基于Simulink的污水管网节点流量随机模拟器设计

为了合理评价污水管网的运行工况和服务性能，采用非平稳时序分析方法对其中节点人流序列进行了随机建模．首先，奇异点识别采用Tukey提出的方法，趋势项识别采用基于逐步回归分析的曲线拟合法，周期项识别采用累积周期图法．其次，平稳时序模型类型识别采用自相关图和偏相关图，阶数确定采用信息准则方法，参数估计采用最小二乘法．模型通过了残差检验和实用性检验．最后，根据随机建模结果在Matlab／Simulink上设计了污水管网节点流量随机模拟器的结构图，可实现污水管网节点人流序列的蒙特卡罗模拟，并在示波器窗口对模拟流量序列和原始流量序列进行了比较．     

滑动加权最小二乘法识别污水流量变化模式

为了获得污水管网非恒定流模拟所需的节点流量变化模式曲线，根据非平稳时序分析方法识别原始流量序列的主值分量和周期分量，二者之和即为节点流量变化模式．其中，主值分量分别应用滑动加权最小二乘法和参数模型法进行识别；周期分量采用累积周期图法识别．最后，以识别结果序列和原始序列的相关系数以及残差均方差作为评价标准，对北京某污水厂一组日流量变化序列和时流量变化序列的识别结果进行了比较．比较结果表明：①滑动加权最小二乘法对主值分量的识别结果优于参数模型法；②滑动加权最小二乘法联合累积周期图法对节点流量变化模式的识别结果优于参数模型法联合累积周期图法．