客人列| 2021年11月1日

声学泄漏传感设备和数据分析如何节省数十亿加仑的水

通过抢劫Sibley

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落后的基础设施和水资源短缺是美国水务事业面临的两大问题。一种技术可以帮助缓解这两个问题。

随着历史上的热浪和干旱肆虐美国,水资源短缺已经成为美国西部的一个严峻挑战。最近,联邦政府在美国历史上第一次宣布米德湖缺水,这是科罗拉多河的一个重要水库。此举导致供水中断,最终将影响西南部多达4000万人。

在加州,情况尤其糟糕。这个问题现在已经成为一个紧急问题,州长最近要求公用事业公司减少15%的用水量。随着人口的持续增长和气温的持续上升,整个州的缺水问题只会越来越严重。

为了解决水资源短缺问题,决策者和利益相关者通常关注两个领域:1)敦促个人消费者减少用水,2)建设大型新基础设施,如海水淡化厂和大坝,以增加供水。但这些方法也有缺点。首先,依靠个人节约用水只会对整体消费产生很小的影响。第二,虽然大型基础设施项目确实在增加供水方面提供了巨大的价值,但它们需要大量投资,需要几十年才能完成。这是一个需要短期解决的问题。

幸运的是,有更快速、更低成本的方法来解决缺水问题:泄漏检测和分析。根据自己报告的数据,加州的水务公司由于分配系统的泄漏损失了大约974亿加仑的水。[见图表,第19页。尽管有些泄漏可能无法解决,但根据Itron的计算,大约有270亿加仑的泄漏可以被回收。这将满足大约85万户家庭的需求。(访问此资源并单击实用程序查看其单独的数据。)

加州的公用事业公司——以及全美的公用事业公司——可以利用工业物联网(IIoT)技术开始回收数十亿加仑的水。声学泄漏传感设备和数据分析使迅速发现和定位泄漏成为可能,这是减少泄漏最困难的方面,也是为什么如此多的泄漏未能及时修复的原因。这些解决方案可以快速部署,而且比传统基础设施项目所需的投资要少得多,在短期内提供急需的缓解。

*总数是每个加州公用事业公司最近完整报告的年份的总和。如果2020年某一特定公用事业的数据缺失或不完整,则包括最近一年的完整数据。
**恢复泄漏需要对分销基础设施进行物理现代化

在整个美国,小型水务公司远远多于大型水务公司,其中许多公司还没有采用这些现代工业物联网解决方案。如果没有这项技术,发现管道泄漏将是一件缓慢而繁琐的事情,公用事业公司将派出技术人员去调查长达数英里的管道基础设施,并实际监听是否有泄漏。这些调查可能需要数月甚至更长时间才能完成,而与此同时,水的流失也在增加。

这种方法的效率非常低,通常是由客户首先发现泄漏。顾客会在自家院子里偶然发现一个小天坑,或者注意到水正滴落到车道上。即使一个技术人员发现并修复了一个泄漏点,由于管道内平衡的改变,另一个泄漏点也会在其他地方冒出来。

相比之下,声学泄漏传感设备和分析节省了大量的时间和劳动力成本。通过将来自压力和流量传感器的数据输入分析引擎和机器学习应用程序,公用事业公司可以快速识别其区域内存在大量泄漏的区域。声波泄漏传感器的部署通过更精确地检测单个泄漏(已存在的和正在发生的),进一步增强了该公司的能力。这两种方法有效地提供了公用事业领域的每日泄漏调查,从而通过显示哪些地方不应该泄漏来优化公用事业资源。此外,还可以通过高级分析来确定泄漏修复的优先级,并对未来最可能发生泄漏的区域提供见解。

联邦政府必须投入资源,帮助公用事业采用传感器和数据分析技术。没有帮助,小型公用事业公司将继续在回收水的经济上挣扎。为了使基础设施现代化,挖掘管道的成本很高。不幸的是,即使部署传感器和启用基于数据的方法所需的投资可能也超出了单个公用事业的承受能力。

然而,只要政府对基础设施资金的投资相对较少,公用事业公司就能够部署工业物联网和分析技术,并在一年内实现其效益。这些好处将持续几十年。联邦政府必须采取紧急行动,解决和补贴这些部署。这将激励公用事业公司对他们面临的问题采取有效行动,并解决水资源流失和更广泛的社会成本。

随着百老汇大桥横跨洛杉矶市中心附近干涸的洛杉矶河,南加州的干旱一览无余。

随着水资源日益短缺,水资源流失影响到每个人的生活质量。它们导致用水限制、水压力差、农业产量下降等影响。通过大型基础设施项目增加供水可以有所帮助,但我们还必须更明智地使用现有的水。通过声学泄漏传感设备和数据分析来减轻可寻址泄漏是实现最快ROI的最佳途径。

来自联邦政府的支持可以使每一个应用程序部署这些技术,并在现在和未来几十年提供一个明确的投资回报率。联邦政府的行动可以在未来10年里为全国节约数千亿加仑的水,并改善数百万美国人的生活质量。

关于作者
Rob Sibley是Itron全球专业服务交付副总裁。