基于贝叶斯理论的城市供水管网泄漏在线检测与定位

许多城市的供水管网都安装了SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,基于SCADA系统监测到的数据可对管网泄漏进行检测。通过引进统计学概率论中一基本定理——贝叶斯定理来建立管网泄漏的在线检测与定位模型,一定程度上解决了水力模拟误差、测量误差、测点配置等因素导致的不确定性问题。模型通过实例考核取得较为满意的诊断结果。     

热力管网泄漏检测数学模型

本文研究了基于恒定流动模拟的静态泄漏检测方法和基于水力瞬变模拟的瞬变泄漏检测法，分析了瞬变泄漏检测法用于热力管网的可行性，建立了瞬态泄漏检测法的数学模型，误差准则，以及泄漏位置的确定方法，并通过实际供热管网泄漏检测数值仿真作了比较，表明用瞬态泄漏检测法可显著改善热网微机监控系统泄漏检测的能力。     

利用“最小夜流量”检测小区供水管网泄漏

针对小区地下供水管网暗漏难以发现的问题,本文介绍了用估算最小夜间流量测漏的方法。即将独立的供水区域的理论估算最小夜流量与实际检测夜间用水量相比较,如实测值大于估算值,则管网有水量泄漏,再在区域内通过闸阀的开闭,缩小漏点范围,最后用相关检漏仪和听漏仪进行定位。     

深圳市给水管网水力计算模型的建立

一、管网简化原则 实际给水管网通常都是很复杂的,因此必须经过一定的简化,即略去次要的管线,保留主要的管线,才能建立起既真实反映管网水力状况,又能保证计算速度的管网水力模型。 1.管段 a.管网水力模型中只保留管径在200mm以上的管段。 b.省略管径大于400mm、管长小于30m的过路管,将其视为节点。 c.道路两侧的平行管线不予合并。 d.对管长大于1000m或管线的转角大于60度的管段,在长度为1000m处或转角处增设节点,管段相应增加。     

供水管网泄漏检测定位方法及仪器

本文研究了城市供水管道泄漏形成多相湍射流引发应力波在管壁中传播机理，分析了泄漏引发的管道横振、纵振和园环振动，提出了一系列和波特征提取指标及其离散数据算法、研究了以泄漏信号应力波时和频域特征指标构造神经网络输入和矩阵，建立了能对管道运行状况进行分类的神经网络模型，以检测管道泄漏故障的发生。研究了抗干扰管网泄漏定位方法，分析了根据管网不同特征对定位公式进行修正以提高泄漏定位精度的方法，实验研究了这一     

基于GIS的给水管网动态水力计算模型的建立与应用

基于GIS和给水管网水力计算方法,采用一种新的更符合实际的节点流量分配方法,建立了给水管网动态水力计算模型,实现了模拟结果和GIS图形信息的良好结合,解决了工况结果难以在GIS中显示和输出的问题。将模型应用于天津市津南区咸水沽镇供水管网,并将计算结果与MIKENET模拟值、EPANET2.0计算值进行比较,验证了模型的实用性。     

基于管网水力模型的独立计量分区优化

管网漏失和水质稳定性是影响供水安全的重要问题,科学合理的独立计量分区(Discrete Metering Area,DMA)管理,可以辅助漏失点定位,控制二次污染.根据北京市某区实际监测数据,开发了供水管网水力水质模型,并应用建立的模型针对该区分析了不同DMA方案的可行性,确定了优化的DMA模式.     

不平衡样本下基于高斯混合生成模型的泄漏检测方法

我国供水管网漏损问题严重,由于管线泄漏随机性大,难以有效捕捉泄漏信号.因此,检测数据中的正常样本远远多于泄漏样本,存在样本不平衡问题,导致有监督泄漏检测模型的分类效果不佳,从而难以准确识别泄漏事件.针对此问题,提出一种基于高斯混合生成模型的泄漏检测方法,采用高斯混合模型生成新的泄漏样本,使样本比例平衡后再训练模型进行检...     

深圳市给水管网水力计算模型的建立

从深圳市给水管网实践出发，介绍了建立管网水力计算模型的管段、节点简化原则、模型建立方法及使用效果，并对模型改进及维护提出了设想。     

基于系统分析理论给水管网水质模型的建立

提出了一种基于系统分析理论的管网水质分析方法,建立了管网中任意两节点的水质模型.把两节点的水质变化视为系统的输入激励和输出响应,在线性时不变系统的假定下,通过对时域下历史数据的变换和训练,得到频域下的系统函数,建立两节点的水质关系.通过对南方某区域余氯在线监测数据的分析模拟进行验证,结果表明:本模型模拟结果能反映水质变化趋势,模拟误差在实际工程可接受范围内;模型模拟预测具有较好的外延性;模型可对短时间的水质变化进行模拟.     

基于贝叶斯网络的水电站多源信息故障诊断

为提升水电站电力设备故障诊断的智能化水平,特别是解决缺乏状态监测系统的设备的故障诊断问题,提出了一种基于贝叶斯网络(BN)的水电站多源信息故障诊断方法。该方法对拥有状态监测系统的设备,采用机器学习法构建BN模型。对于缺乏状态监测系统的设备,则提出一种改进专家经验法构建BN模型:使用故障树(FTA)模型转化贝叶斯网络结构,Noisy-Or模型简化条件概率表(CPT),模糊综合评价法(FCE)获取条件概率。最后,融合两个模型建立了多元信息故障诊断模型,并分别采用数据对比分析与受试者工作特性曲线(ROC)对模型进行验证。结果表明,在1000组验证数据中,发电机、电力传输系统的准确率分别为81. 7%、81. 3%,并且ROC曲线的AUC值达到0. 8099,说明该方法具有较高的准确性和实用性。     

基于瞬变流频率响应分析的输水管道泄漏检测

采用传递矩阵法和频率扫描法,分析了管道泄漏对系统频率响应图的影响,以及频响图变化形态与泄漏点位置和泄漏面积参数之间的关系。在此基础上,介绍了基于管道瞬变流频响分析进行泄漏检测的步骤,并进行了数值试验验证。结果表明:1与完整管道相比,泄漏点的存在使系统频响图中各奇次谐波和偶次谐波的幅值均不再保持定值,而是随着谐波次数的不同呈现周期性的变化;2奇次谐波幅值随谐波次数周期性变化的主频率及相位反映了泄漏点位置,而该主频率所对应的幅值则反映了泄漏面积参数,据此可进行管道泄漏的检测;3数值试验结果表明基于瞬变流频率响应分析进行输水管道泄漏检测是可行的,且在泄漏孔面积占主管道面积比例较小的条件下,水锤波传播速度变化对检测结果的影响很小。     

瞬变流动中水力摩损的影响研究

本文从水力摩损影响作用的仿真试验和理论解析方法入手，明确了瞬变管流自阀门侧大段管线水压力升高现象，分析了水力摩损对瞬变流动的影响机理．在此基础上，又讨论了表征水力摩损影响强度的单位长度水力摩损相对值的计算和使用方法．最后给出一个水力摩损关于大瞬变流动的影响作用的工程实例     

基于遗传神经网络和证据理论融合的水电机组振动故障诊断研究

针对水电机组振动故障诊断中的故障误诊、漏诊以及诊断的可靠性低等问题,提出了适用于水电机组的神经网络局部诊断和证据理论融合决策诊断的故障诊断方法。在神经网络中应用遗传算法来提高网络的收敛速度,应用提出的诊断方法对水电机组振动故障进行仿真,诊断结果表明对故障征兆信息的有效组合,充分利用机组各部位的信息,可以减少诊断的误诊、漏诊问题,从而有效地提高诊断的可靠性。应用MATLAB7.0开发出故障诊断系统界面。     

三维随机裂隙网络非稳定渗流模型

介绍了在岩体三维随机裂隙网络中进行非稳定地下水渗流分析的数学模型和方法。包括:岩体裂隙系统特征和随机裂隙网络描述，三维裂隙网络非稳定修流数学模型，交叉点和交叉线识别和有限元数值解，井流量在裂隙网络中的分配方法，排水管道问题，非线性模型的迭代解法等。最后，针对裂隙网络中的轴对称井流和任意分布裂隙系统中的排水管道问题对模型进行了应用计算，验证了模型及其算法程序的有效性。     

基于分形理论的冰下水流流速垂线分布研究

冰下水流流速分布是冰凌生消、泥沙输移、河床演变及冰期输水的重要参考依据,基于分形理论,在前人的研究基础上,研究了冰下水流流速垂线分布规律。结果表明,依托明渠水流的若干成果,从分形理论出发,基于Einstein假定,可推出已有冰下不同形式的流速垂线分布公式;理论分析认为,冰下分区水流流速分布近似镜像,均具有分形特征,可用双对数公式表达,实测结果证明,对于弯曲河道,水流核心区流速分布均匀,并不服从对数分布,公式在运用时需考虑适用性或引入因子项;稳封期,冰盖区水流流速分布的分维值大于河床区,流速分布更均匀,而在弯道卡冰区域,由于弯道冰下水流结构的复杂性,河床区水流流速分布的分维值无规律。对冰下水流流速的研究,拓展了分形理论在水流流速垂线分布研究方面的应用成果,概化的冰下水流结构,对工程运用有一定借鉴意义。     

Numerical simulation of transient flow in horizontal drainage systems

A numerical simulation model based on the characteristic-based finite-difference method with a time-line interpolation scheme was developed for predicting transient free surface flow in horizontal drainage systems. The fundamental accuracy of the numerical model was first clarified by comparison with the experimental results for a single drainage pipe. Boundary conditions for junctions and bends, which are often encountered in drainage systems, were studied both experimentally and numerically. The numerical model was applied to an actual drainage system. Comparison with a full-scale model experiment indicates that the model can be used to accurately predict flow characteristics in actual drainage networks.     

基于FVS法的气液两相瞬变流计算及特性研究

本文研究了求解气液两相瞬变流方程的方法———矢通量分裂 (FVS)法 ,将控制方程中的矢通量按照矢量雅可比矩阵分裂为两个亚矢通量并建立了稳定的差分格式 ,该方法能自动准确地捕捉到两相瞬变流中的激波。该方法计算数据与实验数据对比 ,能很好的吻合。本文还讨论了初始空穴率 α0 ,气体释放系数Ck对压力p ,波速a ,空穴率α的影响     

有压输水管涵检修时的气液二相流瞬变研究

结合wylie的自由气体离散模型,构建了分段低压输水系统因检修操作导致检修箱涵进气的瞬变流数学模型,并结合实例对计算结果进行了分析。该研究可以为长距离有压输水系统的设计和运行管理提供理论依据和技术支持,同时也为二相流的气泡模拟提供一种可供借鉴的思路和方法。