[发明专利]一种基于多目标分层选择的多工况给水管网优化方法

说明书

本发明涉及给水管网规划设计及优化技术领域，具体来说是一种基于多目标分层选择的多工况给水管网优化方法，还包括如下步骤：分别对基于管道直径组合D₁，D₂，…D_P的目标函数进行计算，并得出各目标函数的目标值；分别对各目标函数的目标值进行排序，根据各目标函数设定的分层优选比a_m％确定所求解总量的各层最优解集P_m；在满足各层最优解集P_m中，按照目标函数进行排序获得最优目标函数的一组管道直径即为最优结果。本发明同现有技术相比，优点在于：本发明的管网直径组合方式庞大，贴近实际并符合规划设计要求，并考虑了多个方面的综合因素，包括例如经济性、熵值、供水安全等综合方面因素最优的管道组合，增强了管网布置的科学性，提高工作效率。

[技术领域]

本发明涉及给水管网规划设计及优化技术领域，具体来说是一种基于多目标分层选择的多工况给水管网优化方法。

[背景技术]

随着工业生产能力的提高，城市人口的不断增加，以及人民生活水平的不断改善，对城市供水系统的要求也越来越高，供水系统的规模在不断扩大，复杂性随之提高。我国数以百计的城市给水系统消耗的电能是很大的，传统的经验规划设计方式管径选配不尽合理，资源浪费甚大，已不能适应现代社会发展的需求。如果采用优化设计，不仅能节省大量资源，而且使管网能在合理的状态下运行，既保证供水的要求，也使管网的压力更为合理。面对日益复杂的供水系统，如何在满足供水水量、水压及水质要求的前提下，最大限度地提高供水系统的经济效益和社会效益，是摆在所有供水部门面前的重要课题。随着科学技术的不断进步，数学规划、现代控制理论及计算机技术等的不断发展，有力地促进了大型系统的控制和管理水平的提高，使供水系统借助计算机工具进行科学的调度管理成为可能。

鉴于上述情况，发明人于申请号为：2015110314902的专利申请中公开了一种基于给水管网规划设计要求的管网优化方法，结合多工况下的水量水压要求，计算出贴近实际符合规范要求的管道直径，但是该优化方法的步骤5只考虑的管网总费用，并以此为依据对管道直径组合进行排序，即该方法仅以经济性为目的，只考虑了管网费用的因素，不能满足例如管网熵值、管网压力、供水安全性等其他方面目标的要求。

为此，发明人在在先申请的基础上，进行了进一步的有益探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

[发明内容]

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种基于多目标分层选择的多工况给水管网优化方法，该优化方法基于对包括经济性和供水安全性等的多种因素的考虑，并在满足多工况的水量水压的要求下，获得给水管网规划设计阶段最优的管道直径组合。

为了实现上述目的，设计一种基于多目标分层选择的多工况给水管网优化方法，包括：

步骤1，采集管网基本参数和确定优化计算参数；

步骤2，根据管网基本参数和优化计算参数，通过优化算法生成一组管道直径组合D₁，D₂，…D_P；

步骤3，分别对多工况进行水力计算，获得各工况节点水压；

步骤4，判断每个节点水压是否满足各工况最小允许水头，若判断为是，则进入步骤5，若判断为否，则返回步骤2；

其特征在于，所述的方法还包括如下步骤：

目标函数：F₁(D₁,D₂,…D_P)

F₂(D₁,D₂,…D_P)

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