完成了管道重要性的分析，来保证自己的更强韧的供水能力；），），该项目确定，在2020年至2030年的未来两个AMP期间，将花费2200万英镑在干线和控制阀上。通过工程改造，保证管道可以将风险降低到可接受的水平。你有这么用模型吗我想知道哪些管道是薄弱的管道，或重要的阀门？我想知道哪些管道是薄弱的管道，或重要的阀门？.薄弱：这些管道一旦发生问题，将造成更多的用户的压力不足；或更多的用户、更长的时间压力不足我想知道哪些用户或区域，可用消防流量较少或消防水头较低？我想知道哪些用户或区域，可用消防流量较少或消防水头较低？.也许，我不希望住在哪里；水司对这些地方特别注意；一旦管网中实测压力与模型压力发生较大偏差；一旦管网中实测压力与模型压力发生较大偏差；.如果怀疑是爆漏，是否能够给出爆漏的大致范围；结合实测数据，批量测算爆管疑似位置SimulateanexceptionalleakagerateoneachofaselectionofnodesandcomparehydraulicresultswithtelemetryGridreportshowingRMS(difference)onnodeselection选定节点范围内通过表格报告显示Contourtohighlightmostlikelyleakagelocation通过等面线标注爆管高危区新型一体化供水模型平台及应用模式三个“M”:监控(Monitoring)、模型(Modeling)和管理(ManagCalibration模型校准ModellingManagementOff-lineApproach反应机制MonitoringCalibration模型校准模型ModellingMonitoringReactiveApproachReactiveApproach反应机制ManagementOff-Off-line传感器Global整体的分析离线建模实时模型happening作为中间传感器，告知本地正在发生的事情Globaldataanalysisandanalyticsonobservedmeasurements基于监测数据的全球性数据分析Off-linemodelcalibratedagainstaspecificdayinthepast(historicdemandpattern)以某一天的数据为基础，率定离线模型(反映历史供水需求）Forecastingmodeldrivenbytheactualconditionsofthenetworkandforecasteddemand基于现状管网及预测需水量，搭建预测模型感知层级•Timelyincidentdetectionandquickresponsedefinition及时检测故障；快速响应服务未来事态发展状况预测•Understandingoverallconsequenceofactions全面理解决策风险•Whenisactionneeded什么时候需要采取2.Whydoweneedlivemodelling?为什么需要实时模型?LiveModelling实时模型可以WhatActioncanwetake?我们能采取什么行动?definition及时检测故障；快速响应服务•Howwillmagnitudedeve未来事态发展状况预测•Understandingoverallconsequenceofactions全面理解决策风险•提供优质服务水平•问题是否由于其他因素导致的？•Whenisactionneeded什么时候需要采取直到对服务水平产生负面影响anomaliesandsupportingoperationswithdecisiondefineglobalrulesWhensomethingisgoingwrongwecansendtheoperativeoutinthefieldProvideKnowledgeaboutunexpectedbehaviourofthenetwork警2.2.DeviationDeviationbetweenmodelledVsobserved2.启动模型特定模块，利用实测数据，批量测算疑似爆漏位置Simulateanexceptionalleakagerateoneachofaselectionofnodesandcomparehydraulicresultswithtelemetry），），ContourtohighlightmostContourtohighlightmostlikelyleakagelocation通过等面线标注爆管高危区(difference)onnodeselection选定节点范围内通过表格报告显示33爆管区域workingworkingwithwater爆管区域HRSimulationresultsshowingflowpressureawayfrom模拟结果展示了管网Additionallowpressurewarningsforcustomers新增用户点低压预警HRwmwm隔离主干管以进行爆管抢修StartStartofburst,pipenotisolated出现爆管，所在管道尚未孤立workingwithwater管道被孤立wmwmPipeIsolatedPipeIsolated,startofmorningpeak,newlowpressureareatothenortheast.管道被孤立，供水早高峰出现，管网东北方出现新的低wmwmPipeIsolated,PipeIsolated,morningpeakdemandtime.管道被孤立，供水早高峰时间wmwmreturntoacceptablelevels.管道被孤立，供水早高峰结束，压力恢复到可接受的程度wmwm1.1.预警（实测VS模拟）•模拟VS实时监测数据，偏差超过范围，进行预警2.启动爆管辅助定位模块3.测算爆管后，关阀前后系统状态2.启动爆管辅助定位模块3.测算爆管后，关阀前后系统状态•判断接近的范围或位置•为保证服务水平、提前应对提供基础andverifyforecastingmodel2yearsworthofdatarequiredtotrainandverifyforecastingmodel至少需要两年的数据用于训练及校准预测模型DMAforecastsbasedontheflows基于流量的DMA预测Temperaturereadingscanbeaddedin可加入温度监测数据Generatesascattergraphforgoodnessoffit生成散点图用于分析数据的质量drivethemodelLiveModellinkstotheoutputsdrivethemodel实时模型连接预测水量的输出，驱动模型的持续计算。运行模式（运行模式（自动、滚动更新、预测）•自动定时计算、预测后面1天或几天运行情况出现预警时,出现预警时,能够方便测算方案用水量预测后续或用水量预测后续或1天几天模型必须能够实时更新模型必须能够实时更新•不止实时监测数据，监测泵、阀、起点水位的上传及更新（juststarting)•管网是否能够实时更新•用水量能否实时更新新型一体化供水模型平台及应用模式经常听到大家问的模型的一些问题—误区经常听到大家问的模型的一些问题—误区实时更新模型Demand需水量ControlProcessautomationviaWSProExchangeForeachproperty对于每一个用户点:需水量=静态需水量（水表计数）X模式系数?DemandAreaAnalysistelemetry目标：基于从DMA区域实时监测数据，推测区域内未计量的需水量模式曲线（DMA35DOM)Nowadaysmarkettrend(innovation)leadstheindustrytofindbetterwaysofautomatingnetworkplanningtasks/