城市排水管网监测点优化布置的研究与进展

城市排水管网监测对于排水管网及城市雨洪管理具有重要意义。开展排水管网监测的主要目的,一方面是及时发现运行风险,提高对城市内涝或排水管网溢流的预警预报能力;另一方面是积累排水管网的长期动态运行状况数据,用于城市排水管网运行情况的评估与诊断。通过总结目前有关排水管网监测点优化布置的相关研究,结合给水管网优化选址的方法,将现有研究所用方法分为以统计学理论为基础和以运筹学理论为基础的两种方法,并分析了现有研究存在的不足,提出了今后排水管网监测点优化布置的可行思路,包括使用模型模拟技术、强化自动识别技术、对监测方案进行定量化评估等。     

排水管网在线监测布点数量的确定

排水管网在线监测对城市排水智慧化管理、系统优化调度、在线预警报警等工作的开展起到重要的支撑作用，需要在一定的经济成本约束下，制定合理有效的排水管网在线监测方案。其中，在线监测布点数量的确定是制定方案的基础工作，但目前主要依赖于人为主观判断，缺少定量化的方法。提出了排水管网分级监测的思路，根据整体、分区和源头三个层级的监测思路，量化不同层级下最优监测布点的数量及不同监测点数量设置下可实现的最优监测效能，可指导排水管网在线监测布点数量的确定。将该方法分别在城市雨水系统和污水系统监测点数量确定中进行应用，能够支持监测方案的量化评价、监测方式和指标的筛选等。     

城市排水管网信息数据库与智慧排水系统研究现状与发展趋势

随着市政排水管网的建设日趋复杂及巨量化,传统的方法已不能满足当前排水管理的需求.云计算、大数据、GIS等移动互联技术的兴起,给排水管网的信息化管理带来了新的技术和机遇.通过研究地下管网信息数据库与智慧排水理论主要领域的应用情况,以评价智慧排水的研究现状,并对智慧排水系统发展趋势进行了分析,提出建立基于"一张图"的数据外...     

基于风险评估的供水管网水质监测点优化模型研究

供水管网内源污染和外源污染协同监测下的水质监测点优化选址一直是供水领域的研究难点。为进一步提升监测点选址的科学合理性,采用模糊数学集法分析管网区域污染物、管道完整度以及管网低负压情况,量化确定管网的风险评估指数。将基于风险评估的节点监测用时期望值纳入监测点优化选址模型,结合监测失效率、水量覆盖度和监测点占比这3个优化目标,完善选址优化体系并建立多目标优化选址模型。使用MATLAB软件搭载基于参考向量的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-Ⅲ)成功求解该多目标优化模型,得到帕累托(Pareto)前沿解集。最后,基于Modena算例管网进行研究,与传统复合监测目标优化模型选取的选址方案进行对比发现,基于风险评估的供水管网优化选址模型选取的方案能有效降低监测用时,提高了监测效率。     

降雨入流入渗定量评价方法及指标的对比

降雨导致的入流入渗是城市污水管网普遍存在的问题，利用监测识别入流入渗严重区域并开展检测和诊治工作是排水管理的重要任务之一。目前相关研究中，对于场次降雨条件下监测点入流入渗总量的计算方法相对明确，但仍需要建立定量指标进行监测点间的对比。总结并建立了基于排水分区面积、污水管线长度和旱天基准流量的3个定量指标，并在案例区域进行应用，结果表明，不同指标对排水分区入流入渗严重程度的识别存在明显差异：利用单位面积和单位长度的计算结果具有较好的一致性，但所需基础资料较多；与旱天基准流量进行比较仅需要利用监测数据本身，但会受不同排水分区人口密度、用地类型等因素影响；不同指标的适用条件不同。     

MSDF在城市排水管网监测系统中的应用研究

为了保护排水设施,健全我们的城市信息化管理系统,保障城市安全,对影响城市排水安全运行因素进行了综合分析,本文提出了基于Zigbee技术的城市排水管网监测无线传感器网络,从多传感器数据融合(MSDF)的角度对排水管网监测系统的网络以及管网安全状态信息进行了分析和研究,提出了相应的城市排水管网监测系统中的多传感器数据融合模型。从而准确的对排水管网安全运行情况作出判断,建立对排水管网安全运行的风险分析,适时合理的采取措施,预防事故的发生。     

南方某市供水管网水质在线监测管理系统的建立

以南方某市为例，介绍了其供水管网水质在线监测管理系统的建立过程。首先，对系统进行总体设计，确定在线监测点的位置、数量和在线监测指标，选定在线监测仪器和在线数据传输方式。其次，基于管网水质在线监测信息建立了水质在线监测管理系统，可实现数据库连接、列表、查询、统计报表打印、实时监测数据显示等功能。最后，依据统计分析与人工智能的方法建立了三种水质预测模型，并将其与水质在线管理系统集成，实现了对供水管网主要水质指标的在线监测、管理与预测。对该系统采用管网实测数据进行考核、验证，结果令人满意。     

基于在线监测的排水管网事故预警技术研究与应用

排水管网是城市重要的基础保障设施之一,排水管网运营过程中如果发生事故将严重影响其安全有效运行,甚至影响整个城市的正常运行。为此,针对排水管网事故的监控与管理模式进行了梳理与研究,强调了开展排水管网在线监测对事故预警的重要意义。案例分析表明,在城市易涝点布设液位在线监测,可以对内涝事故进行预警,以便提前采取具有针对性的措施,预防事故发生,保障城市排水安全。     

杭州市某污水管网水质在线监测系统设计

建立污水管网水质在线监测系统,掌握污水管网实时水质情况,是缓解下游污水处理厂进厂水质超标、保障污水处理厂正常运行的有效手段.以杭州市某污水管网水质在线监测系统为实例,介绍了监测点的选择方法、检测仪表的选型以及监测点工程设计方案,为类似污水管网水质在线监测系统的设计提供了参考.     

智慧城市排水管道综合管理监测平台的设计与实现

本文利用地理信息系统,开发了智慧城市排水管道综合管理监测平台,建设了一个涵盖排水管网的设施管理、健康档案管理、三维一体化展示、工程管理、移动巡检、养护管理、在线监测及防涝应急调度等多个方面的综合管理平台,能够实现排水管网在一个管理平台的可视化管理。构建的智慧城市排水管网实时在线多维度感知体系,可通过全面的信息整合,形成信息准确、直观、实时的排水管控一张图,对排水管道病害检测报告能够进行可视化管理,同时能够实现排水设施数字化、运行状态在线化、运维管理智能化。智慧城市排水管道综合管理监测平台设计的实现可全面提升城市排水系统的智能化管控水平。     

市政排水管网现代化维护与管理

城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施,肩负着城市防汛、污水收集与输送的重任,对于整个城市环境、发展极其重要。首先从成都市的排水管网现状入手,分析存在的养护管理问题;之后基于排水设施的现代化管理要求,阐述了完善排水监控管理系统建设、加强排水管网的养护与管理、提高管网监控检测科技含量（包括实施液位、流量在线监测）的主要内容;然后对改进城市防汛及排水工作提出设想与建议。     

城镇排水管网分区监测诊断方法与应用

在对片区排水体制、排水管网拓扑关系、排水户特征进行综合分析的基础上，划分监测诊断单元，结合在线监测和水质检测技术，开展城镇排水管网分区诊断工作，全面掌握排水管网系统的排放规律和水质状况。对获取的监测数据进行必要的清洗和校正，基于旱天水质水量平衡、旱雨天对比等分析技术，客观、定量、系统性诊断片区排水管网所存在的入流入渗问题，进而反映管网健康状况。针对各监测单元的健康程度进行排序，明确进一步检查和改造的片区优先级，在一定范围内抓住重点、节约投资，可作为城市排水管网周期性检查的重要技术手段，为开展针对性的管网修复和设施改造工作奠定基础。     

智慧水务视角下的城镇排水管网设计研究

随着科技的不断进步,城市智慧水务的发展给城镇排水管网的设计工作带来前所未有的机遇。作为城市基础设施的重要组成部分,排水管网不仅关系到城市防洪排涝的安全,更与居民日常生活、工业生产及生态环境质量息息相关。当前,在城镇化高质量发展下,传统的排水管网设计模式已难以满足现代城市发展的多元化需求,智慧水务理念的引入,为排水管网设计提供了全新的思路和方法。     

给水管网压力监测点的优化布置

以厦门市给水管网压力监测点的布置为例，根据给水管网压力监测系统的实际运行数据，综合利用变量相关系数和变量标准差等信息，建立了管网压力监测系统信息量的优化模型．并采用残差、信息损失比率及逐步回归方法，确定了给水管网压力监测点的优化布置方案。     

服务于水力模型的监测点优化布置技术应用

针对新昌县现有的供水管网系统,结合灵敏度分析方法和基于监测范围的分析方法,并根据实际工程情况,以最小化水力校核误差为目标,对新昌县供水管网的压力及流量监测点的优化布置方案进行研究,开发了服务于新昌县微观水力模型的监测点布置技术。同时,考察了监测点数量与位置对水力模型校核误差的影响,在充分利用原有监测点的原则下,最终确定了新昌县供水管网监测点布置方案。结果表明,校核误差随监测点数量的增加而减小,并在监测点数量达到一定值时不再降低,最终的流量、压力监测点布置方案实际应用效果良好,可满足工程需要。     

排水管线三维信息系统设计与实现

以"武汉市江岸区排水管线三维信息系统"项目为例,利用三维建模技术,建立了排水管网数据库,开发了排水管线三维信息系统,实现了排水管网信息化管理,为排水管网数据更新、规划与疏涝,排水设施的管理、维护和建设等工作提供数据支撑和信息化支持。该系统也为"智慧水务"的建设奠定了基础,并已经成功运用于武汉市江岸区排水管网的日常管理,提高了排水管网信息化水平。     

供水管网监测点的优化布置研究

准确和及时掌握供水管网的运行工况是供水企业进行管网日常管理和事故调度的基础,而供水管网监测点布置就是进行管网数据采集、掌握管网运行工况的重要环节。管网监测点应该不仅要具有能够监测管网工况信息的准确性,同时也要具有满足经济要求的合理性。因此,本文分别介绍了管网水压、水质和流量监测点目前较为常用几种布置方法的理论依据和工作原理,同时总结了几种方法的优缺点。     

基于智能算法与动态仿真的供热智能引擎构建

智慧供热是基于区域供热系统的一种现代供热方式,是我国供热行业未来发展的重要方向。智能决策网作为智慧供热的核心系统,对实现智慧供热有着至关重要的作用。基于智能算法和动态仿真的有效融合,提出了构建供热系统智能引擎的技术路线。阐述了智能算法和动态仿真在智能决策网各核心功能模块(供热管网监测点优化布置、热负荷预测、水力仿真模型与模型参数校准、热动态模型、供热管网泄漏故障诊断)开发中的应用方法。该技术路线可以为智能决策网的研发提供理论指导。     

监测供水管网爆管的测压点优化布置方法

为探究一种适用于管网爆管时监测各节点压力变化的测压点优化布置方法,结合华东JX市供水管网模型与历史统计数据,通过处理与分析,提出了一种测压点优化布置的启发式算法。首先对该供水管网历史数据进行统计分析得出各节点爆管阈值;然后在基准工况下对管网进行平差计算,获得各节点压力;再在各管段中间添加漏损口模拟爆管,对其赋射流系数,迭代计算爆管后各节点压力,计算前后差值得到压力变化值矩阵。将压力变化值矩阵中变量值与爆管阈值作比较获得0-1爆管判断矩阵,通过对该矩阵处理分析、编程计算,得到合适的监测点布置顺序。实例计算表明,在总计640根管段的管网中布置5个监测点时能够监测到467根管段,占比73.0%;布置10个监测点时能监测到545根管段,占比85.2%。可见,使用该方法布置的测压点监测范围广。在最经济情况下布置的监测点能均匀分布在管网中,并能有效监测管网爆管。     

给水管网流量监测点优化布置的研究

在摄动分析的基础上建立了给水管网的流量敏感度方程,通过敏感度分析给出了流量监测点的优化布置方法,并通过一小型给水管网算例验证了该方法的有效性和可靠性.结果表明:该方法不仅可以找出管网中流量的最敏感点,还可以根据敏感度排序进行管网分区;按照正常用户流量确定的流量监测点仍能满足非正常情况下(用户流量发生较大变化)的流量监测.