基于慢变流理论的管网泄漏检测模型的建立

提出一种基于慢变流理论的给水管网泄漏诊断与定位模型,即首先对管网施加随时间缓慢变化的压力激励,如果管网中存在泄漏,随着压力的不同泄漏程度也不一样,进而影响到管网中其他节点压力和管段流量等参数的变化;依据系统辨识反问题分析方法,实时监测管网监测点处的状态参数,运用贝叶斯算法对模型的预测参数——泄漏位置和泄漏量的概率值大小进行寻优,寻找模型计算值与测量值之间吻合程度最好的预测参数,得到最可能的泄漏位置与泄漏量。通过对算例管网的计算结果表明,采用该模型能够对漏失点和漏失量进行满足概率要求的准确诊断。     

基于粒子群改进FCM聚类算法优化管网压力监测点布置研究

针对供水管网运行现状,提出压力监测点优化布置方法.以构建节点压力影响系数矩阵采用粒子群优化模糊C均值聚类算法方法求解压力监测点的节点位置.粒子群算法优化避免了FCM聚类算法在初始值选取不当容易陷入局部最优的缺点,提高了压力监测点覆盖节点的精度.结果表明,压力监测点布置合理,且均匀分布于整个管网,同时提供新增压力监测点布置方法,为管网漏失识别定位奠定基础.     

供水管网压力监测点优化布置方法

提出了一种供水管网压力监测点的优化布置方法.该方法的优化条件为节点重要度最大化,节点重要度基于熵权法由节点覆盖数量和节点水力灵敏度两个指标计算得出.约束条件为限定压力监测点与被监测节点之间压力相关性的最小值,及限定不同压力监测点覆盖相同节点数量的最大值.将该方法应用于某实际管网,完成了管网节点被一个及两个压力监测点覆盖...     

基于爆管识别的压力监测点优化布置

通过阐述压力监测点优化布置原则及思路,基于爆管事件数据库设定拟布置压力点数量.开展能够准确监测爆管事件且识别较多压力监测点的优化布置方法研究,并根据研究区管网概况构建爆管模拟水力模型,通过对爆管识别阈值的确定和监测点现状评估,分析新增压力监测点布置位置.最终分析确定了监测管径DN400以上,监测流量为300 m3/h的爆管,需要新增压力监测点50个,监测流量为400 m3/h的爆管,需要新增压力监测点20个.     

基于人工神经网络的供水管网爆管定位方法

供水管网发生爆管事故后,快速确定爆管位置,可以实现迅速抢修,有效降低事故的损失。针对爆管定位问题,本文基于人工神经网络(ANN),建立爆管位置与事故时压力监测点的压力变化率之间的非线性映射关系,构建了ANN爆管定位模型,并选取了一个供水管网案例,引入相关系数(R~2)指标评估模型的精度,验证了方法的可行性。此外,分析了不同监测点组合对模型定位精度的影响,发现监测点组合均匀分布在管网内部时,模型定位精度越高。     

基于SCADA系统给水管网实时检测爆管位置方法的研究

提出了基于SCADA系统城市给水管网实时检测爆管位置的实用方法,通过对管网测压点进行优化布置,利用SCADA系统监测到的管网爆管前后监测点的信息,对管网进行正常和爆管状态下的状态估计,根据整个管网爆管前后节点水压的变化,考虑各节点在管网中的权重,对监测点赋予较大的权重,用模糊相似优先比法快速准确地寻找爆管管段.通过对一城市概化管网的运算验证表明,漏失量在20 L/s以上时,可以达到96%以上的准确率,漏失量为5 L/s的检测准确率也在80%以上.对于DN250的管段,可检测的最小爆管出流量为5 L/s;对于DN900的管段,可检测的最小爆管出流量为40 L/s(＜40 L/s时可检测出漏水区域).     

城市供水管网水量漏失监测机制研究

结合输配水管网平差模型,分析了节点水量漏失对管网节点压力的影响,同时利用聚类分析原理提出了一种旨在反映城市供水管网水量漏失点的方法,从而对管网漏水事故进行有效的监控。通过实例验证了方法的有效性和适用性。     

给水管网新增压力监测点优化布置方法

供水管网系统中的压力监测点能够实时读取压力数据,广泛用于管网的水力模型校核及运行状况监控。在供水管网系统原有压力监测点的基础上,在什么位置选择以及选择多少个新增压力监测点是供水企业最关心的问题。提出了一种给水管网新增压力监测点优化布置方法并用于实际供水管网系统,结果表明,与人工经验方法相比,该方法能够更科学合理地选择压力监测点数量及位置。     

供水管网压力监测点的优化布置及实施

供水管网中压力监测点监测的管网压力变化可以反映管网的实际运行情况,从而科学地指导水厂对流量和压力的调度。正确实时地监测管网的压力是保证管网能够给终端用户提供足够水压的前提。根据宁夏回族自治区中卫市沙坡头区已有管网压力监测点监测数据基础校核的稳态水力模型,对模型进行分析,掌握整个城市供水管网的压力分布情况,通过区域压力分布划分区块以及实际用户的用水反映需求设计压力监测点优化布置方案。同时研发了基于多传感器数据融合技术的智能RTU远程终端采集器,对压力监测点进行安装实施,确保了压力采集的实时性,稳定性和可靠性,对实际管网中监测点的实施具有指导意义。     

给水管网实时故障诊断的支持向量机模型

为实时诊断给水管网故障,提出了一种基于支持向量机(SVM)的宏观关系模型,用以建立实时监测故障前后给水管网3个节点的水压变化与管网中其他所有未监测节点水压变化的非线性关系,通过对水压变化和等值线分析,可以快速和准确地诊断出故障位置和故障程度.最后,运用给水管网局部破坏状态下水力分析的算法求解一个小型给水管网.     

基于非线性映射理论的城市供水管网压力监测点布置方法研究

通过对非线性映射理论及技术的研究和应用,提出了一种新的城市供水管网压力监测点布置方法。以某开发区供水管网为例,首先利用EPANET水力模拟软件对供水管网不同运行工况进行水力模拟,得到各节点压力模拟数值矩阵。然后,采用非线性映射分析方法对该压力模拟数值矩阵进行非线性映射变换,得到一系列独立的二维点群,实现压力变化特征相似节点的聚类和分组。最后,根据各节点压力变化的近似程度和特征,提出供水管网压力监测点的布置方案。应用表明,该方法实用性强,提高了节点压力分析的直观程度和可视化水平。     

采用虚拟监测点的供水管网水力模型优化校核

供水管网水力模型参数优化校核过程中,由于监测点个数少于待校核参数的数量,校核后的模型参数存在"异参同效"的问题,也可能导致部分优化后的参数取值脱离其物理意义.而在建成区的管网中增设大量监测点难度较大,为解决管网水力模型应用中的这个实际问题,提出根据实际监测点数据预测非监测节点的压力,并将被预测的节点作为虚拟监测点的方法,以增加模型校核问题中的边界条件.应用案例分析结果表明,提出的基于灵敏度分析法改进的GRNN-PSO混合方法在保证校核精度的同时还提高了校核效率,为供水管网水力模型优化校核的应用提供了新思路.     

给水管网水质监测模拟及评价研究

本文阐述了给水管网水质监测点的优化布置、水质模拟及评价和水质事故监控系统的设计等三方面内容,包括它们的数学模型、基本原理、求解方法和算例等。本文讨论了根据管网供水情况、水在管网中流经的路径及时间布置水质监测点的方法。如果节点ｊ的进水全部或大部分来自上游节点ｉ,并且ｉ与ｊ水质相差不大时,可以认为节点ｊ“覆盖”节点ｉ。具有最大覆盖水量的节点将成为监测点。在计算机上进行水质模拟是评估配水系统水质变化的有效方法。本文介绍了管网水质数学模型的稳态模型和准动态模型的控制方程及各自的求解方法,最后对模拟结果用水质…     

基于改进灰狼优化算法的供水管网压力漏失调控优化研究

针对城市配水系统漏失控制的技术难题，以北方某城市CY区的大中型管网为研究对象，综合分析管网中各节点、管道、泵站及减压阀的水力特性，提出了阀门泵站一体的压力控制模型，以优化管网冗余压力和降低管网漏损率为目标，利用夜间最小流量法进行管网漏失量的分析计算。针对初代灰狼优化算法存在的种群多样性不足和容易陷入局部收敛的缺陷，调整了线性收敛因子的计算并对三只引导狼的权重进行自适应分配，同时引入基于维度学习的狩猎搜索策略对其进行改进，进而将其运用到实际工程的寻优计算中，得出减压阀和变速泵的最优调控方案。通过选取典型时段进行管网工况运行分析，结果证明提出的方案对于降低冗余压力和控制漏失具有显著作用。     

城市供水管网实时水力模拟节点流量的计算

为解决供水管网实时水力模型节点流量计算不准确的问题,提出了一种计算节点流量的方法。该方法通过供水管网GIS中的“水表上溯”来定位水力模型中的用水节点;通过营业收费数据来确定节点的平均用水量;通过现场测试和主成分分析法确定了19种用户类型及其用水变化曲线。同现有其他方法相比,其定位更准确,流量分配更符合实际情况,使大型城市供水管网水力实时在线模拟成为可能。     

基于原有测压点的供水管网压力监测点优化布置研究

为优化布置供水管网压力监测点,在原有测压点的基础上,结合经验法和聚类分析,进行供水管网压力监测点优化布置方法研究,并提供评价和检验压力监测点布置方案的思路。以南方某市供水管网为例,对最高日最高时工况进行压力监测点的优化布置,选取最高日平均时为检验工况,校验结果表明,压力监测点优化布置方案可覆盖最高日平均时工况下88.8%节点。     

浅析基于传递闭包法对供水管网压力监测点的布置

近年来,供水管网泄漏事故频发,导致大量水资源浪费.管网监测成了控制泄漏的重要手段,其中,管网压力是管网监控的重要数据之一.基于EPANET对管网进行泄漏模拟,通过MATLAB建立压力模糊矩阵,采用模糊聚类中传递闭包的算法,对管网节点进行聚类,并以可靠性和经济性为目标,选择出最合适的压力监测点.该方法简单有效,可为压力监...     

基于神经网络的管网漏失定位实例研究

为了在复杂且不直观的供水管网中快速实时定位漏点,以某城市区域管网为对象,在其上游、中游和下游各选取3条没有经过训练的管道,进行不同损坏程度的漏损模拟,利用BP神经网络可以逼近任意的非线性映射特点,将模拟数据作为训练样本训练神经网络,建立漏损点位置与测压点压力之间的非线性关系,构建基于BP神经网络的实时漏点定位模型。结果表明,模型预测的漏点位置横纵坐标的平均相对误差分别为4.16%和1.40%,预测的漏点偏移距离最小为6 m。当漏损面积比为0.01时,泄漏流量只有1 L/s,完全可以达到快速定位。此研究成果对实际管网的应用提供了理论基础和技术支持。     

利用遗传算法进行供水管网压力监测点优化布置

通过分析节点水压相关性及其量化标准,建立了供水管网压力监测点优化布置的数学模型。叙述了利用遗传算法对建立的优化模型进行求解的方法与步骤。通过算例的计算验证了优化模型的正确性及求解算法的可行性。     

基于WaterGEMS的供水管网建模及爆管分析研究

利用WaterGEMS建模软件及某市高新区自来水公司收集到相关数据,研究分析城市供水管网爆管事故,利用黄金分割法研究漏失水量,通过建模与计算机技术相结合进行动态分析,比较建立管网微观模型能够较好预测出供水管网发生爆管事故位置及漏失水量。