自适应卡尔曼滤波在供水管网爆管预警的应用

根据Supervisory Control and Data Acquisition （SCADA）系统异常监测值能及时预警供水管网爆管,但由于用水周期变化、随机波动及监测误差,导致实际中很难预警较小爆管。针对该难题,开展了基于自适应卡尔曼滤波的供水管网爆管信号识别研究,提出将历史监测数据按用水周期分解,采用自适应卡尔曼滤波结合平均低通滤波对管网供水量进行实时估计,根据监测值与估计值的差,预警爆管、估算爆管流量。分别采用仿真数据与实测数据验证所提出方法,结果表明,所提出方法可用于实际供水管网爆管预警;对所采用实测数据,爆管预警精度约为最大时水量的9%;此外,实际爆管预警精度主要取决于用水量本身的随机波动,同时与监测数据采样频率相关。     

基于GIS空间分析的供水管道爆管评价研究

地下供水管网的爆漏事故频频发生,探寻诱发事故的主因,并有针对性地预测、控制此类事故已成为各级水务部门急需解决的重要问题。整理北方某市供水管网2000—2008年的管道维修记录数据,运用统计分析法提取供水管网爆漏事故的典型影响因素。引进等级评分与因素权重量化不同因素对爆管的影响程度,采用GIS的空间分析技术,以空间建模的概念化模式研究一个单目标、多准则的空间预测问题,最后基于此对供水管网建立爆管评价模型,评价分析供水管道爆管的等级。     

浅议供水管网爆管事故分析与对策

铁路供水管网建造年代较早，分析研究爆管问题并找出影响爆管的主要因素及其相互作用关系，建立爆管的预测模型，对管网的现状进行评价，建立管网维护管理的决策系统，实现对管网的科学管理，减少爆管事故的发生。     

城市供水管网水压监测点优化布置的研究

结合输配水管网拓扑结构图论模型，利用聚类分析法，并对其加以改进。提出一种旨在反映城市供水管网中节点流量变化的压力监测点优化选址的方法，以便对管网漏水或爆管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。     

供水桥管存气运行测试与分析

城镇供水管网系统是城镇重要的基础设施之一,是当前城镇基础设施建设的重点领域。近年来,我国供水行业发展迅速,作为城镇生命线之一的给水管网也获得了巨大的发展。在给水管网运行过程,由于管网存气而产生的水头损失过大、爆管事故频发等危害正逐渐被人们所重视。     

基于智能优化算法的供水管网漏水点定位

针对城市供水管网的爆管事故,基于管网水力学模型和管网水压监测点的监测信息,利用3种智能优化算法——杜鹃算法、遗传算法和粒子群算法,建立了爆管定位模型,并在2个算例管网中进行了测试.2个算例管网的运行结果显示,杜鹃算法由于其调节参数少,快速搜寻能力强,在爆管定位的智能优化算法中显示了更优秀的定位能力,在小规模算例管网中可以实现对爆管点的定位,在较大规模的算例管网中也可以实现90%以上的定位寻优效果,显示了强大的算法应用可扩展性.     

利用带流向阀门拓扑模型评价供水管网可靠性

为了精细刻画供水管网在事故状态下的可靠性,提出一种新的供水管网分析模型——考虑流向的单元-阀门图(segment-valve diagram with flow directions, SV-FD).该模型将供水管网阀门拓扑模型改造为有向图,用有向边标记阀门处的水流方向,能够更加精准地描述爆管时需要关闭的阀门,并有利于获取真实完整的停水区域.运用该模型进行供水管网拓扑可靠性评价,面向事故影响、隔离难度和应急时间,设计了5个新的评价指标.使用这些指标对中国3个城市的供水管网进行可靠性分析,结果显示,与基于单元阀门图的传统经典指标相比较,改进指标能更加准确清晰地反映管网事故的实际影响和处置难度.     

市政给水大修理工程造价控制重要性及对策探讨

正供水产销差率是评估市政给水企业管理水平和运行效益的重要指标。本司现有供水管线DN100以上3500Km,每年计划的配水管网大修理公里数为1%。对旧有供水管网系统改造可减少爆管和漏水频率,改善管网的水质,增加输水能力。通过改造后不仅能有效增加管道流量和流速、改善用户水质、提高民生生活质量,对控制漏损和减少供水管网修复时间效果明显。     

基于GSM/GPRS的城域化管网泄漏监测与定位系统

针对城市供水管网的地下破裂和泄漏,设计了基于GSM/GPRS通信的远程泄漏监测与定位系统.由管网监测终端实时采集管网流量、流速、流向和压力,通过GPRS网络实现远程数据传输;系统基于GIS技术构建,针对供水管网突发性的爆管和地下泄漏特点,综合运用了负压波和流量检测法进行泄漏模式识别与漏点定位,可及时、准确的发现和定位泄漏点.该系统运用GPRS网络实现了低成本、高效率的城域化、网络化的管网泄漏检测,为城市供水管网的应急抢险提供了一个良好的平台,在实际使用中取得良好的效果.     

浅谈改进的长距离输水管线爆管位置判定方法

长距离输水管线工程一般为单管或双管供水,担负着供应城市用水的重任,若发现爆管事故,因敷设在地下、地点偏僻难以及时发现,会造成直接经济损失和不良的社会影响。根据测压仪传输的管道压力突变时间差,可以确定爆管位置,常用方法隐含的假设爆管位置在两最近压力变化测压点之间,但实际情况有所不同。通过改进原有的方法,可准确判定爆管位置,对事故早发现早解决,保证长距离输水管线工程事故后尽快恢复运行。     

城市供水管网爆管事故的计算机关阀

从当前供水管网的实际情况出发,对目前供水GIS系统中关阀分析从原理到算法层面进行了探讨,提出了用面向对象的思想来建立管网拓扑关系和阀门控制关系,从算法和从业务上来解决爆管事故处理关阀方案的优化的解决思路,并将该方法应用于实践。     

节能降耗的城市水管网管理系统

目前我国城市供水网漏失率普遍高于国家规范.城市水管网管理系统是面向城市水管网管理和给水管网漏损控制与管理的软件系统.系统旨在为自来水公司提供一套完整的智能化、自动化管理解决方案,解决管线设计、管网管理等各个层面的各种问题,对供水管线及其设备的图形和属性数据进行查看、统计和分析,为爆管抢修等事故处理提供解决方案.     

供水管网系统爆管预测

为有效分析管道爆管可能性的大小,并为制定管网更新决策提供依据,以北方某港口城市供水管网实际爆管数据为基础,采用生存分析的方法建立了爆管危险率模型,提出了管道个体的概念,详细分析了选取模型变量的方法,并采用贝叶斯定理将变量分级.结果显示该模型具有较好的拟合效果和预测精度,能够有效地筛选出爆管危险率较大的管道.     

城市给水管网改造内容筛选探讨

城市给水是现代城市的重要基础设施,属于生命线工程,与人们生活密切相关,目前城市供水管网现状,均不同程度存在建设年代久远,管材老化腐蚀严重,漏失率逐年增大,爆管事故频发,存在水质二次污染的风险,降低了供水安全保障、在有限资金投入的条件下,给水管网改造内容的重点帅选工作显得尤为突出、其改造效果可以达到事半功倍的效果。     

基于水力模型的多因子水质监测点优化布置方法研究

随着城市快速的发展,城市供水管网的规模也在不断的扩大,其拓扑结构也越来越复杂,增加了供水安全的难度。其中供水水质安全最为迫切,因此需要在供水管网中设置一定数量的水质监测点对供水水质进行监测。在前人研究的基础上,针对供水管网水质监测点优化布置的问题,在单一的节点水龄法的基础上综合考虑其他影响因素对管网水质的影响,利用北方某市供水管网水力模型进行水质监测点的优化布置方案设计,通过水力模拟软件,优化节点水龄法,设计出了基于多因子优化法的水质监测点优化布置程序。并对北方某市供水管网进行计算,结果表明,基于水力模型的多因子水质监测点优化布置方法计算出的水质监测点位置与实际位置有43.75%的重合度,不仅覆盖了在常规管网运行中水厂及加压泵站等重点水质监测位置,也在供水分界线、管网中以及管网末梢增加了部分监测点,同时对污染事故的预警时间也比优化前短,效果明显。因此,在人工经验的基础上,以多因子法为补充加强,理论与实际相结合,使布置方法更有科学依据,考虑因素更加全面,布点更加合理。利用该方法分析供水管网工况,可为水质监测点优化布置工作提供较好的实施方案。     

多热源环状管网关阀及水力过程仿真

针对多热源环状管网水力计算复杂繁琐的问题,基于地理信息系统(GIS)对多热源多环复杂热网进行建模和仿真。提出了应用Geodatabase数据模型,快速生成热网关联矩阵和独立回路矩阵,然后使用基本回路法计算热网水力工况。当供热管网发生爆管事故时,将此法应用到爆管事故后关阀方案的模拟研究,可以定量分析事故的供热影响,并比较不同位置处爆管的受影响程度。     

城市供水管网流量监测点优化选址的研究

结合输配水管网拓扑结构图论模型，通过计算节点流量变化对管网各管段流量的影响程度，引入有效监测范围的概念，求出在给定有效监测级下的有效监测矩阵，采用计算非多余支配集和最小覆盖集的方法。提出了一种城市供水管网流量监测点的优化选址方法，为城市供水系统正确调度和对供水事故的监控提供有效的依据，并通过实例验证了方法的可靠性和有效性．     

城市供水管网漏损现状分析及控制技术应用

研究首先通过对近十年中国城市供水情况进行统计分析，得出：近十年中国城市供水管网长度、供水普及率和供水量在逐年上升，漏损率稍有降低，但仍居高不下。随后对漏损原因进行分析，并针对漏损问题提出解决方法。最后结合供水管网漏损控制技术应用进展，采用DMA(district metering area)分区计量方法，在检漏控漏方面成效较好。可将DMA方法与供水管网模型相结合，并安装多个阀门调控管道压力的思路进行优化完善来提高控漏效果。     

基于ZIP模型的供水管网灰口铸铁管爆管预测

提出应用零膨胀泊松(ZIP)模型预测爆管的方法.通过采集南方某市多年供水管网灰口铸铁管数据以及爆管信息,分析管材、管径、管龄、管长、温度影响指数、降雨量及历史爆管情况等影响因素与管道爆管的相关性,基于ZIP模型建立爆管预测模型.研究结果表明:爆管与管径、温度影响指数和年降雨量呈负相关,与管龄、管长及爆管历史呈正相关,其...     

基于长时间序列预测的计量区给水管网爆管识别

为了讯速识别计量分区给水管网中的爆管，提出了一种新的预测–分类–校核的三阶段Infomer-Z-score算法。Infomer-Z-score算法解决了传统方法数据处理效率低、不正常低用水量不处理的问题。在预测阶段中使用深度学习Informer算法预测管网长时间用水压力数据，提高用水压力预测的准确性和数据处理的效率。在分类阶段使用多阈值的分类方法提高了对用水压力数据随时间变化的鲁棒性。Infomer-Z-score算法在爆管模拟检验中的真阳性率（TPR）为90.9%、假阳性率（FPR）为1.7%、检测准确率（DA）为99.5%。长时间序列的压力预测不仅能用于爆管识别，而且还能有效的进行管网中的压力控制使爆管风险降低。