[发明专利]一种提高供水管网水质污染监测效率的工程优化方法

权利要求书

1.一种提高供水管网水质污染监测效率的工程优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对需提高水质污染监测效率的供水管网建立水力模型，并对水力模型进行节点流量的校正；

(2)基于该水力模型，建立供水管网水质模型；

(3)设置水质监测系统优化的相关参数，包括污染事件浓度、水质模拟总历时、水质监测点的数量；

(4)根据式(1)计算每个节点的水质污染概率函数，

式中p(i)为根据节点需水量计算得到的节点i＝1,2,…,N的水质污染概率；N为管网的总节点数目，DM_i(t)为节点i在t＝Δt,2Δt,...,AΔt时刻的需水量，A为节点需水量总变化单元数；为节点i在需水量总变化单元数内的需水量之和；为所有节点在需水量总变化单元数内，遍历所有时刻的需水量之和；

(5)根据式(2)和式(3)确定污染事件监测概率，

式中F₁为污染事件监测概率，γ(i,t)为节点i在t时刻发生污染事件到下游监测设备监测到该污染事件之间的最短历时，当节点i在t时刻发生的污染事件被下游监测设备监测到时，γ(i,t)＞0，否则，γ(i,t)＝0；I[γ(i,t)]为指示函数，I[γ(i,t)]＝1表示监测设备监测到t时刻在节点i发生的污染事件，I[γ(i,t)]＝0表示监测设备不能监测到t时刻在节点i发生的污染事件；

(6)根据式(4)确定水质污染事件所需的平均监测时间，

式中F₂为所有被监测到的污染事件所需的平均监测时间；

(7)根据步骤(4)、(5)、(6)的结果建立供水管网水质污染监测的多目标优化模型,其中式(2)最大化，式(4)最小化；

(8)采用NSGA-II智能算法对多目标优化模型进行求解，得到优化解集。