基于EPA的供水管网事故响应优化方案

为改善城市供水管网的故障响应方案，从经济性和可靠性角度出发，应用数学建模与最优化理论，对城市供水管网故障对策进行系统研究。提出分步优化的思想，即首先进行供水管网故障响应方案估计，然后进行关阀维修、泵站调节组合方案优化。组合方案优化采用Epanet软件分别进行求解。分别编制相应计算程序，对某一假想管网进行故障响应优化。研...     

城市供水管网优化设计两步法

为改善城市供水管网的设计方案,从经济性和可靠性角度出发,应用数学建模与最优化理论,对城市供水管网优化设计进行系统研究.提出两步优化的思想,即首先进行供水管网拓扑结构优化,然后进行管径组合方案优化.供水管网拓扑结构优化以单位流量年计算费用作为管段的权值,采用改进的狄克斯特拉算法进行求解,管径组合方案优化采用遗传算法进行求解.分别编制相应计算程序,对某一管网进行优化设计.研究结果表明由该方法产生的优化设计方案在经济性、水力性和可靠性方面均好于传统设计方案,同时两步优化的解无论在收敛速度方面还是在解的优化效果方面都要好于单纯应用遗传算法所求得的解.     

山地城市供水管网分区优化两步法

为解决山地城市供水管网能耗大、漏损严重、爆管频繁和压力分布不均等问题,建立了山地城市供水管网分区优化模型,提出针对已建成管网的分区优化方法.该法先对已建管网进行分区,然后采用NSGA-Ⅱ算法对各区进行管径组合方案优化.供水管网分区先以两个节点间的高差作为管段的特征值,以管段为单位,兼顾各区内部节点的连通性,依次对每根管段上的两个节点按照一个给定的区内最大允许高差值进行分区,使得每个分区内最高点同最低点的高差均在该值范围内.管径组合方案优化采用NSGA-Ⅱ算法进行求解,该算法以各管段管径逼近其经济管径的方向为遗传变异方向.通过编制计算程序,对某一山区管网进行分区优化设计. 结果表明,采用该法进行分区优化,既能有效地降低供水能耗,又能很好地保证管网内压力分布的均匀性.[JP]     

自来水管网的可靠性分析与优化设计

以某科技园区自来水管网为例,分析研究了城市供水管网的可靠性和优化设计,提出了供水管网可靠性优化设计的数学模型．在确保供水管网系统可靠性的基础上建立优化模型,寻求最经济管径,从而建立最经济、最可靠的供水管网系统．对现有供水管网系统进行了优化,给出了优化设计方案．     

面向故障诊断的供水管网水压监测点优化布置方法

为解决供水管网故障诊断中准确率不高、经济性不佳的问题,设计了一个基于改进的果蝇优化算法核极限学习机的供水管网故障诊断模型。经验证,该模型具有学习速度快、故障识别率高等优点。以该模型为核心提出了基于果蝇优化算法的供水管网水压监测点优化布置方法。该方法首先利用果蝇优化算法形成多组水压监测点方案,然后用供水管网故障诊断模型计算每种方案的诊断准确率,选择其中诊断准确率最高、经济性最好的方案作为候选最优方案,并以此方案为基础,使用果蝇优化算法不断循环迭代,最终找到故障诊断准确率高且经济性最好的水压监测点布置方案。利用Matlab语言代码对提出供水管网水压监测点优化布置方法进行了编码实现,使用实际管网数据进行了实验,结果表明,所提出的供水管网水压监测点优化布置方法是一个有效的水压监测点优化布置方法。     

东北某城市供水管网建模技术研究

城市供水管网建模是解决供水管网优化调度、优化改扩建、漏失率高、水压不平衡、供水安全性差等问题的基础,对降低供水管网改造费用、降低供水管网能耗、解决投资、提高经济效益有重要的作用。结合供水管网建模需求案例,通过对建立的供水管网模型进行工况分析,实现供水管网的经济、可靠运行。     

萍乡市供水管网的优化调度

通过建立城市供水管网优化调度模型,以萍乡市为例,对其城市供水管网进行优化调度,结果显示,萍乡市各水厂的出水流量增大,大部分监测点的水压有一定的下降,取得了较好的经济与社会效益.     

结合图论的供水管网PMA分区方法

供水管网压力分区(PMA)以压力调控为主,兼顾区域计量,可有效地控制城市管网漏失,为此,提出结合图论的PMA分区方法,首先运用自适应AP聚类算法结合经济性计算对供水管网进行初步分区,确定分区数目;然后运用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法计算各个聚类中心点到水源的最短路径,确定各个分区的供水管段;建立分区边界优化模型,运用模拟退火算法求解该模型;最后结合人工经验对部分分区进行适当合并,形成最终方案并运用于Y市供水管网实例,取得良好结果.该种分区方法是以计算机算法为主体并结合人工经验,很大程度降低分区的工作量,并且比传统的人工试错分区具有更大的搜索空间,可用于指导实际供水管网的PMA分区.     

基于改进GRU的城市供水管网流量预测研究

城市供水管网随着城市规模的扩大和人口的增加等因素的变化而越来越复杂,供水管网的流量预测在管网的优化调度工作中发挥了有效作用。本文通过分析某城市供水管网系统的多个监测节点的流量数据,以类似局部加权线性回归的方法优化GRU算法,构建了基于多监测节点的流量预测模型,提高了模型的泛化能力。利用该市供水管网监测平台采集的监测节点流量数据进行验证,实验的结果表明,基于改进的GRU流量预测模型有着较好的预测精度。     

城市供水管网仿真模拟分析平台的开发与应用

针对人们对城市供水安全性要求日益提高、供水系统的规模不断扩大、复杂性随之提高等问题,对城市供水管网仿真建模与软件开发技术进行了系统研究．首先,对供水管网参数测试分析技术进行研究,较为准确地掌握了整个供水管网的用水量负荷、用户用水模式及变化规律、压力分布规律及主要供水管段的实际过流能力等状况,建立供水管网仿真模拟数据库．在此基础上,以供水管网科学合理运行、保障供水水质等为目标,结合供水管网在线监测技术,以某城市开放式区域供水管网为例,建立了该区域供水管网微观水力模型,并开发了城市供水管网仿真模拟分析平台．该平台具有良好的扩展性及实用性,目前正在某城市进行应用．     

船舶海水冷却管网分区供水研究

船舶海水冷却管网不仅需要准确分配管网流量,而且更需要节能。针对某船舶海水冷却管网系统,进行了分区供水研究。在流量分区的基础上,综合考虑压力、结构等因素优化了船舶海水冷却管网分区供水方案。通过理论分析和实验研究,在满足变工况运行时海水用户所需额定流量的前提下,优化分区方案相比经验分区方案具有更低的能耗。该研究对于船舶海水冷却管网分区供水设计具有理论指导意义。     

环型热网隔离故障管段方案水力工况研究

提出了一种基于空间管网的供热系统故障工况水力分析方法．对故障工况下尚可供热的用户不调节和限额供热两种情况进行了探讨,结合算例模拟了环线上同一故障分别采用供、回水管阀门同时关闭(方案Ⅰ)和仅关闭发生故障的供水或回水管网上的阀门(方案Ⅱ)两种方案的水力工况,结果表明：当故障工况热用户不调节时,采用两种方案均使热用户产生水力失调,但方案Ⅱ较方案Ⅰ失调幅度小;当实行限额供热时,方案Ⅱ比方案Ⅰ系统可实现的最大限额供热系数大,因此,在满足可靠性的条件下,采用方案Ⅱ可降低管网造价．     

城市供水管网漏损现象的控制及研究现状简

城市供水管网是城市基础建设的重要组成部分,供水管网通过各级输水配水管线,把水安全可靠地输送到城市各个用水点,并满足水质、水量和水压的要求,在保障人民日常生活和城市发展过程中起到举足轻重的作用.本文简要论述了城市供水管网漏失现象的原因及对漏失现象进行检测的方法.     

基于遗传算法的供水管网反问题漏失定位

为有效减少城市供水管网漏失,快速、准确确定漏失点的位置及漏失水量,进而实现管网漏失的实时诊断,提出了基于遗传算法的供水管网反问题漏失定位方法.在构建基于反问题分析的微观基础水力模型的基础上,通过对管网漏失量与压力变化的相关性分析,以漏失点所在管网中的位置及漏失点相应的漏失水量为变量,以漏失发生时管网压力监测点的监测值与模拟值的差值最小为目标,建立了基于遗传算法的供水管网反问题漏失定位模型.通过3种工况下的漏失模拟计算,结果表明:所建立的反问题漏失定位模型可以有效地定位漏失点并优化预测漏失水量,可合理高效地制定漏失点检测与定位方案.     

考虑阀门布局的供水管网抗震服务性评估与关键管道识别

评估地震后供水管网的服务能力并确定关键管道,对优化维修计划、提高灾害应对能力和提升服务水平至关重要.目前,多数研究未考虑真实阀门布局的影响.鉴于此,本文开展考虑阀门布局的供水管网抗震服务性评估及关键管道识别研究.对给定地震烈度下的供水管网震损场景进行蒙特卡洛模拟,并采用最短路径矩阵算法形成关阀方案;调用EPANET2.2低压水力计算模块实现考虑关阀场景的供水管网抗震性能评估;提出基于条件修复指数的关键管道识别方法,将所提出的算法应用于云南某古城镇供水管网.结果表明：若不考虑阀门布局影响,评估供水管网的服务指数最大偏差超过50%;阀门密度提高2倍,供水管网系统服务指数、节点服务指数均有不同程度的提高,其中系统服务指数提高33%;在用户需水量和管网拓扑结构不变的情况下,关键管道识别结果不受地震烈度变化的影响.     

GIS技术在城市供水管网中的应用

简述GIS的概念、功能及发展趋势,论述城市供水管网现状,探讨利用GIS平台建立城市供水管网地理信息系统的必要性及应对措施。系统介绍目前城市供水管网GIS软件的主要功能,并对未来的软件系统提出了管网分析、模拟与预测的功能,使其逐渐发展成为功能强大的决策支持系统.     

城市供水SCADA系统管网流量监测点优化选址研究

结合输配水管网拓扑结构图论模型,通过计算节点流量变化对管网各管段流量的影响程度,引入有效监测范围的概念,求出在给定有效监测级下的有效监测矩阵,采用计算非多余支配集和最小覆盖集的方法,提出一种城市供水管网流量监测点的优化选址方法,为供水SCADA系统正确调度和对供水事故的监控提供有效的依据,通过实例验证方法的可靠性和有效性.     

有限元法计算环状供水管网的电算程序

把城市供水管网简化为管段或节点的有限元,应用有限元法、线性化处理及优化方法等有关理论对管网水力计算进行讨论. 以管网年折算费用值为目标函数建立数学模型,利用联系矩阵输入管网信息;并编制了计算程序,从而使计算速度和精度大大提高.该程序适用于环状网、树状网等其他形式的管网,且在输入各节点的地面标高后,也适用于平面管网和立体管网.     

基于单亲遗传算法的区域供冷系统管网的布置优化

区域供冷树状管网布置优化属于典型的组合优化问题.针对区域供冷管网系统特点,建立了以管网年度费用最小为优化目标的数学模型和约束条件.以图论和遗传算法为理论基础,应用改进的单亲遗传算法对区域供冷树状管网进行了优化布置,并对编码方案.遗传算子设计,适应度函数进行了设计.应用实例表明,单亲遗传算法直接以管网年度费用最小为优化目标,能够获得年度费用最小的布置方案,与Dijkstra算法对比,算法的寻优效率较高,收敛性和稳定性较好.     

基于SCADA系统OPC通信的供水管网实时模拟

建立基于SCADA系统OPC通信的城市供水管网实时模拟系统,结合管网实时运行信息与管网数字化分析系统,实现供水管网实时动态模拟分析;利用数据采集与监控（SCADA）软件对OPC的支持,实时获得供水管网运行信息,以供水管网数字化分析系统为基础,通过实时监测流量和压力数据驱动模型,对供水管网运行工况进行实时仿真模拟;实现了...