城市供水管网GIS系统中关阀分析的研究与实现

分析了目前城市供水管网GIS系统中关阀分析存在的不足，提出了建立供水管网数据拓扑关系和阀门控制关系的解决思路．通过实例，探讨了在系统中建立关阀分析机制的详细方法和实现流程，并将该方法成功地应用于实践．     

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.     

城市供水管网多事故点计算机关阀方案优化

从当前供水管网的实际情况出发，在对已有爆管事故处理关阀方案研究的基础上，提出了同时解决多事故点阀门关闭的计算机调度算法，并将其与已有的算法进行了比较，得到了比之更为优化的方案。     

基于HMI和PLC对水厂供水阀门控制系统

针对自来水厂管网供水阀门的控制问题,给出了一种基于人机界面(HMI)和PLC的简易控制方法。在不需要对阀门加装伺服机构和改换阀门的情况下,采用普通单向交流异步电机作为动力,利用光电开关设计了一套阀门旋转圈数的检测机构,实现了对阀门的远程控制。具有成本低廉和可靠性高的特点,对水厂中经常调节的阀门有较高的推广应用价值。     

城市饮用水设置单独供水管网的经济效益分析

城市居民饮用水占生活用水的比例很小.设置单独供水管网将节约大量资金.以某市为例,进行经济效益分析可知,当采用利率最高的全部贷款方式时,其资金回收期只有2.18年;其差额经济效益费用比可达到7.说明分设管网的经济效果要比统一供水优越,社会效益显著.     

基于GIS的供水管网水力分析信息系统研究

介绍了采用Mapinfo为平台,以Visual Basic作为软件开发环境,利用OLE技术所开发的具有水力分析计算功能的供水管网信息系统.对系统的结构设计、功能设计、数据库设计进行了详细的分析,并阐述了水力分析计算数学模型的建立及实现.     

供水管网地震漏损蒙特卡洛模拟分析

为研究供水管网在不同地震烈度下的漏损情况和水力特性,基于管道地震破坏评估模型和概率分析方法,对不同地震烈度下管线的破坏概率和渗漏状态进行了计算分析,引入折减系数对管段抗震可靠度分析方法进行改进,并与传统计算方法比较,验证了其合理性。发展了Monte Carlo模拟技术在供水管网流分析方面的应用,并考虑带渗漏和爆管两种出流方式。编制程序对一大型管网进行了模拟分析,给出了震后带漏损情况下管网的漏失率和破坏情况,结果与实际地震灾害情况相符。     

基于SVR的城市供水管网余氯预测分析

支持向量机回归(SupportVector Regression SVR)算法是结构风险最小化原理在函数回归方面的应用。根据北方某城市供水管网余氯的人工采样数据,建立了基于SVR的余氯预测模型,并与人工神经网络、多元线性回归方法进行比较分析,结果表明:在有限样本情况下,SVR模型具有良好的泛化推广能力,各监测点模型预测平均相对误差为1.80%~8.73%,并可获得全局最优解,达到了实用要求,较好地解决了以往管网余氯小样本预测时,常常出现拟合精度高、预测效果较差的问题。     

供水管网内生物膜与余氯衰减交互作用

为研究生物膜与余氯衰减之间的交互作用,通过静态试验、动态试验相结合的模拟方式,在自制供水管网模拟装置内进行实验.选择铸铁、PE、不锈钢3种管材及1,3,4 mg/L 3个投氯量,多角度研究不同质量浓度余氯存在条件下生物膜的形成和发展差异,以及生物膜作用下的余氯衰减情况,探讨管网内余氯和生物膜的相互影响.结果表明:余氯质量浓度对生物膜的形成和发展具有较显著的影响,另一方面,在生物膜作用下,余氯衰减呈现不同的规律,二者之间交互作用,具体表现为:投氯量升高,PE和不锈钢管内生物量均逐渐降低,而铸铁管内生物量反而升高;在生物膜作用下,余氯衰减分为快速消耗阶段(0~30 min)和稳定消耗阶段(30 min之后);铸铁管内生物膜对余氯衰减状况影响较大,PE管次之,不锈钢管对余氯衰减影响最小;生物膜的生物多样性对余氯衰减影响不大,而生物量与余氯衰减之间关系密切;流速和初始氯质量浓度对余氯衰减影响较大.本研究结果可为供水管网氯消毒的控制以及氯衰减模型的建立提供必要的理论支撑,强化管网水质安全的保障.     

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．     

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．     

给水管网余氯的混沌特性与预测

基于混沌理论，研究了给水管网余氯时间序列的混沌特性．并根据混沌理论的最大Lyapunov指数对其进行了预测的研究．采用混沌理论的特征参数一一关联维数和最大Lyapunov指数分析了余氯时间序列的混沌特征．通过实例分析证明给水管网的余氯时间序列存在混沌特征．基于最大Lyapunov指数提出了给水管网余氯的预测模型，实例研究结果表明不需要管网其他监测点或其他水质监测数据的辅助，该方法能够进行连续多步预测，并且其在最大可预测时间尺度内的预测精度较高而且比较稳定，而在最大可预测时间尺度外的预测精度下降很快并且预测稳定性较差．     

无线传感器网络安全密钥管理方案

讨论了无线传感器网络的安全密钥管理问题,对基于对称密钥系统和非对称密钥系统的密钥分配方案进行了详细的阐述,分析和比较了典型的无线传感器网络安全密钥管理方案的优缺点,从而为未来的无线传感器网络安全密钥管理方案提供了技术支持。     

给水管网中阀门阻力实验研究

为解决给水管网模拟计算中忽略阀门阻力产生的误差,通过实验研究建立了给水管网中常见阀门——闸阀局部阻力系数与相对开度的数学模型,基于阀门“当量长度”概念,提出计入阀门阻力时给水管网的模拟计算方法.指出阀门的局部阻力系数不仅与开度有关,还与管径密切相关;不同管径的阀门,在同一相对开启度下的阻力系数不同.     

顾及供需关系的供水管网管段脆弱性评价

为了更精细地分析供水管网可靠性,考虑需求节点与水源的供需依赖关系,提出基于加权边介数的管段脆弱性评价方法.首先使用需求节点的需求占比和水源的供应占比,确定节点和水源之间K最短路径的总重要性权值,然后根据这些路径的阻力对重要性权值进行分配.对途经某条管段的全部K最短路径的重要性权值进行求和后,即得到该管段的加权边介数,用...     

给水管网中阀门阻力实验研究

为解决给水管网模拟计算中忽略阀门阻力产生的误差,通过实验研究建立了给水管网中常见阀门——闸阀局部阻力系数与相对开度的数学模型,基于阀门“当量长度”概念,提出计入阀门阻力时给水管网的模拟计算方法,指出阀门的局部阻力系数不仅与开度有关,还与管径密切相关;不同管径的阀门,在同一相对开启度下的阻力系数不同。     

安全的认证密钥分配协议设计

分析了密码技术中的两个基本特性：保密性和认证性,提出了设计安全认证密钥分配协议的基本准则．按照该准则对Ｎｅｅｄｈａｍ－Ｓｃｈｒｏｄｅｒ认证协议进行了分析,发现了该协议的漏洞,又根据这些安全准则设计了一类新的身份认证与密钥分配协议．分析结果表明：按这些安全准则设计的身份认证与密钥分配协议不仅安全性高,而且冗余少,效率高．     

装设延时自闭阀管道的水力计算探讨

通过对安装延时自闭阀管道和装设冲洗水箱浮球阀管道水力计算的比较 ,得出在设定的流速范围内自闭阀管道的管径和水表的口径为满足使用要求而需要的室内外干管水压 ,以保证自闭阀发挥正常功效     

分布式发电对配电网电流保护的影响分析

传统配电网一般都是单一电源的辐射状网络,继电保护按照辐射型网络进行设计和整定．随着分布式发电的接入,辐射式的网络将变为一种遍布电源和用户互联的网络,使得配电网中的潮流分布发生根本变化．为提高分布式发电系统的供电可靠性和供电质量,论文通过公式推导、图形对比,分析了分布式发电机安装在配电网不同位置对电流保护及其动作行为的影响．     

IBE公钥加密系统的用户私钥分发方案

为了解决基于身份的加密方案(IBE)中的用户身份认证和私钥分发问题，使用公钥证书的概念，提出了一种新的身份认证和私钥分发方案．该方案使用一个可信第三方实现信任转移，增添一个用户公钥用于建立私钥传输的安全信道．新方案不仅大大减少了认证的次数，而且解决了原方案及相关应用都不曾处理的用户私钥安全分发问题．基于IBE，文中还提出了一种加密方案，该方案有一个公钥和两个私钥，两个私钥都可用于解密，其中一个托管到可信第三方，另一个用作不可拒认数字签名．