电子表格供水管网分区漏损数据分析

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摘要:供水管网漏损控制是供水企业运行管理的重要组成部分，漏损数据的分析对计划决策具有重要意义，其方法依赖信息化手段。阐述了供水管网漏损数据分析方法的基本理论，利用电子表格制定了漏损管理相关数据的存储和计算流程架构，详细说明了其具体构成，简便地完成了漏损数据分析过程，具有较好的实用价值。

关键词:电子表格;供水管网;分区管理;漏损分析

1研究背景

城市供水管网是工业社会的重要基础设施之一，在全国经济发展和人们的正常生活中占据着重要地位。然而，我国的城镇供水管网由于设计、腐蚀、变形和老化等各方面原因造成的漏损问题，面临着严峻考验。每年全国供水管网漏损的水量差不多相当于全国3年的节水量总和，这不仅浪费了宝贵的水资源，也增加了城市供水系统的投资总费用，间接提高了供水成本，给企业带来了不可估量的经济损失，漏损严重情况会影响到供水的安全可靠性，从而影响到城市生活的稳定。与此同时，为加强供水管网管理，各地水司从自身地域特点和实践需求出发，开展了基础设施及信息系统建设。其中，基础设施包括但不限于市政管网流量计及压力监测设备、区域考核表及用户水表远传设备等，信息系统建设包括但不限于SCADA系统，能够接入并展示水量、水压、水质、水位等数据;营业收费系统包含用户信息、抄表记录、水费缴纳等数据。在此基础上，使用DMA分区管理方法，可进行供水管网漏损分析，为管网更新改造、检漏维护等工作提供数据支撑，提升管理工作效能。但是，供水管网设备采集的大量运行数据，往往根据水司各部门的管理职能以不同形式分布储存在各个独立管理系统中，并且未按照逻辑关系进行层级划分，无法直接进行漏损分析，所以进一步的漏损管理依赖漏损数据综合分析系统，而建立这样一套系统需要较高的经济成本，对于小型水司而言可能入不敷出。本文则根据漏损计算分析的基本方法，使用电子表格工具(Excel或WPS表格)，建立水量数据存储、计算、分析流程，灵活便捷地实现了漏损分析功能。

2基本理论

本文使用的供水管网漏损数据分析方法基于DMA分区管理理论。使用本方法前，水司应具备分区管理数据分析的基础条件，即已完成了DMA分区基础设施建设(主要是分区流量计、考核水表及其远传设备)和信息系统建设(主要是大口径水表远传系统、营业抄收系统)。本方法所指的具体内容为:根据安装的管网分区流量计及考核水表，将供水区域分为一级分区、二级分区、DMA3个层级(一级分区包含二级分区及DMA，二级分区与DMA为并列层级，即二级分区实指其地理区域内除DMA以外的部分、两者无交集)，建立区域基本信息、区域水表清单、总分表关联关系，分别按月度计算和存储其产销差率及DMA夜间流量，直观展示各区域漏损指标变化及达标情况。本文基于以上设定阐述利用电子表格进行数据处理分析的方法。在实际应用中，该方法细节(例如分区级数、分区间包含关系、用水量统计范畴)可根据实际情况作出适当调整。

3工作簿、工作表具体构成及主要使用的单元格函数本方法由

2个电子表格工作簿构成，分别为以下2种。1)区域水量数据统计模板，用于统计单月DMA水量，包含的工作表有区域水量统计表、本月水量清单以及多个区域水表清单表。2)计量分区及DMA一览表，用于计算、存储、展示其他相关数据，包含的工作表有DMA基本情况表、DMA产销差率记录、DMA总表水量记录、DMA分表水量记录、DMA夜间流量记录、分区产销差率记录、分区抄收及考核用水量记录、分区抄收水量记录、分区供水量记录、流量计水量记录。所有工作表均以首行存储字段名。

3．1“区域水量数据统计模板”的具体构成

“区域水量数据统计模板”由2个主要工作表及多个区域水表清单表构成，其具体构成如下。1)本月水量清单。即当月抄收的水量清单表，主要字段为用户编号、抄收水量，须由营抄系统导出生成。2)区域水表清单。用于将单表水量按区域归类。将每个区域(包括二级分区及DMA)的抄收水表作为清单分别列成表格，每个工作表名称编辑为该区域名称，主要字段为该区域所包含的用户编号(人工根据实际列出)、本月抄见水量(使用VLOOKUP函数与“本月水量清单”匹配)。3)区域水量统计表。用于将区域单表水量汇总。主要字段为区域名称(人工根据实际列出)、分表总量(使用SUM、IF、INDIRECT组成的数组函数，将对应区域的分表水量求和汇总)。本工作簿以月为单位进行单次统计，“区域水量统计表”得出的分表总量须按月记录于“DMA分表水量记录”“分区抄收水量记录”。

3．2“计量分区及DMA一览表”的具体构成

1)DMA分表水量记录。主要字段为DMA名称及多个月份名，每个月的水量数据由区域水量统计表导入。2)分区抄收水量记录。主要字段为二级分区名称及多个月份名，每个月的水量数据由区域水量统计表导入。3)流量计水量记录。用于记录区域流量计基本情况(人工根据实际列出)和历史月度水量(由远传系统导入)，主要字段为流量计编号、远传设备号、流量计正向朝区域、流量计负向朝区域以及多个月份名，流量计按实际情况区分为分区流量计及DMA总表。4)分区抄收及考核用水量记录。用于将二级分区抄收水量与非抄收水量(即二级分区内的DMA总表水量)相加，得到分区的用水量记录。主要字段为分区名称以及多个月份名。对于某分区的某月份，总用水量=分区抄收水量+负向朝区域为此区域的DMA总表流量和(使用SUMIF自“流量计水量记录”汇总导入)5)DMA总表水量记录。主要字段为DMA名称及多个月份名。DMA总表水量为正向朝区域为此区域的DMA总表流量和(使用SUMIF自“流量计水量记录”汇总导入)。6)分区供水量记录。主要字段为二级分区名称及多个月份名。分区供水量=正向朝该区域的分区流量计水量－负向朝该区域的分区流量计水量，水量以实数计。7)DMA产销差率记录。主要字段为DMA名称及多个月份名。DMA产销差率=(DMA总表水量－DMA分表水量)/DMA总表水量，公式相关参数指向对应工作表的单元格即可。根据DMA的实际抄收周期，可将2个月份的数据合并进行计算。8)分区产销差率记录。主要字段为二级分区名称及多个月份名。分区产销差率=(分区供水量－分区抄收及考核用水量)/分区供水量，公式相关参数指向对应工作表的单元格即可。9)DMA夜间流量记录。主要字段为DMA名称、总表远传设备号(人工根据实际列出)及多个月份名。夜间流量须预先从远传系统导出各个DMA总表当月每日2～4点水量数据，取每日最小值求平均数即得当月单表夜间最小流量，使用SUMIF函数即可统计DMA夜间最小流量。按月份重复执行统计并记录便可完成表格。10)DMA基本情况表，主要字段有DMA名称、总表远传设备号、分表只数、抄见周期、夜间流量目标值、产销差率目标值(以上均人工根据实际列出)、当前夜间流量(使用LOOKUP函数，查询值为9^9，查询范围为此DMA对应的夜间流量记录所在列，即可导入最新夜间流量)、当前产销差率(算法同当前夜间流量)、夜间流量对比(使用IF函数，对比当前与夜间流量目标值情况，返回值“超限”或“正常”)、产销差率对比(使用IF函数，对比当前与产销差率目标值情况，进行嵌套判断，返回值设定为“负值”“超限”“正常”)。

4方法成效及注意事项

按以上步骤搭建表格计算框架，即可将零散的漏耗数据汇总计算展示，直观体现了区域漏耗指标的变化情况，并且所有过程参数均进行了记录，易于进行数据挖掘与纠错。在实践应用中，须注意逐月对水量数据进行动态更新，并随时检查核实区域基础资料是否准确、分区管网封闭是否完整，根据管网建设情况及时新增或调整表格中相关信息，确保数据的时效性。在完成计算框架后，每月可按以下步骤进行水量数据更新。1)从营收系统导出当月抄收水量，粘贴至“区域水量数据统计模板”的“本月水量清单”。2)将“本月水量清单”水量粘贴至对应月份的“DMA分表水量记录”和“分区抄收水量记录”。3)从远传系统导出当月流量计水量数据，粘贴至“流量计水量记录”。4)计算并导入当月“DMA夜间流量记录”。5)确保各统计工作表公式填充到位。完成以上步骤即完成了全部水量数据的统计更新，DMA基本情况表随即完成指标达标情况判断。

5结语

本文根据供水管网DMA分区管理理论，利用电子表格制定了详细的数据存储和计算流程架构，阐述了进行水量数据处理分析的方法，简便地完成了漏损数据分析过程。该应用方法操作便捷，具备良好的扩展性，也能根据实际工作需求进行修改，具有较好的实用价值。

参考文献:

［1］周超．城市供水管网漏损控制及漏损点分析定位研究［D］．合肥:安徽建筑大学，2016．

［2］范学研．DMA技术在管网漏损控制方面的试验与应用［J］．城镇供水，2016(1):66－70．

作者：胡翼笛 单位：武汉长江供水实业股份有限公司