[發明專利]面向監測信息最大化的供水管網新增流量計的布置方法

在審

• 申請號: 202011587121.2
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112632733A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 張衛平;李亞林;李秀娟;于俊鋒;王江霞;韓立飛
• 申請（專利權）人: 杭州智云水務科技有限公司;浙江大學濱海產業技術研究院
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/28;G06Q50/06;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 馬倩倩

1.面向監測信息最大化的供水管網新增流量計的布置方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1，基于供水管網的GIS、SCADA、營收數據，構建供水管網水力模型；并進行管網水力平差計算及需水量校正；

S2，根據供水管網水力模型，建立管網流量監測信息域空間，該空間由管段流速相似度空間、管段流量靈敏度空間和管段流量相似度空間組成；

S3，將管網流量監測信息域空間數值作為約束條件，定義流量監測信息指數，并計算管網中已安裝的流量計的監測信息指數；

S4，確定擬新增的流量計數量，并根據此數量隨機分配流量計位置，計算新增流量計監測信息指數初值；

S5，利用模擬退火算法對上一步的布置方案進行隨機搜索，以監測信息最大化為目標確定最優新增流量計安裝位置。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟S1中，基于供水管網的GIS數據實現構建供水管網的拓撲結構，其中GIS數據具體字段包括管段長度、直徑、管材、管齡，節點高程，閥門類型、閥門開閉狀態；基于SCADA數據實現供水管網實時監測信息，SCADA數據主要包括壓力、流量計數據、水廠水泵、吸水井數據；通過營收數據實現供水管網節點需水量分配，主要包括裝表地址、用水量數據，構建水力模型后得到的管段流量和節點壓力數據。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟S2中建立管網流量監測信息域空間的方法，包括如下步驟：

S21，計算管段流速相似度空間矩陣

A(a,b)＝|a_a-a_b|，

其中，a_a為管段a的流速，a_b為管段b的流速，a＝1,2,3,…m，b＝1,2,3，…m，得到流速相似度空間[A]_m×m，其中，m是管網的管段數；

S22，計算管段流量靈敏度空間矩陣

S＝-CB^TA^-1,

其中：A＝-BCB^T,C是對角矩陣，對角元素式中Δh_αβ為管道連接節點α,β的水頭損失，r為管段粗糙系數，D為管段直徑，L為管段長度，B為管道與節點的關聯矩陣，其中，B矩陣元素B_ij表示管道j是否連接到節點i:B_ij＝1，表示管道j流進入節點i；B_ij＝0，表示管道j和節點i沒有連接；B_ij＝-1，表示管道j的流量離開節點i；i＝1,2,3,…m，j＝1,2,3，…n，得到流量靈敏度空間矩陣[S]_m×n，其中，m是管網的管段數，n是管網節點數；

S23，計算管段流量相似度空間矩陣

F(a,b)＝|F_a-F_b|,

其中，F_a，F_b分別表示基準工況下管段a,b的水壓，a＝1、2、3…m，b＝1、2、3……m，得到流量相似空度間矩陣[F]_m×m，其中m為管網的管段數。