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.     

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.     

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。     

基于GIS的燃气爆管分析

本文基于GIS技术,通过工程项目实例,结合燃气管网的特点,利用网络追踪算法,建立了爆管分析系统,即在燃气管网发生爆管后,通过该系统可以及时、准确地搜索出停气调压器、关闭阀门以及停气用户等信息。     

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。     

供水管网大口径管道爆管事件形成机理与精细模拟

近年来城市供水管网爆管事件频发对城市的运行安全造成直接影响。结合2017年上海“11·16”溧阳路四平路爆管事件，系统介绍了本次爆管事件概况，同时，利用本次爆管事件现场调查数据，采用3D激光扫描技术和三维数值建模方法，对本次爆管管道进行了建模分析，研究了供水管道在存在初期裂缝情况下，裂缝末端应力集中与管内水压力和裂缝长度发展变化影响关系，采用动力分析方法模拟了管道从裂缝发展到管体破坏形成爆管的物理全过程。结果表明：在供水管网管道早期裂缝末端，由于应力集中管体裂缝继续发展，且随管道水压增大而增大，其增速与裂缝长度密切相关；管道发生开裂后其临界破坏水压随早期裂缝长度的增加而降低，结合本次爆管事件周边获得的3个测点实测水压分析可知，爆管管道早期裂缝断面圆心角应大于26°；管道爆管破坏过程模拟显示，管道残片随裂缝开展向管顶转动，直至形成贯通裂缝完全脱离管道，脱落管片在内水压及外部荷载作用下会发生剧烈的转动和向外弹射，从而形成爆管并产生极大的瞬间破坏作用。     

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。     

给水管道爆裂的原因和对策

供水企业输配管道频频发生爆管现象，并且愈爆愈裂之势。爆管的发生，不仅严重影响工业生产和人民生活，而且对供水管网日常安全运行，优质服务构成潜在戚胁。因此，采取有效措施，确保给水管道的畅通，减少管道耗费，是我们后勤供热中心急需解决的问题。     

基于GIS的峰峰燃气管网地理信息系统研究

以地理信息系统(GIS)为技术支持,结合燃气管网管理的实际要求,系统采用MAPGIS67为平台进行二次开发,建立峰峰燃气管网地理信息系统。着重阐述了系统的总体结构和主体功能,该系统充分发挥了GIS对空间、属性数据的编辑、管理、显示和查询的功能,并实现了在GIS环境下对燃气管网爆管事故及泄漏扩散分析功能。     

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。     

基于遗传程序设计的供水管网爆管预测模型

收集了中国南方某城市2004—2008年的爆管资料.通过统计分析,确定了不同管径平均管龄、抗拉强度以及故障强度,并结合供水管网模拟,确定了管段的平均绝对压力.通过以管径为分类依据的不同训练样本,利用遗传程序设计建立了故障强度与管径、平均绝对压力、平均管龄和抗拉强度之间相关关系的爆管预测模型.运用2009年统计爆管数据验证了预测模型的准确性与可行性,结果表明爆管预测模型能较好地反映实际情况.     

城市给水管爆管机理分析

通过对某市现有给水管网的基础资料调查,介绍了不同管径、管材、接口形式以及月份与爆管次数的相互关系,全面分析了给水管道爆管的原因,指出管材及其接口方法、温度、管沟地基以及施工质量是造成爆管的主要因素,并提出了相应的防治措施．     

浅析城市供水管网面临的问题

本文介绍了城市供水管网中存在的二次污染,爆管及管网漏损问题成因,提出了相应的解决对策,如管材的选择、防护,施工中因注意的方面,并对一些检漏方法进行了简单阐述。     

给水管道爆裂的原因和对策

供水企业输配管道频频发生爆管现象。爆管的发生,不仅严重影响工业生产和人民生活,而且对供水管网日常安全运行,优质服务构成潜在威胁。因此,采取有效措施,确保给水管道的畅通,减少管道耗费,是我们后勤供热中心急需解决的问题。     

多目标大规模供水管网监测点的优化选址

针对供水管网水力模型中监测点布置的优化计算不易得到确定结果、运行数据不能完全代表管网状况的问题,提出反映管网节点水量和节点压力变化的节点覆盖水量和节点相关水压的多目标遗传算法,综合灵敏度分析、爆管分析,结合测压点布设原则、管网拓扑结构、水力计算结果最终确定测压点优化选址的方法。该方法用于城镇大规模实际管网中,采用管网节点中的0.3%个节点为水压监测点即可覆盖约45%的管网节点与43%的管网水量,通过与现有布设原则比较,发现其结果与布设原则匹配度较高。该方法提高了管网模型测压点的精度和准度,也代表了管网中水压变化和水量影响,可有效消除人为因素影响和提高监控管网漏水、爆管、能耗的效果。     

应用聚类算法识别供水管网爆管事故

作为现代都市的生命线,供水管网在人们的日常生活和城市的发展中占据不可替代的地位,然而爆管问题一直困扰着整个供水行业。针对供水管网爆管事故,该文以流量监测数据为基础,通过分析计量分区(district metering area,DMA)各个出入口流量计的数据关联性,使用聚类算法检测各种事件引起的异常流量数据,然后依据其出入口流量的变化特征识别管线爆管事故。结果表明:该方法应用在多出入口DMA时,识别效果会受到DMA出入口的数量与位置的影响,在出入口数量较少且位置适宜的前提下,能够准确识别爆管事故,并具有较低误报率。     

集中供热直埋管网事故的控制与预防

管网直埋敷设以其占地少、工程量小、施工快与热损失少等优点广泛应用到城市集中供热热网中。随着供热事业的发展,热用户不断增加,有的大城市一条热网的长度就达到几十公里,直埋管网分布于不同土壤条件的埋层中,在热网不断的延伸过程中,其发生事故的可能性增加了,可靠程度在降低,而人们对其的依赖程度却在不断增加,但直埋管网爆管事故的可能性在增加。本文通过对这一过程建立数学模型,对影响管网安全的可靠性的进行分析,提出相应的补救措施与建议。引起相关领域人员的重视,减少管网事故的发生,维护公共安全。     

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。