[发明专利]基于环状管网阀门与流水关系算法

权利要求书

1.基于环状管网阀门与流水关系算法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)建立管网图：根据城市环状管网的分布情况建立管网图；并将管网图抽象化，将其边看成若干段管网，而每个节点看做阀门；

(2)生成集合：将每一段管网记作e，则所有管网生成的管网段集合记作E＝{e1,e2,e3…}；同时将每一个节点即每个阀门记作g，则所有阀门生成的阀门集合为记作G＝{g1,g2,g3…}；

(3)计算阀门与流水关系：当用户完全正常使用环状管网供水时，计算管网集合E、阀门集合V与水流之间的关系，即得到水流压力一以及阀门开启度一，并进行水流压力范围测验，则得到合理水流压力；

(4)判断是否为合理水流压力区间；是，则结束环状管网阀门与流水关系计算；否，则计算出当前管网集合E、阀门集合V与水流之间的关系，即得到水流压力二以及阀门开启度二；

(5)分析比较：将步骤(3)中计算出的水流压力一以及阀门开启度一与步骤(4)计算出的水流压力二以及阀门开启度二进行比较；若在合理水流压力区间内，则结束环状管网阀门与流水关系计算；否则将水流压力二以及阀门开启度二代入步骤(3)中进行逆向运算，则得到正常阀门开启度；

(6)实际阀门操作；根据步骤(5)所得正常阀门开启度对阀门进行合理调节。

2.根据权利要求1所述的基于环状管网阀门与流水关系算法，其特征在于：所述阀门包括起始阀门和结束阀门；所述每一个管网的输入端均设置有一个起始阀门；所述每一个管网的输出端均设置有一个结束阀门。

3.根据权利要求1所述的基于环状管网阀门与流水关系算法，其特征在于：步骤(3)所述水流压力一以及阀门开启度一通过如下公式获得：

Q＝CA(2g△H)^1/2 (1)

式中：Q是流量；

C是流量系数；

A是阀门开启面积；

△H是流量水头损失；

利用公式(1)得到如下公式：

式中：α是阀门开启度一；

A1是阀门面积；

A2是管段面积；

利用公式(2)得到如下公式：

v＝p*A2 (3)

式中：v是单管网水流压力；

p是管网内压强；

将V代入集合管网集合E则得到总压强，公式如下：

V_总＝{ve1+ve2+ve3+…} (4)

式中：V_总是水流压力一。

4.根据权利要求1所述的基于环状管网阀门与流水关系算法，其特征在于：步骤(3)所述合理水流压力范围通过利用水流压力一减去的计算用户非正常使用环状管网供水时的水流压力得到。

5.根据权利要求1所述的基于环状管网阀门与流水关系算法，其特征在于：步骤(4)所述水流压力二以及阀门开启度二通过在实际用户使用环状管网供水时，利用公式(1)、(2)和(3)计算得到。

6.根据权利要求1所述的基于环状管网阀门与流水关系算法，其特征在于：步骤(5)所述逆向运算通过如下公式获得：

式中个参数表示同公式(1)、(2)和(3)。