[發明專利]一種管網爆管監控網絡的空間布置方法

有效

• 申請號: 201710240075.0
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107143750B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 程偉平
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 葉志堅

1.一種管網爆管監控網絡的空間布置方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟(1)：在待監控的城市供水管網中布設若干壓力傳感器和流量傳感器，采集管網中壓力和流量數據；

步驟(2)：將步驟(1)采集到的壓力、流量數據進行采樣預處理，剔除異常數據，提取壓力、流量的波動特征數據；

步驟(2)所述的壓力、流量的波動特征數據提取是根據監測點前后兩個時間段的波動變化計算波動特征數據，有效時間間隔值為5～15分鐘；

合理波動水平是指波動變化的2～3倍方差位置與正態分布曲線偏離拐點作為指定的合理波動變化水平；或對波動變化數據按照從小到大進行排列，計算其累計概率，定義1％-5％范圍；

步驟(3)：建立整個供水系統的管網水力模型,并利用該供水管網水力模型進行爆管模擬分析，計算每根管道爆管對管網產生的沖擊程度，并記錄管網模型中任意兩根管道連接節點的壓力下降值和漏水量；

步驟(4)：比較供水管網水力模型計算得到的管網中任何一根管道模擬爆管產生的壓力下降值和漏水量是否超過根據步驟(2)計算得到的管網合理波動水平，并確定壓力和流量監測儀表所能監控的管徑范圍和空間區域；

步驟(5)：為最大可能監控到壓力下降值和漏水量建立定義在指定爆管烈度下管網爆管監控網絡布置的空間優化函數，在最優布置情況下逐步增加監測點個數，使得爆管監控覆蓋率增加小于1％后停止操作；

空間優化函數：

其中，F是爆管產生的漏水量；l是爆管的管長；j是第j個監測點；i是第i根管道；W是監測點加權權重；m是被監控的管道數；

步驟(6)、現場調查步驟(5)監測點的地形地貌，判斷是否適合接電和安裝；如果不適合，則將該監測點剔除，并列入不可布置點集合類，重復步驟(5)進行優化布點；

記錄優選后的節點作為優化布點位置，將優選后的所有節點布置在管道圖上，并標記該節點能夠監控到的爆管管線。

2.如權利要求1所述的一種管網爆管監控網絡的空間布置方法，其特征在于步驟(3)所述的管網水力模型的規模要求為：指定流速為1m/s條件時，輸水量不小于供水系統1/500總供水量的管道。

3.如權利要求1所述的一種管網爆管監控網絡的空間布置方法，其特征在于步驟(3)所述的爆管事件模擬分析過程中的漏水量計算方式采用以下三種模式：(1)指定的管道爆裂后漏水口面積，按照孔口出流方式計算漏水量；(2)直接指定管道流量增加值；(3)指定管道爆管后，流速增加量乘以管道面積。