[發明專利]基于監測點聚類和異常區域重心法的供水爆管定位方法

有效

• 申請號: 201810527190.0
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108763464B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 徐哲;應志豪;李宏偉;陳暉;何必仕
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06K9/62
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.基于監測點聚類和異常區域重心法的供水爆管定位方法，其特征在于該方法具體是：

步驟1計算監測點管道距離

采集供水管網中N個監測點的坐標{(X₁,Y₁),(X₂,Y₂),…(X_n,Y_n)},其中n＝1,2,3…N；并根據GIS中管道拓撲連通性計算監測點的管道距離Lij；

步驟2對管網監測點進行聚類分析

根據監測點之間的管道距離Lij對管網中的監測點進行K均值聚類分析，將管網劃分為多個子區域，并確定位于每個子區域中的監測點；

步驟3計算爆管事件時監測點壓力變化

當偵測到爆管事件時，從SCADA中獲取監測點壓力數據，計算監測點壓力與1周內同時刻壓力平均值的壓差ΔP_nj：

其中，j＝1,2,…,J，J表示當日爆管事件序號；

步驟4爆管定位

(1)對由爆管事件產生的壓差ΔP_nj進行排序，根據壓差越大越靠近爆管點的特點，初步判定爆管事件所在的子區域；

(2)利用位于第l類中的監測點進行異常區域中心Q坐標(X_Q,Y_Q)定位，取出第l類中壓力變化最大的前3個監測點進行分析，則判定爆管事件發生在這3個監測點所圍成的范圍內，然后通過這3個監測點地理坐標結合重心法公式計算得出異常區域中心Q，公式如下：

(3)根據GIS中管道拓撲連通性計算監測點到異常區域中心Q的管道距離L_n(X_Q，Y_Q)，再通過改進的重心法公式求得爆管定位點P初始坐標；

在爆管定位點P坐標基礎上得出新的管道距離從而再次得到新的爆管定位點P；通過上述不斷迭代修正，直到爆管定位點P坐標不再變化或變化很小，即得到最終爆管定位點P。

2.根據權利要求1所述的基于監測點聚類和異常區域重心法的供水爆管定位方法，其特征在于,步驟2具體是：

(1)從數據中選擇k個對象作為初始聚類中心，2≤kN/3；

(2)計算每個聚類對象到聚類中心的距離，并用來劃分聚類；

(3)再次計算每個聚類中心；

(4)計算標準測度函數，直到達到最大迭代次數，則停止，否則，繼續操作。