本发明涉及一种建筑供水系统管网在线监测和漏失管理的方法，涉及物联网技术、大数据分析、云存储技术、在线监测和远程控制技术等相关领域，属于建筑供水综合运维系统。
背景技术：
1、根据发展需求全国城市公共供水管网漏损率力争控制在9％以内；对供水设施运行状态和水量、水压、水质等信息进行实时监测，精准识别管网漏损点位，进行管网压力区域智能调节，逐步提高城市供水管网漏损的信息化、智慧化管理水平。当前国内供水行业漏损率普遍在12～18％之间，2021年全国供水管网漏损率约为12.68％，大部分城市将城市管网漏失率控制在12％左右就无法再进一步提高了。有研究表明，城市供水管网80％的漏失发生在建筑与小区内。因此，只有控制好建筑与小区内的管网漏失，才有可能实现全国城市公共供水管网漏损率力争控制在9％以内的目标。尽管《绿色建筑评价标准》(gb/t5038-2019)对建筑供水管网的分级计量均有明确要求，但长期以来工程中往往出现远传水表设置分散维护困难，仪表故障也无法得到及时维护，数据整理逻辑混乱，工况监测数据无法得到有效利用形成数据孤岛，最终导致计量节水形同虚设，管网漏失始终未能得到有效控制。因此，需要有更加先进的技术手段对建筑给水的系统的运行和漏失进行优化管理。
2、传统的独立计量分区(district meter area，以下简称“dma分区”)，一般用于市政供水管网的分区管理，主要是将市政供水管网系统划分为若干个较小的、有永久性边界的子系统(分区)，每个分区均安装有计量进、出区域流量的流量计或水表，能够单独计算每个分区的供水量、出水量(即用水量)和漏损率。市政供水管网建立dma分区准则主要包括以下几点：①dma分区的大小(主要依据各区域面积，地势等因素)；②隔离dma分区必须关闭的阀门数量；③用来计算dma分区内流入流出水量的水表数量；④dma内地面高程及压力变化情况；⑤利用清晰明确的地形特征作为dma分区边界，如河流、排水渠、公路、铁路等。如图1所示。dma分区技术在近似平面的市政供水管网分区管理中已有较为成熟的应用，与市政供水管网相比，建筑供水管网供水分区理论一直未受到关注，同时随着公共建筑用水功能愈加复杂，更多高层和超高层建筑的出现，同时根据建筑区内生活需求需要时不时的额外增加建筑用水功能，仅靠现有《建筑给水排水设计标准》gb50015的压力分区和《绿色建筑评价标准》gb/t5038的按不同功能、用途安装水表，已无法满足当下对建筑供水系统运维和漏失管理的需求，因此结合建筑竖向管网的系统特点和发展的需求，提出建筑供水系统管网在线监测和漏失管理的方法。同时提供远程管理办法。
技术实现思路
1、本发明提供一种建筑供水系统管网在线监测和漏失管理的方法，本方法主要包括(1)建筑供水系统管网设计、(2)远传设备、(3)云存储服务器以及(4)信息化监控平台四部分；远传设备安装在建筑供水系统管网中；信息化监控平台与远传设备电连接或信号连接，信息化监控平台用于对远传设备数据的远程监测、管网漏失的预警报警和阀门的远程控制等功能；云存储服务器与信息化监控平台电连接或信号连接，用于分析漏失情况。
2、(1)系统设计包括建筑供水系统管网dma分区。
3、结合建筑的永久性边界将建筑给水管网划分为若干个dma管理分区，dma分区原则考虑楼座和楼层之间的隔离，即永久性边界的选择；包括：①不同楼座的分区；②建筑的地上、地下楼层的分区，如考虑建筑的地上、地下楼层且兼顾不同压力供水形式的分区；③将多楼层均匀地划分为多个不同的分区；④横向平面空间之间的分区，如横向平面空间较大且功能复杂的楼层，还可以考虑同一楼层内不同功能用水的分区；等。
4、每个分区内的管网采用环状布置，每个分区前后均安装有计量进入区域流量的远传水表，能够单独计算每个分区的供水量、出水量(即用水量)和漏损率，为开展管道漏失管理和监测提供技术条件。
5、所述的环状布置为：有一个管路连接环状管路作为环状管路的进水管(进水管与环状管路的两个支路同时连接同时供水)，环状管路上根据需求可以设置多个出水口供下一级用，在同一环状管路上可以根据需求设置或后期改造增减不同数量的出水口，也就可以增减不同数量的下一级用水；通过管网的环状布置，使得该区域形成一个封闭的管网。
6、形成的建筑供水系统管网包括如下：在主建筑供水管上连接多个一级分支单管路，每个一级分支单管路上连接多个二级分支单管路或/和环状布置的管路，每个二级分支单管路上连接多个三级分支单管路或/和环状布置的管路，每个三级分支单管路上连接多个四级分支单管路或/和环状布置的管路，依次类推；同时环状布置的管路上还根据需要连接嵌套的一级分支单管路，进一步的嵌套的一级分支单管路上再连接多个二级嵌套分支管路或/和环状布置的管路，依次类推；并对各分支单管路和各环状布置的管路进行编号。
7、所述的建筑供水系统管网根据需求设计不同级的分支单管路；环状布置的管路上根据需求可以连接不同级的嵌套分支管路；尤其具体用水末端即各家用户的具体用水器具划分到dma管理分区的环状布置的管路上。
8、所述的建筑供水系统管网上设置有阀门等。
9、远传设备(2)包括智能远传水表、压力传感器和远程电控阀门等，安装于建筑供水系统管网的建筑给水管道上(尤其在dma管理分区的环状布置管前后进水管口)采集流量和压力变化等数据，对智能远传水表、压力传感器和远程电控阀门等进行编号；用于云存储服务器(3)分析管网漏失状况，当发生大量漏水(损害漏水)事故时，可以通过夜间流量、短时流量的持续增加，以及压力骤降等确认漏水事故发生，然后通过信息化监控平台(4)的远程控制联动机制，远程关闭对应给水管段的阀门来控制漏水事故的进一步恶化。
10、云存储服务器(3)为信息技术的重要组成部分，用于汇集远传设备采集的工况数据，为信息化监控平台开展远传监控和数据分析提供数据存储上的支撑。
11、信息化监控平台(4)包含工况数据的远程监测、管网漏失的预警报警和阀门的远程控制等功能；其中工况数据的远程监测功能主要是通过统计曲线的形式展示管网流量和压力的变化趋势，管网漏失的预警报警主要是通过监测管网夜间流量、日间持续流量(一般正常的话日间大于夜间流量)、管道压力骤降等数据识别管网的漏失，并发出对应区域管网漏失的预警和报警提示，阀门的远传控制主要指当管网发生漏失或爆管事故时，系统通过漏失联动及时关闭对应区域或管段的远传控制阀门，快速处置漏水事故，以减少水资源浪费，并避免二次灾害事故进一步发生。
12、管道漏失监测和管理的方法包括以下步骤：
13、1)选用能够滴水计量(始动流量0.002m3/h)的远传水表，基于dma分区方法安装远传设备并建立管网在线监测系统，与各用水器具供水支管连接的dma分区管道按环状布置，形成封闭的供水管道，即dma分区所有接出的用水支管均在dma分区对应的远传水表监测范围内，且正常情况下进水水表读数等于各供水支管水表读数之和；
14、2)对远传水表进行编号，将dma分区内具有上、下级从属关系的水表，建立逻辑导图关联系统并逐级进行关联，当其中一个水表数据出现异常(管网漏水、爆管以及用水器具损坏等)时，在线监测系统将对该水表所关联的dma分区和相关联的上一级水表进行提示和报警，进而实现逐级报警并快速锁定异常区间；
15、3)查看各管路夜间(凌晨2:00-4:00时段)、日间(7:00-19:00时段)等时段流量和压力变化，筛选并确立正常工况下的变化曲线，即标准曲线；
16、4)通过信息化监控平台设定系统报警的阀值；渗漏时，夜间流量超出对应时间段标准值的x％(可根据需要设定)如某管段夜间内出现流量持续大于0.002m3/h的情况；爆管时，24小时内出现5分钟以上实时流量远大于本管段所有用水器具最大流量之和的流量(远大于可根据不同管路不同需求有可能出现的流量差自行界定)，同时出现供水在线监测压力骤降且持续时间较长(即异常流量，持续时间较长可根据不同管路不同需求有可能出现的时长自行界定)；如用水器具损坏时出现10分钟以上监测流量等于用水器具的额定出流量，即可报警并通过逻辑导图的预设关联系统逐级向上一级水表传递异常数据信息并生产报表；
17、5)报表的内容应包括时间、地点(楼层或具体功能房间)、dma分区编号、出现异常数据的水表编号、异常状态初判结论(渗漏、爆管或卫生器具阀门损坏等)，以及实时监测生产的流量、压力变化曲线；检修人员根据报表去实际进行维修。
18、本发明的优点：
19、长期以来工程中往往出现远传水表设置分散维护困难，仪表故障也无法得到及时维护，数据整理逻辑混乱，工况监测数据无法得到有效利用并形成数据孤岛，dma分区的最小单元内的管网呈环状布置，通过dma分区将庞大的竖向管道系统有规律地划分成多个较大的管理单元，每个水表都有对应的区域标签，便于在使用过程中进行梳理、统计、查找和划片区管理，数据的整合和管理方面，水表按一定规则进行上、下级设置，数据分析时可逐级累加，逻辑性更强，且不易出现因为上、下级水表规格相差较大，出现较大的仪器误差。环状管网所在dma分区内所有用水出流都在计量设施的监控范围内，能够更加细致、准确地察觉管网的跑冒滴漏现象，快速响应爆管、器具漏水等事故，实现用水的精细化管理。在实际应用中，考虑到工程建设的经济性，可不在环状管网的支管接出处设置水表，只需设置dma分区水表即可，当dma分区出现漏水报警时，工作人员前往管理区域，可通过逐层排查找出漏水点位。但是，建筑供水系统多为隐蔽性工程，单靠人工巡查较难发现，因此是否需要在环状管网支管接管处设置远传水表来辅助明确更准确的漏水点位，各有利弊，应依照具体项目的经济条件和建筑工程的重要性等级来确定。
20、逻辑导图一方面是辅助管理人员识别判断漏水部位，另一方面是配合信息化系统的可视化界面来指示具体的管理区域，在运维管理的实操上，dma分区所体现的逻辑性和整体性更强。上、下级水表通过逻辑导图关联，是由于整体造价和经济性的问题，远程控制阀门是与dma分区水表配套设置的，环管支管出的水表处不设远程控制阀门，当dma分区内用水端出现漏水时，由dma分区水表处的远程控制阀门负责关闭该区域供水。因此，如用水支管处设置了远传水表，应将漏水信息通过逻辑导图传递至dma分区水表，由dma分区水表指挥远程控制阀门的启、闭。关闭阀门的动作一般用于节假日(含周末)、或无人值守且对室内环境涉水控制要求较高的区域，避免当漏水时室内水量过大，造成地面积水、建材泡水、电路短路甚至引发火灾等。
1.一种建筑供水系统管网在线监测和漏失管理的方法，其特征在于，主要包括(1)建筑供水系统管网设计、(2)远传设备、(3)云存储服务器以及(4)信息化监控平台四部分；远传设备安装在建筑供水系统管网中；信息化监控平台与远传设备电连接或信号连接，信息化监控平台用于对远传设备数据的远程监测、管网漏失的预警报警和阀门的远程控制等功能；云存储服务器与信息化监控平台电连接或信号连接，用于分析漏失情况。
2.按照权利要求1所述的一种建筑供水系统管网在线监测和漏失管理的方法，其特征在于，(1)系统设计包括建筑供水系统管网dma分区；
3.按照权利要求2所述的一种建筑供水系统管网在线监测和漏失管理的方法，其特征在于，(1)系统设计包括建筑供水系统管网dma分区，形成的建筑供水系统管网包括如下：在主建筑供水管上连接多个一级分支单管路，每个一级分支单管路上连接多个二级分支单管路或/和环状布置的管路，每个二级分支单管路上连接多个三级分支单管路或/和环状布置的管路，每个三级分支单管路上连接多个四级分支单管路或/和环状布置的管路，依次类推；同时环状布置的管路上还根据需要连接嵌套的一级分支单管路，进一步的嵌套的一级分支单管路上再连接多个二级嵌套分支管路或/和环状布置的管路，依次类推；并对各分支单管路和各环状布置的管路进行编号；
4.按照权利要求1所述的一种建筑供水系统管网在线监测和漏失管理的方法，其特征在于，远传设备(2)采集流量和压力变化等数据，用于云存储服务器(3)分析管网漏失状况，当发生大量漏水事故时，可以通过夜间流量、短时流量的持续增加，以及压力骤降等确认漏水事故发生，然后通过信息化监控平台(4)的远程控制联动机制，远程关闭对应给水管段的阀门来控制漏水事故的进一步恶化。
5.按照权利要求1-4任一项所述的一种建筑供水系统管网在线监测和漏失管理的方法，包括以下步骤：
