供水管道水质检测

第２５卷第１期　２００８年ｉ月　河北工业科技　Ｈｅｂｅｉ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．２５。Ｎ０．１　Ｊａｎ．２００８　

文章编号：１００８—１５３４（２００８）０ｌ～００４３　０４　

一种供水管道泄漏检测及定位的新方法　刘明哲　（河北白沙烟草有限责任公司，河北石家庄０５００５１）　摘要：针对目前供水管道泄漏检测及定位系统准确性和灵敏度较低的现状，通过采集供水管道泄　漏时的多种特征信号，采用最优加权融合算法，将多传感器信息进行综合处理，扩展了时间和空间　上的检测范围，提高了泄漏检测系统的灵敏度和可靠性。利用供水实验系统进行了模拟实验，实验　结果验证了信息融合检漏方法比单一检漏方法具有明显的优越性。　关键词：泄漏检测与定位；最优加权融合算法；信息融合　中图分类号：ＴＰ３９１　文献标识码：Ａ　

Ａ　ｎｅｗ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ｌｅａｋａｇｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ　ＬＩＵ　Ｍｉｎｇ－ｚｈｅ　（Ｈｅｂｅｉ　ＢａｉＳｈａ　Ｔｏｂａｃｃｏ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｌｉｍｉｔｅｄ。Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ｈｅｂｅｉ　０５００５　１。Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ。ｔｈｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ｌｅａｋａｇｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｒｅ—　ｍａｉｎ　ｌｏｗ．Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｏｆ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ｌｅａｋａｇｅ　ａｒｅ　ｄｅａｌｔ　ｗｉｔｈ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｄａｐｔｉｖｅ　ｗｅｉｇｈｔｅｄ　ｆｕｓｉｏｎ　ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ．　Ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃａｎ　ｅｘｔｅｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｒａｎｇｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｄｏｍａｉｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｐａｃｅ　ｄｏｍａｉｎ．Ａｎｄ　ｉｔ　ｃａｎ　ｒａｉｓｅ　ｔｈｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｒｅ—　ｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｅａｋａｓｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｗｅ　ｈａｖｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｈｉｃｈ　ａｒｅ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗａ—　ｔｅｒ　ｐｕｍｐ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔａｉｎｌｅｓｓ　ｓｔｅｅｌ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ｉｎ　ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｍｅｒｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｌｅａｋａｇｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｆｕｓｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ　ｓｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｅａｋａｇｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ；ａｄａｐｔｉｖｅ　ｗｅｉｇｈｔｅｄ　ｆｕｓｉｏｎ　ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｆｕｓｉｏｎ　

▲HUANJINGYUFAZHAN

133监测与分析城市供水水质异常检测方法探讨

李顺泉，卢秋彤，曾峻鹏（广东建研环境监测有限公司，广东 广州 510520）摘要：近年来，我国城市化发展的速度十分迅速，同时也面临着诸多的发展困境，其中城市供水水质异常就是城市化发展中需要重点关注的内容。为了保证城市供水水质满足人们需求品质的要求，就需要重视城市供水水质异常问题处理，并采取科学检测方法进行异常水质的控制。本文就针对城市供水水质异常检测方法进行探讨，并进行深入的了解和研究。关键词：城市供水；水质异常；检测方法中图分类号：X83 文献标识码：A 文字编号：2095-672X(2019)03-0133-02DOI:10.16647/15-1369/X.2019.03.080Discussion on abnormal detection method of urban water supply qualityLi Shunquan, Lu Qiutong, Zeng Junpeng(Guangdong Jianyan Environmental Monitoring Co., Ltd., Guangzhou Guangdong 510520, China)Abstract: In recent years, the speed of urbanization development in China is very rapid, and it also faces many development dilemmas. The abnormal water quality of urban water supply is the key content that needs to be paid attention to in the development of urbanization. In order to ensure that the water quality of urban water supply meets the requirements of people’s demand for quality, it is necessary to pay attention to the treatment of abnormal water quality problems in cities and adopt scientific detection methods to control abnormal water quality. This paper discusses the methods for detecting abnormal water quality in urban waters, and conducts in-depth understanding [and research] and research.Key words: Urban water supply; Water quality anomaly; Detection method1 城市供水水质异常分析对于水质的异常来说，主要是指实际水质和正常标准产生了偏离，水质监测的系统内，水质的偏离情形会随水质的环境变化而发生动态的改变，对供水中余氯、总的有机碳、电导率、pH值以及氧化还原的电位进行水质检测，来对其异常进行判断，但并不能有效的发现水质异常情况的原因。城市供水水质异常出现的原因也是受到诸多因素的影响，异常表现的类型也是比较多样，基线变化的异常情况主要因为工艺的操作而引起的，比如，在进行阀门和泵打开与关闭中，都可能导致水质基线出现变化，同时我国很多老城区的供水管网所铺设时间也超过了50年，年久失修的管网占到了供水管网总长度大约有6%；离群点也是常见的水质异常情况，水质时间的序列内，水质的参数会于某一具体时间点中突然发生增大或者减小，这个时间点水质数据和其他数据具有显著差异性，这一个时间点内测量值就当做离群点，这种情况的发生主要和噪音有关；在水质检测的结果中，其水质的参数值测量值和标准值具有显著差异性，这种异常事件主要是因为外界污染物的排放所导致的，比如，在2011年杭州所发生的运输苯酚的车辆翻到，导致其周围水厂受到影响，造成周围近55万的居民不能正常用水。上述城市供水水质异常中，离群点主要是单一的时间点水质的测量值和标准期具有差异性，而其中基线变化的异常以及异常事件主要是于一段的时间范围内部分离群点进行聚集[1]。 2 城市供水水质异常检测方法2.1 在线水质参数检测在城市供水水质的异常检测中，在线的水质参数检测法是比较常用的，其主要是根据城市的供水系统中历史的水质监测信息数据为基础，来进行供水水质的变化模型构建，并将其当做水质初始的监测数据指标，然后把所构建水质变化的模型与实际的供水水质获得的检测值进行对比，对其进行分析来判断供水的水质是否存在异常情况。在线水质的异常检测一般有机器学习的算法以及统计理论的算法等。机器学习的算法是对大量测量的数据进行分析，进而计算和鉴别出异常和正常的数据，借助分类器来对其未知的测量数据进行分类，主要有单类别以及多类别的异常检测等；另外，城市的供水水质进行异常检测具有向量机以及贝叶斯的网络分类算法等，此类算法都可以有效的实现城市供水的水质异常准确检测，这种方法对一些未知的数据分类十分迅速，但其必须要具有训练的数据集来记性分类器训练，很难获取数据集的标签，影响其分类精度。统计理论的算法主要是按照统计的理论，来进行城市供水的水质统计相关模型的构建，根据模型数据与实际供水的水质检测相关数据实施对比，来进行水质异常情况的判断，通过计算出若干测试的样本数据的方差以及平均值，与预先所测定参数实施对比，如果均值是比方差大的，则就认为供水的水质是异常的，这种方法不需要掌握水污染的先知知识，就具有很高的准确性，对训练集要求也不是很高，但其必须要对水质数据的满足分布条件进行假设，容易导致水质的污染事件和正常的水质模型出现混淆[2]。在线水质参数检测中，一般还需要对检测算法性能进行验证，通过ROC曲线进行判别，ROC的线下面积作为正确决策概率，其指标的范围控制在0.5~1之间，若ROC线下的面积在0.5~0.7，则其准确度比较低，在0.7~0.9之间则说明准确度比较高，是0.5时，则说明检测没有作用。2.2 RBF自由化神经网络预测法RBF的径向函数一般包括有输出层、输入层以及隐含层，其所输入信息数据按照作用函数的作用而映射至隐含层中，后按照数据的变化在输出层中进行响应的发出。这种神经网络的预测模型一般是对城市供水的水质非线性的动态关系进行预测，其准确性也十分高，其主要和差分进化的算法进行有效的结合，借助编码、对差分进化的参数进行设置、种群初始化以及RBF的神经网络相关参数来进行相应函数的选择，进而分析其水质参数的适应度有无满足异常参数的收敛进度要求，对进化代数的准确性进行判断，将其变异操作有效转变成变异的向量，从而形成相应操作的种群。RBF自由化神经网络预测模型在进行差分进化的算法应用操作过程中，要先生成相应初始的种群，后进行变量、交叉以及选择操作等步骤，对其适应度进行验证和计算，差分进化的算法主要参环境与发展

ＢＲＯＡＤ　ＴＨＥＯＲＹ　Ｉ理论广角　

浅论水质在供水管道中的二次污染　

李爱东　

（胜利石油管理局供水公司山东东营２５７０００）　中图分类号：Ｘ５２文献标识码：Ａ　

摘要：本文针对工作中遇到的供水管道中的二次污染问题，分析了产生二次污染的原因．并对几种解决措施作了简　要介绍。　关键词：二次污染腐蚀化学反应内在因素外界干扰失压管道冲洗管道抢修　

近几年随着《城市供水水质标准》的实施，水厂出厂水水质已明　

显改善，但水厂至用户水嘴之间要经过数十公里的管道输送，水在管　道中要流动数小时，在此过程中，水中某些化合物分解，管内壁发生　

化学反应，水中残存的细菌再繁殖，管道受外来的二次污染，造成自　

来水有浊度上升，水质变差的现象，甚至个另　时间、管段，水质变“黑”　

发臭。这一切不仅有损于供水企业的形象，而且在一定程度上影响市　

民的生活质量。下面把引起管道中水质变化的原因分为内在因、外来　

干扰两种状况论述。　

一、内在因素导致的水质变化　

（一）、输配水管道由于腐蚀，将生成各类沉积物而形成结垢，它的　厚度随管道使用年限而增加，有时还含有是铁细菌，它们表面成为生　

物膜，形成了细菌滋生的场所，结果增高了水的浊度。对于金属供水　

管道来说，形成了腐蚀瘤硬壳层，在管道剧烈振动、水流剧烈变化等　情况下，它突然断裂将导致内核层疏松物质的大量释放，对管网水质　

影响很大，容易爆发“红水”现象。　

（二）、为解决腐蚀问题，供水管道采用水泥砂浆衬里或预应力钢　

筋混凝土管，但是当出厂水ＰＨ值较低时，经长期浸泡导致水泥变　

质，使砂浆中的游离石灰析出，造成浊度增高。　

（三）、出厂水中含有少量的细菌、藻类及其他微生物，他们附着　

于管壁上，消耗水中余氯，互相供给营养，产生粘胶状薄膜，使管中水　

的浊度日益增高。　二、外界干扰造成的二次污染　

（一）、管道埋地浸于污水中，当管身穿孔、接口漏水和阀门漏水　

时，一旦失压，外部污水进入管道，引起二次污染。　

（二）、管道中的排气阀、排水阀，因浮球未及时落下、排水时未及　时关闭或关闭不严，在失压时一旦周围水位高与排水口，可能将污水　

二次供水水质检测台帐

采样时间： 年 月 日 检测人员： 检测单位：

检测项目 检测结果 单位 限值 备注

臭和味 级 不得有异臭、异味

色 度 度 0—15

PH 值 6.5～8.5

总硬度 mg∕L 450

浑浊度 NTU 不超过1度，特殊情况不超过3度

肉眼可见物 不得含有

余 氧 mg∕L 0.1～0.5

细菌总数 CFU∕ml 100

总大肠菌群 MPN∕100ML 不得检出

耐热大肠菌群 MPN∕100ML 不得检出

耗氧量 mg∕L 3,特殊情况下不超过5

氯化物 mg∕L 250

氨 氮 mg∕L 0.5