利用GO法进行供水管网可靠度计算

供水管网可靠度计算常用的方法为最小割集法,但该方法中节点最小供水路径难以确定,并且不利于通过编程实现节点可靠度的自动求解.相比之下,GO法是一种更好的选择.GO法是一种以成功为导向的系统可靠性分析方法.具有原理清晰、易于建立求解模型,易于编程等优点.在利用GO法进行供水管网可靠度计算的过程中,对于公共信号的处理是GO法计算的关键部分.利用先进行符号计算再进行数值计算的方法,对公共信号进行修正,得到正确的节点可靠度值,进而求得系统可靠度.通过将供水管网中各网络元素抽象为GO法操作符,建立供水管网节点可靠性计算模型,并通过matlab语言进行求解算法程序编制,实现了供水管网可靠度的计算机求解.并通过算例管网对算法进行了验证.     

供热管网连通可靠度研究

为了评价供热管网拓扑结构可靠性,针对空间管网模型,提出系统中热源与热用户的连通问题,建立4个连通可靠度指标,并基于所有热源与所有热用户的连通问题提出了管段的连通重要度;分析多热源多环供热管网的连通可靠度,评价了位于热源出口干线、回路和公共管上各管段的连通重要度.计算结果表明：多热源、环状的管网结构具有较高的连通可靠度水...     

城市供水管网抗震可靠性评估的随机模拟方法

在进行管网抗震可靠性评估时,现有方法大多采用相同方式进行管道的渗漏与爆管水力模拟,这会导致管网水力模拟及可靠性评估结果的不准确。考虑到地震时管道破损具有很大的随机性,对城市供水管网抗震可靠性评估的随机模拟方法进行研究。应用蒙特卡洛模拟产生管网震损场景,用泊松随机数与均匀随机数判定管道工作状态,用正态随机数确定管道渗漏系数;利用EPANET软件中喷嘴及管道关闭功能实现管道渗漏及爆管等效模拟,提出将长管道分段并应用"分步迭代"法求解低压管网水力方程,提高震损管网水力模拟精度。以震损场景下节点流量统计平均值与正常时节点流量的比值作为可靠度指标,分别采用所提出算法及GIRAFFE软件对云南某古镇供水管网在VⅢ、IV烈度时抗震可靠性进行评估,评估结果证明了所提出算法的可行性。评估结果还表明,除地震烈度外,管网本身水力条件对供水可靠性影响较大,管网末端、支管服务区域及地势较高区域供水可靠性远低于干管服务区。     

基于节点水龄的供水管网水质监测点的优化布置

利用供水管网图形的拓扑矩阵，在管网水力计算的基础上，通过求出节点水龄，计算节点水龄比例矩阵，提出一种基于节点水龄的城市供水管网水质监测点的优化选址的方法。     

基于映射模型的城市热网热能输运灵活性研究

为了分析源荷不确定下的热网热能灵活输运问题,开展基于映射模型的城市热网热能输运灵活性研究. 采用机理建模与运行数据辨识结合的热网高精度映射建模方法,建立与物理热网行为特性一致的映射模型,通过模型特征参数估计,提高仿真计算精度. 同时,在此基础上提出量化分析热能输配灵活性的方法. 结合某北方城市热网开展多样化供需组合条件下的灵活性定量评估,并将该分析方法与现有管网可靠度理论进行对比. 对23个热力站开展灵活性与管网可靠度分析,对比结果表明,灵活性更侧重分析管网整体的灵活输运能力,可以用于管网输运瓶颈的分析,可靠度更侧重分析热网中元件本身的属性,可以用于管道容量及可靠性的分析. 该灵活性分析方法可以为提升热网调控灵活性奠定理论基础.     

多管材给水管网水力计算的探讨

根据多管材给水管网的水流特点及其水头损失计算公式，确定了给水管网沿线流量折算节点流量的折算系数的取值，应用有限元法分析多管材供水管网的水力平衡计算数学模型，由各个管段的水力平衡单元矩阵方程集合为给水管网水力平衡的整体矩阵方程，通过引入节点水压边界条件并迭代求解管网水力平衡整体矩阵方程——对称正定线性方程组，得出各项水力要素。给出了计算程序框图，编写了通用电算程序，经实例计算表明，能够快捷准确地完成多管材给水管网的水力平衡计算，满足设计计算要求。     

基于EPANET的电厂工业水管网优化设计

以某电厂工业水管网为例,运用EPANET软件进行水力计算,通过对管段内流速的控制,精确控制管径以及节点压力,达到管网优化设计的效果,软件操作简便,计算快速准确,满足工程设计的要求。     

具有中介状态的燃气管网连通可靠度

为了提高管网连通可靠度,介绍了燃气管网在中介状态下工作的可能性,建立燃气管网"安全—中介—失效"3级连通可靠度模型,改进了燃气管网管段单元只具有有效和失效2种工作状态.对复杂的燃气管网多个环状网络系统,采用桥管段单元全概率分级分解模型,化为简单的混联系统进行燃气管网连通可靠度的向量求解.针对管段单元间的相关性,考察相关性参数对复杂燃气管网系统连通可靠度的影响,增加了燃气管网连通可靠度计算的可信度.     

基于管线对偶图模型的供水管网可靠性分析

为了利用复杂网络理论对供水管网进行结构测度和鲁棒性分析,提出一个新的管网模型——管线对偶图模型.该模型将顺序相连、无大角度转折的同口径同材质管段序列看作统一实体,即管线.将管线抽象为节点,两相交管线对应的节点用边相连,由此形成的无向图即为管线对偶图.使用这一模型对3个城市的供水管网进行结构测度,结果显示,管线对偶图具有明显的无标度特性.利用无标度网络鲁棒性分析方法中的模拟攻击方法,使用3种攻击策略进行实验.结果表明,管网在不同攻击策略下结构变化规律呈现较强的相似性,都会经过初始期、分裂期和崩溃期3个阶段;不同的攻击策略下供水管网进入分裂期和崩溃期的进程差异明显;基于节点度的攻击策略对管网的影响最大,基于节点介数中心性其次,随机攻击对管网的影响最小,高度连接的管线是供水管网中关键和脆弱的部分.对结构测度和模拟攻击的结果进行分析,发现谱隙和进入分裂期的去点率可作为衡量供水管网可靠性的重要指标.针对管线对偶图模型提出的可靠性分析方法可以用于指导供水管网的设计和运维.     

供水管网状态估计及其在西安市供水管网中的应用

提出了修正的最小权重平方和状态估计数学模型，用简约梯度法求解，用于给水管网的状态模拟．估计的参数是所有的节点水压，测量参数是各水源供水量、部分节点水压和管段流量，并且所有管段摩阻也是已知的．这一状态估计方法的最主要的特点是，测量参数的数量远远小于估计参数的数量，而且允许测量参数存在误差．将这一方法应用在西安市给水管网，结果表明，估计的节点水压的精度较高，能满足管网模拟的要求．     

Lifeline system network reliability calculation based on GIS and FTA

Lifeline systems are the most important infrastruc-tures for our daily activities. To reduce their seismichazard and improve their abilities to resist the high-risklevel are both the key objectives for lifeline earthquakeengineering. In recent years, the massive losses causedby major urban earthquakes, like Northridge (1994,U.S.A), Kobe (1995,Japan), Izmit (1999,Turkey)and Jiji (1999, Taiwan), have led researchers andpractitioners to re-evaluate the general methodologies atpresent, which h…     

基于混合式代理机制的无中心集群资源管理模型的研究

由于集中式集群资源管理存在中心控制节点易成为系统瓶颈的问题,针对此问题本文提出了无中心集群资源管理模型,在该模型中引入了混合式代理技术,解决了当中心控制节点出现故障所导致的系统崩溃的问题,提高了系统的可用性.     

一种面向物联网节点的综合信任度评估模型

针对现有物联网的信任评估模型信任评估准确度较低且不能有效应对节点恶意行为的不足,提出一种面向物联网节点的综合信任度评估模型。首先,设计节点相同质量服务强度评估指标以降低非入侵因素对信任评估的影响; 其次,从节点相似度、评价差异度与节点自身的信任度值方面评估推荐节点的可靠度,并作为推荐信任度的权重; 最后,基于熵计算直接信任度和推荐信任度的自适应权重,计算节点的综合信任度值。实验结果表明,模型在处理恶意服务和恶意推荐行为方面具有一定的优势,且在保证信任度评估有效性的同时可以降低传输能耗。     

基于嵌入式系统的智能节点在CAN总线中的应用

针对现有的网络智能节点工作的稳定性低和时实性差,设计了一种基于S3C44B0X的智能节点在CAN总线控制网络,是将嵌入式系统应用于CAN总线控制网络中,从而提高网络的稳定性和时实性;给出了智能监控节点的硬件电路、软件软初始化程序和通信流程。经系统测试和实际运行表明,该系统安装、使用方便,可靠性较高,达到了设计要求,具有一定的参考和推广价值。     

结构安全系数和非概率可靠性度量研究

研究了用区间变量描述不确定参数时,结构安全系数和非概率可靠性度量及其相互关系．讨论了中心、非概率及区间三种安全系数的关系．对可靠性指标、集合可靠度两种非概率可靠性度量进行了对比分析．最后建立了安全系数和非概率可靠性度量的函数关系．研究结果拓展了结构非概率设计理论．     

大跨度钢桁拱桥节点疲劳性能试验研究

重庆朝天门大桥是当今世界第一大跨度拱桥,其下弦节点直接承受公路荷载与轻轨荷载的双重作用,下弦节点连接处应力幅大,目前大跨度钢桥中未曾有类似的设计及试验,因此,该文对其下弦节点连接进行了高周疲劳试验以确定其连接的可靠性。首先通过相关规范及朝天门大桥的交通量确定出模型的试验荷载,并完成从实桥节点到模型的转换,然后对模型进行正常设计荷载下的200万次疲劳试验,该试验验证了设计寿命期内朝天门大桥节点连接的安全性,并用空间有限元分析结果验证了试验数据的真实性。最后进行了该模型的疲劳破坏试验,得出了这类节点的疲劳破坏规律,为该类桥梁以后的设计及监测提供了数据及参考意见。     

基于ZigBee的船用气囊压力采集系统

针对目前船用气囊压力监测的实现仅靠机械压力表的传统方式,提出并设计一种基于ZigBee无线技术的气体压力采集系统用于监测船用气囊的压力状况.该采集系统从功能上可划分为采集器、中继器、传感器节点等3部分,其硬件的实现主要是基于德州仪器公司的ZigBee片上系统CC2530芯片和飞思卡尔的气体压力传感器MPX5700;在软件设计上,基于TI公司的Z-Stack 2007 协议栈开发.测试结果表明：系统运行可靠,能满足系统设计要求和应用需求.     

泵阀试验台测控系统的研究

泵阀试验台测控系统主要由试验台的数据采集处理系统和自动控制系统两部分组成.数据采集处理系统采用了抗干扰措施,以工控机为核心,结合高精度数据采集卡、传感器及通用数据输出设备,与自行研制的面向对象的模块化软件共同构成,模块之间相互联系又可独立完成相应工作,具有较好的稳定性、可靠性、可移植性等;自动控制系统通过对流量和真空度进行调节和自动控制,流量调节应用了"高精度流量调节系统"的研究成果,真空度调节采用PID控制器,较好地实现了真空度调节的稳定性.实验台误差分析表明:该试验台的波动性、重复性及各项误差均达到了国家B级精度的测试要求.     

WSNs中基于协作通信的分簇路由算法研究

针对无线传感器网络数据信息传输可靠性,提出一种无线传感器网络中基于协作通信的分簇路由算法。该算法主要对分簇、簇间路由和簇内路由三个阶段进行了设计,依据信噪比寻找满足网络数据传输可靠性的最佳路由,实现源节点和目的节点之间的协作通信。仿真结果表明,无线传感器网络中基于协作通信的分簇路由算法能够有效地优化网络路径,提高频谱利用率,增强数据信息传输的可靠性。     

基于ARM的电力抄表系统设计

结合目前国内电力抄表系统发展的实际情况,设计了一种由电能表、采集器、集中器和管理中心组成的基于ARM微控制器LPC2124的电力抄表系统,介绍了其硬件结构和软件流程.该系统能有效解决人工抄表存在的问题,结构简单,运行可靠,符合实际应用的要求.