[發(fā)明專利]一種供水管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710289392.1
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN107146009B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐哲;王健;熊曉鋒;何必仕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州奧創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本發(fā)明公開了一種供水管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法。本發(fā)明根據(jù)前一段時(shí)間內(nèi)的不同指標(biāo)的權(quán)重比確定下一時(shí)刻的指標(biāo)選取后，確定評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估。本發(fā)明運(yùn)用動(dòng)態(tài)評(píng)估方法，考慮不同時(shí)段供水管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，選取不同評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)單指標(biāo)或多指標(biāo)的綜合性動(dòng)態(tài)評(píng)估。同時(shí)本發(fā)明提出分級(jí)動(dòng)態(tài)評(píng)估方案，更加科學(xué)準(zhǔn)確的綜合評(píng)價(jià)供水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于城市供水領(lǐng)域，具體是一種供水管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估方法。

背景技術(shù)

供水管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)劣一直是水司關(guān)心的問題，通過管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估有助于調(diào)度人員分析和了解管網(wǎng)情況。供水行業(yè)協(xié)會(huì)規(guī)范制定了一套具有一定科學(xué)性和實(shí)用性的管網(wǎng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)不同管道和節(jié)點(diǎn)的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，但沒有考慮管網(wǎng)不同時(shí)間運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化，評(píng)估結(jié)果不太適合供水調(diào)度。就實(shí)際調(diào)度而言，由于用水規(guī)律存在峰值、低谷等，那么對(duì)于不同時(shí)段的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是不同的。

國(guó)外對(duì)供水管網(wǎng)評(píng)價(jià)研究有以下幾種方法：指標(biāo)評(píng)價(jià)法、機(jī)理模型、直接監(jiān)測(cè)法等。

國(guó)內(nèi)對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)水力、安全性、經(jīng)濟(jì)性等單方面評(píng)估有一些成果。就目前而言，基本是在靜態(tài)的評(píng)估管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，其對(duì)管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)評(píng)估性不強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上問題，本發(fā)明提出了一種供水管網(wǎng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)評(píng)估方法。本發(fā)明根據(jù)前一段時(shí)間內(nèi)的不同指標(biāo)的權(quán)重比確定下一時(shí)刻的指標(biāo)選取后，確定評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取以下步驟：

1.初級(jí)動(dòng)態(tài)評(píng)估及權(quán)重確定

(1)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

用因子分析法對(duì)同一節(jié)點(diǎn)前一時(shí)段的供水管網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析，得出管網(wǎng)在不同指標(biāo)組合的綜合權(quán)重系數(shù)，從而選出最能代表下一時(shí)刻運(yùn)行管網(wǎng)的一個(gè)或多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行供水管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)評(píng)估。

具體步驟為：

1)選取前一時(shí)間段內(nèi)的待選擇的管網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以消除量綱的影響。

其中n為樣本數(shù)，j＝1,2,…,p,p為樣本原始變量數(shù)，即指標(biāo)數(shù)。得到的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣仍記為X。

2)計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)變量的相關(guān)系數(shù)矩陣A,求相關(guān)系數(shù)矩陣的前P個(gè)特征值λ₁≥λ₂≥…≥λ_p

3)確定管網(wǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的公共因子的個(gè)數(shù),設(shè)為m個(gè),一般按方差貢獻(xiàn)率不小于85％，即能代表較大影響的指標(biāo)來確定。

4)估計(jì)初始因子載荷矩陣A＝(a_ij)_p×m

5)對(duì)初始因子載荷矩陣進(jìn)行方差最大正交旋轉(zhuǎn)變換,得到比較理想的新的因子載荷矩陣。并對(duì)各公共因子(即指標(biāo)組合)進(jìn)行合理命名和解釋。

6)確定不同的公共因子指標(biāo)系數(shù)t以及主成分的評(píng)價(jià)指標(biāo)線性組合。

F_m＝t_1mx₁+t_2mx₂+…+t_pmx_p

其中，F(xiàn)_pi為因子載荷矩陣，x₁,x₂,…,x_p為管網(wǎng)參與的評(píng)估指標(biāo)，t₁,t₂,…,t_p為參與評(píng)估指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，p為指標(biāo)的數(shù)量，m為公共因子數(shù)。

7)以各因子的方差貢獻(xiàn)率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重,對(duì)指標(biāo)在主成份線性組合中的系數(shù)做加權(quán)平均后得到綜合評(píng)價(jià)函數(shù)，并對(duì)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)排名。通過各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的排名，確定選取前三個(gè)指標(biāo)對(duì)下一時(shí)刻的管網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)。