[发明专利]分布式水源监测系统在审
| 申请号： | 202111198327.0 | 申请日： | 2021-10-14 |
| 公开（公告）号： | CN114065606A | 公开（公告）日： | 2022-02-18 |
| 发明（设计）人： | 曹宇恒;谢辉;刘威 | 申请（专利权）人： | 江苏禹治流域管理技术研究院有限公司 |
| 主分类号： | G06F30/27 | 分类号： | G06F30/27;G06F17/16;G06F111/06;G06F119/02 |
| 代理公司： | 南京源古知识产权代理事务所(普通合伙) 32300 | 代理人： | 马晓辉 |
| 地址： | 210000 江苏省南京市*** | 国省代码： | 江苏;32 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 分布式 水源 监测 系统 | ||
本发明公开了分布式水源监测系统，包括以下步骤：步骤一：构建管网系统模型，EPANET软件中构建管网系统系统模型，编辑管网系统各节点、管道初始属性，设定供水管网系统供水模式，用以描述供水管网系统的供水量周期性变化规律，完成模型导入，将可视化模型拓扑图导出为管网描述文件，作为二次开发程序输入文件；步骤二：EPANET水动力学仿真，基于步骤一导出的管网描述文件、EPANET toolkit编写二次开发程序，导出管网系统各管道长度，起始节点编号，以及流量、流速时间序列数据；步骤三：基于步骤二获取数据，构建管网系统最短扩散时间矩阵T；步骤四：基于步骤三获取的最短扩散时间矩阵T，利用基于多线程机制的并行粒子算法求解分布式水源监测点布局方案。
技术领域
本发明涉及水源监测技术领域，尤其是分布式水源监测系统。
背景技术
随着社会经济的快速发展，水污染问题日益突出，迫切需要建立完善的分布式水质监测预警传感网络系统，来对管网水质进行实时的监测，以保障居民的饮用水安全。由于供水管网系统的组成节点数量巨大，而在线监测系统的部署和运维的预算十分有限。
因此，本发明提出了分布式水源监测系统，通过构建污染事件检测时间最短模型，以污染事件平均检测时间最短为目标，优化求解供水管网水质监测传感器网络优化布局方案。
发明内容
本发明的目的在于提供分布式水源监测系统，以解决上述背景技术所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：分布式水源监测系统，包括以下步骤：
步骤一：构建管网系统模型，EPANET软件中构建管网系统系统模型，编辑管网系统各节点、管道初始属性，设定供水管网系统供水模式，用以描述供水管网系统的供水量周期性变化规律，完成模型导入，将可视化模型拓扑图导出为管网描述文件，作为二次开发程序输入文件；
步骤二：EPANET水动力学仿真，基于步骤一导出的管网描述文件、EPANET toolkit编写二次开发程序，导出管网系统各管道长度，起始节点编号，以及流量、流速时间序列数据；
步骤三：基于步骤二获取数据，构建管网系统最短扩散时间矩阵T；
步骤四：基于步骤三获取的最短扩散时间矩阵T，利用基于多线程机制的并行粒子算法求解分布式水源监测点布局方案。
优选的，所述步骤三具体分为以下几步：
S3-1：根据步骤二获取数据，构建辅助矩阵P，用以描述平均状态下管网系统各管道内水流的流经时间，p(i，j)为P中元素，其计算公式为，式中k表示单周期内管道e(i，j)水流从i节点流向节点j的模式数，表示供水模式t下管道e(i，j)的流速；
S3-2：基于辅助矩阵P，计算任意两个节点之间的最短扩散时间，得出最短扩散时间矩阵T，其公式为式中t(i，j)表示水流从节点i扩散到节点j所需的最短时间。
优选的，所述步骤四具体分为以下几步：
S4-1：初始化粒子群每个粒子的速度和位置；
S4-2：初始化粒子群个体最优位置和全局最优位置；
S4-3：更新粒子速度和位置，其更新过程计算公式如下：
粒子的当前位置：xi＝(xi1，xi2，...，xiD)
粒子的历史最优位置：pi＝(pi1，pi2，...，piD)
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于江苏禹治流域管理技术研究院有限公司，未经江苏禹治流域管理技术研究院有限公司许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202111198327.0/2.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
