[发明专利]实时动态供水管网压力分布图的生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种供水安全及管网状态监测技术领域的方法，具体是一种实时动态供水管网压力分布图的生成方法。

背景技术

随着经济的发展，城市供水管网日趋复杂，供水管网中压损、爆管等事故也日益频繁地发生。如果能够对供水管网压力进行实时监测，则可以及时了解管网的压力信息，对爆管进行有效定位，甚至提前发现高压区域，及时采取措施，防止爆管事故的发生，同时也可以为供水调度部门提供科学依据，因此城市供水管网压力的监测，就是供水安全及管网状态监测领域的重要问题。

经过对现有技术的检索发现，目前常用的供水管网压力监测方法可以分为两类：一是通过传感器实时监测压力节点的压力信息。刘霜等人在2007年于《水科学与工程技术》发表的“城市供水管网压力监测系统的研究”运用传感器技术、自动检测技术、无线通讯技术和微型计算机技术，实现对远程数据的采集和监测，但是该方法监测到的仅是有传感器的压力节点压力数据，无法对无传感器的压力节点进行监测。二是通过建立供水管网模型，对供水管网压力进行模拟。赵安瑜等人在2008年于《计算机技术》发表的“杭州市供水管网模型的建立”采用英国Info Works WS模型软件对杭州市主城区的供水管网进行水动力建模，由此建立起来的供水管网模型系统能够基本反映管网的压力信息。但是水动力学建模，需要对整个供水管网有全面、充分且精确的认识，需要大量的管网数据，而实际中，即使对于供水监督管理部门，这些信息也往往是残缺不全的。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种实时动态供水管网压力分布图的生成方法，可以在有限测压点的情况下，低成本、简单有效地绘制供水管网压力分布图，为供水调度决策部门提供调度依据。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

第一步、通过SCADA系统(数据采集与监视控制系统)采集压力节点数据。

第二步、根据压力节点的坐标信息，以压力节点为三角形的顶点，按以下方式建立三角网格，其中：任意一个三角形的外接圆不包含其他压力节点；在相邻两个三角形形成的四边形中，两个三角形的六个内角的最小角为α，将该四边形的另一条对角线，即两个三角形的顶角相连并将四边形重组为两个新的三角形，两个新的三角形的内角的最小角为β且必须满足α≥β。

第三步、在三角网格的三角形边上进行线性插值以增加新的压力节点；然后加载矢量地理底图并将所有压力节点添加到矢量地理底图。

第四步、提取矢量地理底图的边界轮廓并遍历其中的所有压力节点，删除在矢量地理底图的轮廓外的压力节点；然后再次遍历余下所有压力节点的压力值并判断是否属于报警范围：当落入报警范围时则发送报警信息，实现压力节点压力的动态监测。

所述的增加新的压力节点是指：以三角形边长为l，则该边长所增加的压力节点个数为：n＝floor(l/m)-1，然后将该边n等分，添加n个新压力节点，m为线性插值参数。

所述的遍历是指：当压力节点的压力值小于160kPa或者大于300kPa，则发送该压力节点的含有当前压力节点坐标及压力值的报警信息。

本发明得到的监测结果不仅可以及时了解到具有压力传感器压力节点的压力信息，而且可以扩展到无压力传感器区域，界面显示具有矢量性，对于异常压力，可以及时给出报警信息。

附图说明

图1为实施例三角网格示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例选取某城市的供水管网进行压力监测，具体实施步骤如下(使用Eclipse开发平台实现)：

1.通过Eclipse平台建立Web应用系统的工程文件。

2.在工程文件中读取SCADA系统保存最新的一次压力数据。其中测压点37个，泵站13个，水厂3个，下表是压力节点的坐标及压力信息。

表1压力节点数据

3.建立三角网格类，输入参数为压力节点的坐标、压力数据，输出参数为三角形数组Triangle及三角形边的数组Edge。根据步骤2读入的压力节点数据，建立三角形网格。