[发明专利]在线构架系统以及基于在线构架的供水管网模型建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程领域，尤其涉及基于在线构架的供水管网模型建模方法。

背景技术

供水管网建模是目前对仿真供水管网系统研究的最有效的方法，能够对供水系统的研究提供最有价值的信息。

供水管网建模中最主要的组成部分为数据，数据保证供水管网的搭建以及运行研究等工作的进行，这些数据按照属性的不同可以分为三类：供水管网的属性数据、运行与监测数据和其他数据。其中，供水管网的属性数据为供水管网搭建的基本信息，包括：管段、节点、设备等基本属性信息，这些信息保证了供水管网模型大体框架的建立；运行与监测数据为实际应用的供水管网在运行过程中各监测点采集到的数据，如：水量、压力的监测值和水厂泵站的水泵的调度记录，这些信息保证了模型运行时的状况更加接近于实际情况；其他参数为水泵运行曲线以及用户用水曲线等数据，这些数据保证了模型的运行能够按照实际情况处理数据，保证模型的实用性以及模型的精准性。

模型的建立过程为：通过GIS系统、CAD图纸或设计施工图纸等材料将供水管网的基本属性数据导入到供水管网模型中，建立基本的结构框架，将实际供水管网的运行监测数据导入到供水管网模型中，使模型能够运行，将现场监测的供水管网数据与具体用户的用水量数据导入到模型中，使模型更加贴近实际情况的运行，最终通过现场监测的压力、流量等数据对模型进行校验。

但目前的供水管网建模方法有一定的缺陷存在，首先模型在建立时需要大量的时间来处理建模所需要的数据，模型在运行时其数据是离线进行运行与计算的，因此随着模型运行时间的越久，模型的精度也就下降的越厉害，无法对实际供水管网的变化信息作出应有的变化，因此其在大多数时候都是仅仅用于对供水管网的操作分析和管网设计的，使其能力没有得到有效地发挥。

随着数据传输技术不断提高，传输成本不断降低，使得传感器收集数据以及数据的自动传输技术进入实用阶段，这为供水系统能在线获取供水管网最新数据，并将获取的供水管网数据传送到指定的位置。

因此，如何有效地运用数据的在线采集对供水管网的建模起到积极促进作用就成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线构架以及基于在线构架的供水管网模型建模方法，通过搭建基础数据系统与模型，实现模型数据的在线获取，方便了模型的建立，同时也保证了模型数据的准确性。

本发明的一部分在于提供一种在线构架系统，其特征在于，包括监测站监测子系统、普通用户用水信息子系统、大用户用水信息子系统和信息平台；

监测站监测子系统、普通用户用水信息子系统和大用户用水信息子系统连接信息平台，用于将各子系统中的数据传输至信息平台，使得在线构架系统中的数据能够通过信息平台进行在线采集。

监测站监测子系统、普通用户用水信息子系统和大用户用水信息子系统通过无线通讯方式连接。

监测站监测子系统、普通用户用水信息子系统和大用户用水信息子系统通过有线连接方式连接。

本发明的另一部分在于提供一种基于在线构架的供水管网模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

建造模型步骤，根据供水管网设计施工信息数据构建供水管网模型的基础结构，以获得基本供水管网模型；

数据采集步骤，通过在线构架系统的信息平台在线获取监测站监测供水信息、普通用户的具体用水信息，以及大表远传的大用户用水信息；

数据处理步骤，将数据采集步骤在线采集的供水信息、具体用水信息和大用户用水信息分别写入基本供水管网模型的相应节点，并根据各节点上的数据信息使供水管网模型运行，得到在线供水管网模型；

管网校核步骤，根据数据采集步骤在线采集的监测站供水信息对在线供水管网模型中的模型供水信息进行校核，并通过计算和调整在线供水管网模型的管段糙率，以使在线供水管网模型的运行更贴近实际供水管网。

建造模型步骤中还包括地理信息系统，通过地理信息系统中供水管网所在地的具体信息，辅助建立基本供水管网模型。

供水信息包括管网水压、水厂供水量和管网流量。

本发明的在线构架系统以及基于在线构架的供水管网模型建模方法具有以下优点：

(1)通过在线构架系统加强了基础数据系统与供水管网模型之间的数据流通，实现了供水管网模型数据的在线获取，加快了模型的建立过程，同时也提高了模型建立的工作效率；