[發(fā)明專利]一種用于估計(jì)配水管網(wǎng)的子網(wǎng)邊界處的水流量的改進(jìn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780042214.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109716090B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P-A·雅里熱;A·沙澤蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇伊士集團(tuán)
• 主分類號(hào): G01M3/28
• 分類號(hào): G01M3/28
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 韓宏;陳松濤

1.一種用于為由節(jié)點(diǎn)的管網(wǎng)組成并且被建模為圖的配水管網(wǎng)估計(jì)所述配水管網(wǎng)的子網(wǎng)的邊界處的一個(gè)或多個(gè)水流速的方法，所述子網(wǎng)為所述圖的連接子圖，并且通過(guò)定義所述邊界的一組有限的弧連接到管網(wǎng)的其余部分，所述方法包括：

-用控制變量的值的集合來(lái)參數(shù)化配水系統(tǒng)的水力模型，所述控制變量表征所述管網(wǎng)及所述管網(wǎng)在所述節(jié)點(diǎn)處的輸出；

-使用所述配水管網(wǎng)上的傳感器以在連續(xù)的時(shí)間參考處獲取對(duì)所述配水管網(wǎng)的狀態(tài)變量的子集的觀測(cè)結(jié)果，所述狀態(tài)變量包括壓力和水流速；

-通過(guò)應(yīng)用優(yōu)化過(guò)程來(lái)確定所述控制變量的值的集合，所述控制變量使由所述水力模型計(jì)算的所述狀態(tài)變量的預(yù)測(cè)結(jié)果和所述狀態(tài)變量的子集的觀測(cè)結(jié)果之間的差異最小化；

-基于所確定的控制變量的值的集合，來(lái)計(jì)算在一段時(shí)間內(nèi)在所述子網(wǎng)的該組有限的弧處的所述一個(gè)或多個(gè)水流速；

-對(duì)在一段時(shí)間內(nèi)的所述子網(wǎng)的該組有限的弧處的所述水流速進(jìn)行求和。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述管網(wǎng)上的傳感器至少相對(duì)于所述管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的子集處的水壓來(lái)獲取測(cè)量值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述子網(wǎng)是預(yù)定義的，并且迭代地放置所述管網(wǎng)的傳感器，以便在每次迭代時(shí)限制任何傳感器和任何節(jié)點(diǎn)之間的最大距離和最大偽距離中的一個(gè)，其中，所述偽距離指的是與每個(gè)鏈路相關(guān)聯(lián)的不同于管道長(zhǎng)度的正特性。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述優(yōu)化過(guò)程包括基于所述狀態(tài)變量的殘差值來(lái)逐步調(diào)整所述控制變量的值的集合和中斷標(biāo)準(zhǔn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述逐步調(diào)整所述控制變量包括：

-A)改變所述控制變量的值的集合；

-B)使用所述水力模型來(lái)計(jì)算在所述時(shí)間參考處的狀態(tài)變量的集合的預(yù)測(cè)值，所述狀態(tài)變量至少表征弧處的水流速度和節(jié)點(diǎn)處的壓力；

-C)將所述狀態(tài)變量的集合的殘差值計(jì)算為所述時(shí)間參考處的觀測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間的差；

-D)如果所述差不滿足中斷標(biāo)準(zhǔn)，則改變所述控制變量的值的集合并返回步驟B)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括在所述控制變量的值的集合中添加控制變量，并且如果所述差不滿足細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)，則返回步驟B)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5和6中的一項(xiàng)所述的方法，其中，計(jì)算殘差值包括計(jì)算最小二乘、貝葉斯目標(biāo)函數(shù)或絕對(duì)誤差函數(shù)之一的值，并且通過(guò)迭代方法來(lái)確定改變所述控制變量的值的集合，所述迭代方法包括計(jì)算以下中的一者：梯度、或者梯度和Hessian。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述控制變量包括用戶的恒定或基于時(shí)間的消費(fèi)簡(jiǎn)檔中的一個(gè)或多個(gè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，為多個(gè)不同類別的用戶定義用戶的消費(fèi)簡(jiǎn)檔。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，控制變量還包括所述子網(wǎng)中的水損失系數(shù)的估計(jì)。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，控制變量還包括對(duì)至少一個(gè)區(qū)域的水損失系數(shù)的估計(jì)，區(qū)域至少包括基于到所述傳感器的距離或偽距離的節(jié)點(diǎn)，其中，所述偽距離指的是與每個(gè)鏈路相關(guān)聯(lián)的不同于管道長(zhǎng)度的正特性。