[发明专利]一种基于PDD的城市供水管网的爆管预警定位的方法

说明书

本发明公开一种基于PDD的城市供水管网的爆管预警定位的方法，本发明首先用七日平均移隔差法确定供水管网各DMA分区正常日供水数据库，利用PDD模型以及供水数据库计算ci值，再根据数据库中正常日压力值计算出各DMA分区中白天、夜间、全天的压降差，以此为基础确定三种情况下压降的正常范围。当压降差超出了正常范围即风险预警，按照超出的次数分别对应高风险，中风险，有风险。根据风险预警确定发生爆管的DMA分区，利用ci分配背景漏损并将新增爆管量依次叠加到各节点，以压力监测点的模拟值与实际值的最小二乘误差作为评价标准，获得最可能的爆管节点。本发明能实现对爆管的高精度快速预警定位，降低爆管对供水管网系统造成的危害。

技术领域

本发明属于城市供水管网领域,涉及供水管网的爆管预警定位，具体是基于一种压力驱动模型(PDD)的城市供水管网的爆管预警定位的思路以及定位模型中漏失系数的一种计算方法。

背景技术

爆管漏水在供水管网中普遍存在,若不及时发现会导致供水系统运行异常,影响居民生活和企业生产，浪费水资源，损害企业经济效益。然而爆管预警与定位技术较为复杂，如何及时的发现爆管并快速找到爆管点又是其中的难点，目前研究的管网爆管定位的方法主要有基于最小夜间流量数据分析等和基于水力模型校核方法,前一类方法基于SCADA系统在线数据,虽可基于流量异常对爆管进行快速预警并且一定程度上对爆管点区域进行初步划定,但它的定位效果极度依赖于设备的数量、灵敏度，定位范围广且成本高，总体来说不经济。后一类方法虽可在理论上实现爆管精确定位,但由于爆管发生时用户用水量以及背景漏损量会随压力变化而发生变动，而传统水力爆管定位模型往往忽略这部分变化,认为爆管时各节点流量与正常情况下一样，所以定位时会产生较大定位误差。基于PDD的漏失定位模型虽建模时建立压力驱动公式考虑爆管发生时管网节点水量随压力改变，但是该模型中背景漏损量计算公式中漏失系数是模型运算过程中随机生成的，这与管网实际情况不相符而且基于模型校核定位的方法只能对漏失点进行定位不能及时对爆管进行预警。

发明内容

有鉴于此,本发明针对供水管网在线预警与定位的需要,提出了一种基于七日移动平均时隔差法的城市供水管网的爆管预警定位的方法。

为实现上述目的，本发明采取以下步骤：

步骤1、利用七日移动平均时隔差法识别、筛选DMA分区管网正常日的流量和水压数据

利用七日移动平均时隔差法筛选出供水管网中各个DMA分区正常日的数据库。

7日移动平均时隔差法计算过程：

(1)采集{P_i}(夜间3:00-5:00该分区的平均压力)、{Q_i}(夜间3:00-5:00的平均供水量)、日均供水量、夜间居民合法用水量、大用户各分区夜间3:00-5:00平均用水量；

(2)根据压力公式估算每一天的背景漏失量L_T＝((P_T/P_T-1)^1.5)*L_T-1和B_T(7)＝(第T日到T-6日的背景漏失量的平均值)-(第T-8到T-14日的背景漏失量的平均值)；

(3)计算C_T(7)＝(第T日到T-6日3：00-5：00的平均供水量)-(第T-8到T-14日的夜间3：00-5：00的平均供水量)，计算D_T(7)＝C_T(7)-B_T(7)；

(4)根据DMA分区规模确定A_T(7)100％；

(5)对比D_T(7)与A_T(7)100％；

(6)若D_T(7)A_T(7)100％，则判断该区域第T-7日没有出现了新漏失，将该日列为正常日。