[發明專利]一種基于時空多元融合感知的供水管網漏損檢測方法

在審

• 申請號: 202210180939.5
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114662035A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 戎科臻;劉玉磊;榮澤坤;王弼;王海英;付明磊;鄭劍鋒;鄭樂進
• 申請（專利權）人: 杭州萊宸科技有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種基于時空多元融合感知的供水管網漏損檢測方法，對于待檢測供水管網，將其劃分為N個獨立計量區域，利用物聯網流量計以設定時間段為周期實時獲取周期內的各區域流量并記錄；設定T為檢測參考周期數量，記錄所有獨立計量區域在當前時刻t的流量信息簇；計算獨立計量區域n當前時段的流量變化向量；以同樣方式計算與區域n相鄰的K個獨立計量區域的流量變化向量作為D_n的參考向量，計算D_n在參考向量上的向量投影；計算獨立計量區域n當前時段的流量變化向量D_n對比參考向量的綜合相似度；對于t時段的獨立計量區域n，區域流量綜合相似度時判定區域用水正常，時判定區域發生漏損。本發明實現對供水管網的漏損檢測。

技術領域

本發明涉及市政工程和城市供水管網領域，具體涉及一種基于時空多元融合感知的供水管網漏損檢測方法。

背景技術

供水管網是城市基礎設施的一部分，其日常運行效率對城市工業、商業和居民有著顯著影響。供水管網漏損是降低其日常運行效率的最主要原因，具體而言，供水管網的漏損主要由管道破裂引起，受到城市發展水平、管網綜合壓力、管網運行年限、日常維護情況等因素的綜合作用。基于數據驅動的供水管網漏損檢測方式是目前最常用的漏損識別技術，通過物聯網流量計實時采集區域的流量數據，并根據連續時段的流量數據對管網狀態進行判別，進而對發生漏損的區域進行修復。然而，由于流量數據波動復雜，傳統的基于數據驅動的漏損檢測方法難以準確識別漏損，如何對供水管網進行高精度的漏損檢測和識別已成為行業亟待解決的重點問題之一。

現有技術中，有關供水管網漏損檢測的方法較為有限，中國發明專利CN201910458598.1公開了一種基于時間序列分析的供水管網漏損監測預警方法，中國發明專利CN202010095660.8公開了一種供水管網漏損的自動識別和定位方法，中國發明專利CN201910320000.21公開了一種供水管網漏損的自動識別和定位方法，中國發明專利CN202110178778.1公開了基于雙層循環神經網絡的獨立計量區域管網漏損檢測方法。然而以上方法存在兩個問題：第一，基于單個時間點的耗水量監測識別精度較低；第二，單個監測點的耗水量監測易受復雜波動影響。

發明內容

為了克服已有技術的不足，本發明提供了一種基于時空多元融合感知的供水管網漏損檢測方法，以解決現有技術中基于單個時間點和單個檢測區域進行供水管網漏損檢測導致的失準問題，實現基于多時段和多區域的時空融合感知高精度漏損檢測，從而對管網中的漏損進行高效、及時的響應，減少管網綜合漏損率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種基于時空多元融合感知的供水管網漏損檢測方法，包括以下步驟：

步驟1：對于待檢測供水管網，將其劃分為N個獨立計量區域，利用物聯網流量計以設定時間段為周期實時獲取周期內的各區域流量v₁,v₂,…,v_N并記錄；

步驟2：設定T為檢測參考周期數量，記錄所有獨立計量區域在當前時刻t的流量信息簇

步驟3：計算獨立計量區域n當前時段的流量變化向量

步驟4：以同樣方式計算與區域n相鄰的K個獨立計量區域的流量變化向量作為D_n的參考向量，計算D_n在參考向量上的向量投影

步驟5：計算獨立計量區域n當前時段的流量變化向量D_n對比參考向量的綜合相似度

步驟6：設定相似度閾值B，對于t時段的獨立計量區域n，區域流量綜合相似度時判定區域用水正常，時判定區域發生漏損，從而實現對供水管網的漏損檢測。

進一步，所述步驟1中，設定時間段為15分鐘。也可以是其他時間段。