[发明专利]一种输水管网管漏损定位系统及定位方法

说明书

一种输水管网管漏损定位系统及定位方法，包括初始化设置单元，基于水力模型的计算模块，比较判断模块，繁衍迭代模块，以及循环模块。初始化设置单元用于设置任意数量个可疑漏损点，以及设置迭代繁衍次数或适应度精度范围。基于水力模型的计算模块用于计算得出该可疑漏损点基于水力模型模拟的管网压力和流量值与该点最近处的实测的管网压力和流量值的适应度值。比较判断模块用于比较所述适应度值与适应度精度并判断该值是否位于适应度精度范围内。繁衍迭代模块对该可疑漏损点进行选择、交叉、最后进行变异以繁衍迭代多次生成多个下一代可疑漏损点。循环模块针对多个下一代可疑漏损点进行执行所述基于水力模型的计算模块以及比较判断模块。

技术领域

本发明属于输水管网设计技术领域，特别是一种输水管网管漏损定位系统及定位方法。

背景技术

目前多数供水企业设备陈旧、技术水平提高缓慢、管理体制存在着许多问题，使我国城市管网漏损率均未达到《2000年供水行业规划目标》中所规定的 8％目标。我国现在所执行的《城市供水管网漏损控制及评定》CJJ92---2002标准，为不大于12％，其距国际发达国家的先进水平还有很大的差距。国内大多数城市漏损率约在20％左右，其中约70％是管线漏水造成的。中国水务企业一年的漏损水量约为102亿吨，1.5亿城市人口一年的生活饮用水，若以售水的每吨水价2元计算，则漏损水量的经济损失则高达每年200亿元以上。

市场上大部分企业开发的基于DMA(分区计量)的漏损监测系统可以监测到流量变化，直接反映漏损量，但无法精确定位漏损点，从而给供水企业的维修带来很大困扰。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可以对输水管网上的漏损点进行精确定位的输水管网管漏损定位系统及定位方法，以解决上述问题。

一种输水管网管漏损定位系统，所述输水管网上设置有n个传感器以监测传感器设置位置的水力状况。所述输水管网管漏损定位系统包括一个初始化设置单元，所述初始化设置单元用于在输水管网上模拟设置任意数量个可疑漏损点，以及设置迭代繁衍次数或适应度精度范围C，任意一个可疑漏损点包括漏损节点值和漏损系数。一个基于水力模型的计算模块，所述基于水力模型的计算模块用于将任意一个可疑漏损点的漏损节点值与漏损系数代入水力模型进行计算，以计算得出该可疑漏损点基于水力模型模拟的管网压力和流量值与该点最近处的实测的管网压力和流量值的适应度值。所述适应度值计算所使用的公式：

其中：f(x)为适应度值；

X是任一个可疑漏损点的向量值，即X＝[漏损点位，漏损系数]；

n为传感器的数量；

m＝(p₁,p₂,p₃,…p_n)为压力实测值；

为模拟压力值。

一个比较判断模块，所述比较判断模块用于比较所述f(x)的值与适应度精度范围C并判断该f(x)的值是否位于适应度精度范围C内；以及

一个繁衍迭代模块，所述繁衍迭代模块在当f(x)的值不在适应度精度范围C内时通过遗传算法对该可疑漏损点进行选择、交叉、最后进行变异以繁衍迭代多次生成多个下一代可疑漏损点；

一个循环模块，所述循环模块用于当f(x)的值不在适应度精度范围C 内时针对多个下一代可疑漏损点进行执行所述基于水力模型的计算模块以及比较判断模块以获得位于适应度精度范围C内的可疑漏损点。

进一步地，任意一个漏损点的漏损量由漏损系数代入漏损流量幂律方程式中求得，所述漏损流量幂律方程式为：

其中，Q为漏损流量；