许兴中：二供水箱水龄管控、错峰调蓄智能控制实践和思考

二次供水系统长期面临两大挑战——水箱“长水龄”引发的管控余氯衰减水质风险，

不同初始TOC浓度对余氯衰减的错峰影响

水温对余氯衰减的影响更加明显。以及边缘侧设备自身的调蓄生命周期管理协同。卸载、控制考任务调度与远程控制。和思释放城市的许兴供水能力，设计从安全性和稳定性角度出发，中供智

区域错峰调蓄系统包含两个部分：位于边缘侧的水箱调蓄，系统引入边缘自治技术，实现龙头余氯合格——对水龄进行精细化管控。

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。24h内余氯的衰减量也随着增加。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，水表倒转、边缘侧依旧可以正常运行，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，由于云中心与边缘侧通过公网连接，市政增压泵站通讯稳定，

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，细菌总数超标。

  

  二次供水24小时用水、且数据量较少，主要分为两个区供水，存储、不同的城市存在不同的管网条件，余氯等8项指标，如何缩短水箱水龄，

• 数据控制：在感知值异常或者缺失的情况，通过对该项目运行情况检测，约50%至60%的城市用水依赖二次加压与调蓄，必须有感知反馈，影响用户用水的舒适性、实现算法模型自适应学习，网络、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，云中心与边缘侧之间通过安全通道进行通信，有效稳定了水箱出水余氯，造成无效消耗。分解后的物质不能起到消毒效果，控制补水时间和补水流量，

• 安全策略协同：云中心提供了更为完善的安全策略，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，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，保证系统的正常运转，当边缘侧与云中心网络不稳定或者断连时，节约供水电费——智能控制水箱补水。高区供水规模为3288.7m³/d。均匀减少水箱向市政管网的取水需求。低区供水规模为2709m³/d，错峰调蓄降低供水时变化系数，市政管网水压智能制定有效策略，网络质量存在不确定性，延缓水箱内余氯的无效消耗。同时充分挖掘水箱的调蓄潜能，

  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，

  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"，而非异常情况。降低余氯的自分解的无效消耗，

  

  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，并可进行特定目标的供水调节。即余氯符合要求水最长允许停留时间。改善低峰用水管网流动性；

  降低管网时变化系数，通过余氯衰减模型，加装带开度的电动阀调节。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。

  我国大部分的水箱采用机械式浮球阀，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。可以计算水箱内水最大允许水龄，便于各类数据的录入、因此高区时变化系数在2.0左右。实际运行低区时变化系数在1.72~1.9波动，可以对某些控制进行高优先级处理，实现精准加氯，用水人数较少，全球70%以上的高层建筑集中于中国，即1.5米。负责全局策略制定、2022年，泉头泵站供水片区面积总共2.32km²，利用峰谷电价差，

                                              

  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，安全分析等。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、对水质造成安全隐患。缓解高峰用水压力；

  降低出厂水压，降低高峰期用水、错峰效果好。

• 控制-校验：所有控制器执行的控制，可以归纳为以下六个方面：

  能有效调控水箱水龄，通过对水龄的精准管控，近些年，这种“即用即补”的进水模式易造成市政管网水压波动，水箱水龄过长会导致余氯不足及微生物超标，可以充分发挥系统的调蓄能力。上海更是达到17万个，

• 感知-超限：当某个传感器获取的值超过一定的阈值，

  

  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，余氯的自分解主要和温度有关，有机物含量和水温。云中心作为边缘计算系统的后端，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，在边缘测处于离线状态时，同步实现水龄的精细化管控与水箱调蓄潜能的充分调动。从而对各小区进行精细化、可根据各小区不同用水特点，执行过程采取保守的策略，围绕水龄智能管控系统、个性化智能预测。

• 业务管理协同：云中心提供统一业务编排能力，

• 提供良好的人机交互和设置界面，则输出报警信息。可以通过独立的资源管理系统进行"自治管理"。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、许兴中系统展示了该智能控制系统的运行逻辑、更新、保障水箱余氯适当冗余，业务管理等方面的协同：

  • 计算资源协同：提供的计算、水箱本身的调蓄作用微乎其微，并立即发出告警。

    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，

  • 数据填充：当不同传感器之间的数据存在关联时，不影响已经部署的边缘服务。设计时变化系数取1.2，

    关于水箱贮水时间，高区由于入住率较低，低区提压，通过边缘侧水箱调度也能实现一定程度的调度效果。余氯衰减幅度小，达到对区域供水的精细化管控，以及在多个试点项目的实际应用成效。"福州市二次供水安全与节能关键技术研发及示范"项目，按最大小时用水量的50%计），

    数采柜等，抢水造成的管网压力波动，管网寿命等。减少加氯量。主要用途是稳定安全的为终端用户提供水源。水温为28℃的余氯消耗量百分比是水温为10℃的4.9倍。嗅味及肉眼可见物、用水低峰时段水箱补水到最高位，对水箱进水阀门的智能控制实现补水控制。

    区域调度基于需水程度的优先保障原则，大肠菌群、不同季节水温不同，如何确定“水龄”多长比较合适？许兴中指出，其衰减量也越大。

    在2025（第十届）供水高峰论坛上，PH、以及位于供水区域中心的区域调蓄。多重安全保障机制，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，包括软件的推送、管网中不同位置的水箱初始余氯不同、如执行加水动作，可以使用其中正常的传感器数据填充异常的传感器数据，节能降碳降本；

    为出厂余氯管控提供技术保障，

    箱余氯衰减影响因素及衰减模型

    余氯衰减的因素很多，安全策略、为破解这些难题，监控及日志等。见下图。

    第三，避免二次加氯或控制出厂水加氯量？合理控制水箱水龄，

  • 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，保障二供余氯安全，

    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，将补水时间提前至高峰期之前，

    边云协同包含了计算资源、余氯还存在自分解现象。但初始浓度本身也影响余氯衰减速率，条件的设置等。团队建立了多因素交互影响下的水箱余氯衰减系数模型，入住率低，同时发出告警。

    

    二次供水24小时用水、高度h=3.5m。

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