近日，2024年度全国职工技术创新成果奖评选结果揭晓，广州水投自来水公司申报的“基于物联网大数据的供水系统爆管在线监控平台研究及工程示范项目”荣获一等奖。该项目通过智能化监控手段，有效提升城市爆管事故预警和处置能力，为保障广州供水安全提供强有力技术支撑。

攻克关键技术，破解爆管监测难题

工作人员使用广州智慧供水云平台实时监测中心城区供水压力。薛晓晔 摄

通过深入分析爆管监测数据在爆管前后特征变化、爆管漏损量、可监测范围及可监测管径等关键参数，首次提出“供水系统背景噪声”和“最小可监控管径”等创新概念，以理论与实践联动方式解决供水系统爆管分辨率问题。通过对海量监测数据的差分处理，发现监测数据波动在中间段呈正态分布，在5%—10%位置出现拐点并偏离正态分布曲线，这一发现为背景噪声概念的提出奠定了科学基础。此外，基于SCADA系统的爆管监测特征分析，深入研究管网中压力、流量等“大数据”的特征分布，明确供水管网中的可检测量及其判断标尺，为爆管监测提供了实践与数学上的量化支持。

引入遗传算法，优化监测网络布局

刘艺琳 制图

为科学布置监测点，快速、精准地识别爆管情况，创新性地引入遗传算法，通过搜索n个监测点在空间不同节点位置下的最优值，实现监测点布局的科学优化。将爆管漏水量产生的压力降低值超过管网系统压力波动背景噪声的节点，作为监测点的待选地址，确保监测点布置的精准性和有效性。同时，加强对典型供水管网实例的分析，大幅提升爆管监测的效率和准确性，并首次在国内外提出“爆管强度”概念，采用管道流速增加量作为衡量爆管强度的指标，为爆管事件的量化评估提供了科学依据。

依托监控平台，构建实时水力模型

基于爆管对管网系统压力和流量的影响，利用实时监测数据，结合证据理论，建立爆管监控系统，实时监控泵站、管线、测压点和测流点，实现24小时无人值守运行，并将爆管监控实时分析时间缩短至3分钟以内，大幅提升应急响应效率。项目成果已成功应用于广州、济南等城市，显著提高大型城市的爆管监测和应急响应水平。同时，以爆管在线监控平台为研究基础，建立同等规模管网系统精细度最高的实时水力模型，为爆管在线监控提供了强有力的技术支撑。

（白艳艳  龙志宏  沈智宏/文  薛晓晔  刘艺琳/图）