基于压力监测点优化的分区供水管网漏损定位研究

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aini123321231
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前我国的供水管网漏损情况较为严重,城市供水系统存在严重漏损,长期未得到有效治理。根据最新统计数据,我国大部分地区的供水管网漏损率仍未达到国家“水十条”的要求,因此降低供水管网漏水量刻不容缓。降低管网漏损率可以节约人力物力成本,为居民的安全用水提供保障,节约水资源,减少碳排放量。为了快速且准确地定位漏损位置、降低漏水量,本文提出了一种基于压力监测点优化的供水管网漏损定位方法,并将该方法应用到实际案例进行验证,结果表明该方法可以有效定位供水管网漏损,同时计算复杂度较低。首先,以聚类结果的均匀度与计算耗时为指标对比了四种常见的聚类算法,发现K-Means聚类算法效果较好,并采用该方法找到候选压力监测点位置。进而以监测范围最大,压力监测点数量最少为目标函数,利用Borg多目标优化算法确定压力监测点最优布置方案。接着,采用漏损区域定位和漏损定位两步方法。根据压力监测点对其他节点漏损时的压力变化响应程度进行压力监测分区,并采用模式识别的方法进行漏损初定位。通过改变漏损位置、漏损量与节点用水量得到监测点压力和漏损位置的数据集并训练漏损区域预测模型。该模型分析压力数据就可以得到各分区发生漏损的概率,以此将漏损定位至某个压力监测分区,缩小漏损定位范围。在确定漏损分区后,使用基于水力模型的方法进行漏损定位。本研究提出在管道中间增设漏损节点的新的漏损建模方法,将漏损定位到管道。将漏损分区内的各管道作为决策变量,以模拟压力值与真实压力值的差值最小化作为目标函数,利用遗传算法优化确定可能的漏损位置,将漏损定位至实际漏点附近。最后,将此漏损定位方法应用到真实的供水管网模型进行验证,选取了10个案例,漏损区域预测模型均成功预测到10个实际漏损区域;采用基于水力模型的定位方法确定了10个漏损位置,以真实漏损管道与模型漏损定位管道的直线距离作为漏损定位准确性的指标,10个方案的平均距离为85.6m,结果表明该方法可以将漏损定位到距漏损位置较近的区域,说明本研究提出的漏损定位方法是可行有效的。
其他文献
支腿液压缸作为工程车辆的支撑主体,旨在增大工程车辆重心安全区域,提高工作性能和整车结构的稳定性。工作时上车的全部载荷以及自重都会作用于支腿液压缸上,可见其自身性能好坏对整车工作性能影响巨大。然而设计支腿液压缸时,传统的理论分析对结构进行大幅简化,几何不规则结构处应力难以得到准确的解析解,因此本文建立了支腿液压缸有限元模型并对结构做出详细分析。本文以某标准化的支腿液压缸为研究对象,对缸体结构进行了理
水平管降膜蒸发器是一种低传热温差、高传热系数、低运行温度的高效换热设备,在海水淡化、制冷及能源动力等领域已经得到了广泛应用。气体横掠水平管束降膜流动时,两相流动和液膜铺展形态及过程的分析研究对于优化蒸发器性能具有重要的参考价值。目前关于接触角对降膜铺展及管外气体横掠水平管的降膜流动两相动力学特性的研究文献较少。本文对水平管降膜蒸发器的湿润特性及液膜铺展和扰流作用下的两相流动过程进行了理论和数值模拟
由于现阶段我国建筑行业的迅猛发展,各个建筑企业之间的相互竞争也愈加激烈,高效的项目管理水平逐渐成为建筑企业之间的核心竞争力。近几年,我国的工程项目管理水平虽然已经得到了长足的发展,但是,在此过程中也显现出众多的项目管理问题,其中,工程变更管理问题更是尤为突出。本文在以往工程变更管理问题的研究基础之上,对施工期工程变更博弈共赢策略进行了系统的分析研究。主要研究内容如下:首先,对工程变更委托代理模型进
多学科交叉与知识融合是燃烧科学发展的重要驱动因素,也是功率超声在新领域应用和发展的显著特点。将声学领域的功率超声应用于工程热物理领域的着火与燃烧过程,提出基于球面聚焦气液二相可燃工质(gas-liquid two-phase flow for flammable mixtures,GLP-FM)的空间定位非接触着火方案,该方案为内燃机等燃烧器解决目前面临的实际工程瓶颈问题,提供了新的研究方向。本文
真空联合堆载预压法作为一种常见的地基处理技术,广泛应用于土木工程中。其中真空度作为一种负压形式在地基固结过程中发挥了重要作用,但是由于真空度传递规律复杂,且相关试验数据少、计算理论缺乏,导致考虑真空度传递影响的地基固结规律研究报道较少。开展相关领域的研究对于深入揭示预压法的作用机制具有重要的指导意义。首先,借助室内模型试验方法,建立了小比例尺真空联合堆载预压地基模型,在真空度传递规律、与固结度的关
近几十年间,超高层结构建筑在我国发展迅速,由于遮挡物少,超高层建筑上部楼层会受到强烈的风荷载,进而给结构上部楼层带来感知较强的振动,这会引起人们极度的不适与恐慌。而只靠加强建筑自身结构来抵抗风荷载往往会带来巨大的经济消耗,还会使建筑质量直线上升。因此,以抗风为主的消能减振需求逐渐被体现出来,各种消能减振方案被结构工程师们应用。其中,发展较为成熟、被大众所熟知的是利用调谐质量阻尼器(Tuned Ma
近断层地震动因受到向前方向性效应以及滑冲效应的影响,使其在具有较大速度和位移脉冲同时,也蕴含了更大的能量,致使结构易产生较大的地震响应。本文对近断层脉冲型地震作用下基于粘滞阻尼器的钢框架结构进行分析,主要研究内容如下:(1)总结了近断层脉冲型地震动特点,给出了近断层脉冲型地震动的选取方式,利用强震数据库,选取了相应的近断层脉冲型地震动数据,通过对地震动的频谱进行分析,获得了近断层脉冲型地震动的频谱
当前建设项目施工管理正随着前沿科技战略的发展和生态能源政策的覆盖发生多元化的改变,既是技术更新所带来的新机遇,亦是面临生态能源约束所带来的新挑战。目前人工智能技术正处于热化期,其主要用途是通过计算机结合智能算法实现对社会、工作和生活中所遇问题的决策,其中施工期多目标策略优化是重点研究的方向之一。施工期能耗和工期长久以来是业内专家学者关注的热点问题,由能耗和工期优化后所产生的收益更是业内管理者长期追
提高地震作用下结构的抗震能力是土木工程研究的热点方向。基础隔震能有效减少结构在地震作用下的响应,但是在地震作用下隔震层的位移会明显增大,尤其在近断层地震动激励下更加严重。本文以隔震结构为研究对象,将隔震层和压电摩擦阻尼器结合起来,利用提出的蛙跳-模糊控制策略对压电摩擦阻尼器的输出电压进行实时调整,以减轻隔震结构的地震响应,主要研究内容如下:(1)针对变摩擦阻尼器的工作特点,基于蛙跳算法和模糊控制提
目前关于组合桩型复合地基的固结理论研究未考虑分级加载时应力随时间和深度的变化,为了进一步完善组合桩型复合地基固结理论,研究附加应力的时空分布对组合桩型复合地基固结性状的影响,开展滨海地区筏板基础联合组合渗流碎石桩-CFG桩复合地基固结沉降性状的研究。论文以组合渗流碎石桩-CFG桩复合地基为研究对象,考虑碎石桩固结变形、不同桩体的涂抹效应和附加应力随深度与时间变化等因素,结合建筑荷载分级施加的工程状