给水管网GIS和水力模型无缝连接的方法研究

在如何利用给水管网信息管理系统(GIS)中的信息建立水力模型的研究中,传统方法容易导致水力模型继承GIS中的数据缺陷和错误,也不能保持模型和GIS系统的同步更新。文章提出建立共享数据库的方法,解决了此类问题,实现了给水管网GIS和水力模型之间的无缝连接。同传统方法相比,建模结果更准确,而且减少了重复开发、节约了项目投资。     

城市燃气储气管网设施适应性及负荷预测

在对某城市燃气输配系统运行现状调研的基础上,分析了基本信息情况和燃气输配系统的气源管线、管网结构和用户构成等进行调研和分析,根据燃气用户用气特点和2012年至2018年用气数据,完成对天然气市场中长期负荷预测,建立城区在役燃气管网水力计算模型,完成城区燃气管网的适应性和水力可靠性分析,根据后期燃气管网规划资料,完成燃气管网中长期适应性分析。     

基于管网韧性的城市水系统优化运行研究

当前对于供水系统的韧性分析尚缺乏有效的手段,本文对供水系统韧性的含义以及常用的韧性计算方法进行了评述,提出了一种新的基于水力建模进行供水管网韧性计算的方法,即是管网韧性指数法。这种方法的原理是,城市供水系统以超过系统内部损耗的富余的能量来保证供水系统的韧性;利用水力模型,建立城市供水管网的模拟仿真系统,进而计算出城市供水管网的韧性指数,可用于评估和指导城市的管网优化运行。     

基于ArcGIS的供水水压插值法比较分析

文中介绍城市供水管网是非常复杂的多维度非线性系统,而实时压力监测又是目前最主要的供水调度参照。随着GIS在供水领域的普及,将实时数据和空间数据结合应用正逐渐成为一种趋势。该文研究了ArcGIS空间领域中几种常见的插值算法:反距离权重法、自然邻点法、样条函数法、克里金法,在生成供水水压面的过程中对四种插值算法进行了比较。在实时监测点达到一定数量时,利用管网水压和地理空间建立低维度模型,避免了水力模型迭代计算时的长耗时,对供水调度监测部门在发生供水管网事故时快速确定压力突变区域有着十分重要的意义。     

供水管网水力模型系统在特大型城市供水调度中的应用

文中介绍目前供水管网水力模型系统在城市供水日常调度、应急调度及区域调度等城市供水调度管理方面得到了广泛和深入的应用,特别是上海供水水量大、管网密度高,更显得供水调度安全尤为重要。供水管网水力模型的应用对调度操作方案进行了有效的校验,为保障供水调度安全提供了科学和有力的辅助决策手段。     

分区计量体系下的供水管网建模节点用水量分配

节点流量分配对于供水管网建模过程至关重要,随着国内各城市和地区管网地理信息系统和数据采集系统的建立和完善,管网分区计量管理也得到了越来越广泛的应用.在管网分区计量体系下,供水管网建模节点水量可以被更加准确地计算并分配至管网中相应节点.文中首先对于节点流量基本分配方法做了简单的介绍,然后对于分区计量体系下供水管网建模节点流量分配流程做了详细的阐述,最后通过上海市奉贤区供水管网建模工程案例说明了该分配方法的合理性和有效性.     

基于GIS技术的城市排水管网系统应用研究

城市排水管网是城市正常运行的基础,为解决其管理模式中管网数据分散与统筹规划不足的问题引入了GIS技术.GIS技术以其强大的空间分析以及存储能力,实现了城市排水管网的信息共享与智能化管理,为生产调度奠定了数据基础.从GIS技术概念出发,分析了GIS技术在城市排水管网系统中的具体应用,以期提高城市排水管网的管理水平,对促进...     

极端低温下城市供水水表冰冻试验与机理分析

供水水表作为城市管网系统中的重要设施,其低温下的计量精确性和安全性至关重要。文中从水表的安全性出发,对上海市水表寒潮冰冻破坏的数据进行了统计分析,利用事故统计数据提取了水表冰冻破坏与极端温度之间的规律特征;基于水表实际冰冻破坏情况,设计了水表冻结模拟试验,通过试验测试对水表的物理冰冻过程及冰冻对水表性能的影响进行了研究;并依据事故数据、试验现象和数值模拟结果以及水冰相变理论探讨了水表低温下产生冰冻破坏的机理及破坏特征。     

给水管网水力模型校正的一种新方法

介绍了管网水力模型校正的一种新方法,即利用管网水力平差中间过程得到的节点水压关于节点流量的灵敏度矩阵,设计适当的目标函数,以及相应的约束条件,用最优化算法得到节点流量的调整值,从而以较高的效率实现对给水管网水力模型的校正。     

基于预测的城市供水管网运行评估方法

文中提出了一种基于预测的城市供水管网运行评估方法。基于精细化管理需求，为提高城市供水系统效率，响应节能供水号召，在此背景下，使用机器学习方法以及集成学习思想，首先利用了融合多纠偏机制的混合需水量预测模型对供水区域未来1 d的居民总需水量进行预测，然后提出了基于序列到序列的编解码网络结构对管网各个节点的水压进行分钟级预测。最后基于预测信息、节假日信息等提出了管网测压点的压力动态阈值的优化方法，实现了对城市供水管网整体运行状态的准确评估，为城市供水系统的水量调配提供调度指导，通过压力波动数据可以看出，研究所提供的阈值计算方法提高了调度决策水平。与此同时，文中以上海某区域为背景，通过需水量预测以及管道压力预测的方法，验证了所提出的模型在实际工作中，相较于传统模型具有更高的预测精度。     

空间信息技术在建筑信息一体化中的应用

本实验基于校园实测数据,在revit软件中进行校园模型的创建,并将模型数据转化为IFC标准格式。在此基础上,将其导入GIS平台,与校园场景数据进行结合,结合之后解决了GIS对于建筑物外观纹理表达的缺点,同时克服了单体建筑物信息单一的问题,实现了较好的内外结合的效果。通过实验,验证了revit模型与GIS平台通过IFC标准连接的可能性和数据融合的方法,具有一定的理论和实践意义。     

基于最近邻与神经网络融合模型的软测量建模方法

软测量建模能够有效地解决生产过程中在线分析仪表测量滞后大、价格昂贵、维护保养复杂等问题。目前,基于数据驱动的神经网络是软测量建模的主要工具之一。而在建模数据的采集过程中,主导变量的采集相对辅助变量要困难得多,由此产生了大量缺失标签的数据。但传统的软测量建模方法却忽视了这些无标签数据,只利用少量的有标签数据建模,从而影响了模型的预测精度。为了解决标签缺失的问题,采用最近邻算法对无标签数据进行伪标记,同时设计了由卷积操作与门限循环单元神经网络（GRU）结合的网络结构来进一步利用无标签数据,提取不同时刻数据中的动态特征,提高神经网络的预测精度。最后将该方法应用于丙烯精馏塔塔顶丙烷浓度的预测,实验结果表明该模型能有效处理非线性动态系统的标签缺失问题,具有更高的预测精度。     

平原河网地区污水管网外来水量衡算分析

对污水管网发生渗漏的管段进行诊断并确定入渗和入流水量,对于提高污水管网的运行效率具有重要意义。文中基于某平原河网典型地区污水管网的主要泵站流量计流量数据、相关气象水文站降雨及水位数据,以及区域内的18家工业企业的流量排放数据,系统分析了各重要泵站节点在常规工况、节假日工况、小雨工况及大雨工况4种工况下的水量平衡,建立了该区域污水管网的晴天及雨天水量平衡关系,分析了晴天及雨天管网节点水量平衡关系和水量沿程变化规律,提出了控制污水管网外来水量的相关措施,对于减少污水管网外来水量并保持污水管网高效运行具有一定的参考价值。     

NB-IoT智能水表在供水企业产销差管理中的应用

以NB-IoT技术为主流的智能水表具有低功耗、广覆盖、大连接、低成本等优势。文章就供水企业利用NB-IoT智能水表的海量数据从计量效率、抄表准确性、用水监控、数据分析等各方面降低产销差为主题,通过供水企业P公司的诸多案例,阐述了如何利用NB-IoT智能水表帮助供水企业定位有收益水量的用户并制定换表策略以提升售水水量,准确抄见水表并及时提示水表故障,及时发现用户违章用水、内装漏水及正反转等异常用水行为,以及通过NB-IoT智能水表的海量数据动态制定产销差战略目标、为产销差目标任务优先级别排序等。结果可为供水企业更好地利用NB-IoT智能水表精细化、科学性地做好产销差管理工作指明方向。     

塔河油田注水管网水力仿真研究

针对塔河油田注水管网现场检测仪表不全,部分节点流量压力缺失的问题,基于节点法,建立了环-枝状管网水力计算模型,进行了水力仿真研究,并用粒子群算法对管段摩阻进行校核。最后开发了管网的水力仿真平台,已有效指导现场运行。仿真结果与现场实际运行误差在10%之内,满足了现场需求。     

城市排水管网GIS数据异常的检测与修复

数据是城市排水管网地理信息系统(GIS)的核心和基础。只有保证高质量的数据,才能使GIS系统真正发挥在排水管网信息化管理、建模分析等方面的作用。文章按照“拓扑检测-文本属性项归类-管径检测-高程检测”的处理步骤提出了排水管网数据异常检测与修复的方法,并将方法应用到ZH市的排水管网GIS数据中,结果表明该方法能有效识别拓扑、文本属性、管径和高程数据的异常,并为部分异常数据提供合理的修正参考值。     

嘉兴市智慧污水管网平台感知层设计与应用

面对嘉兴市污水管网运行维护存在的诸多问题,嘉兴市智慧污水平台建设从实际出发,强调平台的排水专业属性,在梳理管网设施静态属性数据、精确采集系统动态运行监测数据的基础上,利用大数据管理平台、水力模型平台等应用支撑系统,形成了一系列应用场景。在感知层建设过程中,以网格分区为基础,通过感知设备合理选型与布设,加强排水设施感知能力建设,并以嘉兴市城市地图为底图,打通原有厂站监测数据,新增管网监测数据,集成第三方数据,以达到实时了解污水系统运行情况的目的,为完善平台信息采集能力、提升污水系统监管能力提供有力支撑。此外,通过感知层数据与排水系统逻辑的结合,形成了区域水量平衡分析、管网淤积分析、管网雨污混接分析等应用场景,为污水系统问题识别提供了有力抓手。     

利用组件式GIS软件开发排水管网GIS系统

随着GIS技术的不断发展,GIS在城市管理的许多领域得到了广泛的应用。组件式GIS是GIS发展的一个新趋势,利用组件式GIS与可视化编程语言VisualBasic相结合可以方便的实现排水管网GIS系统中图文互查和属性信息的编辑等重要GIS功能。     

基于管网实时在线模型的爆管预警应用

随着智慧水务建设的推进，实现从传统基于人工经验的生产运行向数据驱动下的运营决策转变成为必然趋势。利用机理模型和数据模型建立供水实时在线水力模型系统，打造城市供水管网的数字孪生，是厦门市政水务集团数字化转型的重要成果之一。文中在实时在线模型的基础上，探索了爆管预警分析与处置的模型应用研究。研究和实践结果表明，基于实时在线模型的数字水务建设，在实时监控、事件侦测与警告以及首创的模型移动端应用等方面具有显著的优势，有效提升了供水运营效率。     

基于人工神经网络的供水管网压力管理探索

供水管网的压力管理对实现按需供水、减少漏损和降低能耗具有重要的意义,实现压力管理的重要手段是对供水管网进行数学建模和数值仿真。但是,供水管网是非常复杂的大型非线性系统,按照传统的微观建模方法建立的供水管网模型往往精度不够,其数值求解效率也低,不适合基于这样的模型进行压力管理。该文提出了一种基于人工神经网络的供水管网压力管理的方法,即利用人工神经网络在供水管网的压力和流量之间建立非线性模型,并利用该非线性模型进行供水管网压力管理,而供水管网的压力管理则通过最优化问题的数值求解来实现。试验表明在不降低流量的情况下,供水的水压可降低1％。这对于减少供水管网的漏损、降低产销差率以及减少能耗具有重要的意义。