基于數(shù)據(jù)的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)爆管事件偵測(cè)與定位
發(fā)布時(shí)間:2021-11-02 20:45
供水管網(wǎng)爆管事件的偵測(cè)與定位是城市供水管網(wǎng)安全生產(chǎn)中的熱點(diǎn)問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行大量研究。本文在分析現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上,開(kāi)展下述研究:(1)基于壓力差SPC爆管偵測(cè)方法:利用壓力SPC、壓力差SPC和壓力差正態(tài)概率累積曲線法三種方法,結(jié)合SX市DMA區(qū)實(shí)際管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行爆管事件偵測(cè)結(jié)果對(duì)比。實(shí)例表明,基于壓力差SPC爆管偵測(cè)方法具有較高爆管事件偵測(cè)能力,漏報(bào)率降至零,誤報(bào)率降至56.26%。究其原因,管網(wǎng)SCADA壓力數(shù)據(jù)呈非正態(tài)分布,而壓力差數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布,SPC方法更適合于正態(tài)分布的信號(hào)。(2)爆管偵測(cè)影響因素分析:考慮到供水管網(wǎng)爆管偵測(cè)受到多種因素影響,利用EPANETH2模擬爆管實(shí)驗(yàn)對(duì)影響因素展開(kāi)分析,其中包括采樣間隔、爆管流量和爆管時(shí)間點(diǎn)等。經(jīng)過(guò)針對(duì)性的模擬實(shí)驗(yàn),得出合適的采樣間隔為1-2分鐘、節(jié)點(diǎn)壓力越平緩越容易偵測(cè)等結(jié)論。(3)基于重心法和K均值聚類(lèi)的爆管定位方法:結(jié)合管網(wǎng)中爆管事件對(duì)周?chē)?jié)點(diǎn)的影響并不完全呈圓環(huán)形傳遞的現(xiàn)象,先對(duì)管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行聚類(lèi)分析并對(duì)爆管進(jìn)行初定位,再對(duì)相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行重心法處理,實(shí)現(xiàn)爆管事件精確定位。實(shí)例驗(yàn)證表明,采用該方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)爆管...
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SX市供水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局
HCDL、FM 分區(qū)
13 YADL 25555 2555500 59120.34 19392.0414 QWLWXL 28211 2821100 58728.76 20088.29圖 2.8 為 DMA 分區(qū)管網(wǎng)以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖,圖中序號(hào)所示為相應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置。從圖中可以看出,監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布并不均勻,右上角測(cè)點(diǎn) 4、8、10、11、12、14 處分布相對(duì)集中,左下角測(cè)點(diǎn) 1、5、6、7、9、12 處分布比較稀疏,而右下角測(cè)點(diǎn) 2、3 處則很少有監(jiān)測(cè)點(diǎn)。圖 2.8 DMA 分區(qū)管網(wǎng)以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖在圖 2.8 中的 14 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝壓力傳感器并以 1 分鐘的采樣間隔采集管網(wǎng)中壓力數(shù)據(jù),通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒霐?shù)據(jù)控制中心。圖 2.9 和圖 2.10分別表示 1 號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和 2 號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在 2015 年 3 月 20 日當(dāng)天壓力變化情況,單位 MPa。橫坐標(biāo)為一天的采樣次數(shù) 1440 次,縱坐標(biāo)為壓力,壓力曲線呈鋸齒狀波動(dòng)。從圖中不難看出橫坐標(biāo) 400~700(時(shí)間:7:00~12:00)和 1000~1300(時(shí)間:17:00~22:00)兩段壓力數(shù)據(jù)呈下降趨勢(shì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球主要城市供水管網(wǎng)漏損率調(diào)研結(jié)果匯編[J]. 曹徐齊,阮辰旼. 凈水技術(shù). 2017(04)
[2]給水管網(wǎng)壓力驅(qū)動(dòng)水力模型構(gòu)建及降漏應(yīng)用[J]. 譚奇峰,高金良,刁美玲,李國(guó)斌,譚本源. 中國(guó)給水排水. 2016(15)
[3]城市供水管道漏損檢測(cè)技術(shù)淺究[J]. 惠云濤. 科技視界. 2016(16)
[4]基于壓力驅(qū)動(dòng)的管網(wǎng)漏損模型[J]. 張俊,陶濤. 供水技術(shù). 2015(05)
[5]供水管網(wǎng)系統(tǒng)爆管可監(jiān)控最小管徑分析方法研究[J]. 趙丹丹,程偉平,許剛,蔣建群. 中國(guó)給水排水. 2014(23)
[6]大規(guī)模供水管網(wǎng)爆管實(shí)時(shí)報(bào)警技術(shù)研究[J]. 許剛,陳冬雷,吳卓禎,程偉平. 中國(guó)給水排水. 2014(21)
[7]基于智能優(yōu)化算法的供水管網(wǎng)漏水點(diǎn)定位[J]. 劉書(shū)明,王歡歡,徐錦華,劉文君. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[8]供水管網(wǎng)爆管水力學(xué)模型與爆管定位[J]. 程偉平,趙丹丹,許剛,蔣建群. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(06)
[9]基于遺傳算法的供水管網(wǎng)反問(wèn)題漏失定位[J]. 董深,呂謀,盛澤斌,李璞. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[10]供水管網(wǎng)爆管故障診斷的PSO-SVM方法[J]. 李楠楠,郄志紅,古田均. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2012(09)
博士論文
[1]城市供水管網(wǎng)漏損控制研究[D]. 王麗娟.天津大學(xué) 2010
[2]城市供水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 俞亭超.浙江大學(xué) 2004
碩士論文
[1]城市供水管網(wǎng)DMA實(shí)時(shí)建模及應(yīng)用研究[D]. 蔡華強(qiáng).杭州電子科技大學(xué) 2016
[2]基于數(shù)據(jù)的城市供水管網(wǎng)建模分析和異常事件偵測(cè)[D]. 洪嘉鳴.杭州電子科技大學(xué) 2016
[3]基于SCADA系統(tǒng)的爆管監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 趙丹丹.浙江大學(xué) 2014
[4]供水灰口鑄鐵管內(nèi)壁初始腐蝕影響因素研究[D]. 王皓昉.浙江大學(xué) 2013
[5]城市供水管網(wǎng)泄漏檢測(cè)定位系統(tǒng)研究[D]. 劉永波.燕山大學(xué) 2010
[6]城市供水管網(wǎng)漏損率量化及控制研究[D]. 李文博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]基于GIS系統(tǒng)的城市供水管網(wǎng)漏損評(píng)價(jià)方法研究[D]. 郎鵬凱.太原理工大學(xué) 2010
[8]城市供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)優(yōu)化與爆管定位模型研究[D]. 劉美俠.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[9]基于SCADA系統(tǒng)的供水管網(wǎng)檢漏檢爆[D]. 李凌峰.西安建筑科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3472352
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SX市供水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局
HCDL、FM 分區(qū)
13 YADL 25555 2555500 59120.34 19392.0414 QWLWXL 28211 2821100 58728.76 20088.29圖 2.8 為 DMA 分區(qū)管網(wǎng)以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖,圖中序號(hào)所示為相應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所處位置。從圖中可以看出,監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布并不均勻,右上角測(cè)點(diǎn) 4、8、10、11、12、14 處分布相對(duì)集中,左下角測(cè)點(diǎn) 1、5、6、7、9、12 處分布比較稀疏,而右下角測(cè)點(diǎn) 2、3 處則很少有監(jiān)測(cè)點(diǎn)。圖 2.8 DMA 分區(qū)管網(wǎng)以及監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖在圖 2.8 中的 14 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝壓力傳感器并以 1 分鐘的采樣間隔采集管網(wǎng)中壓力數(shù)據(jù),通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒霐?shù)據(jù)控制中心。圖 2.9 和圖 2.10分別表示 1 號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和 2 號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在 2015 年 3 月 20 日當(dāng)天壓力變化情況,單位 MPa。橫坐標(biāo)為一天的采樣次數(shù) 1440 次,縱坐標(biāo)為壓力,壓力曲線呈鋸齒狀波動(dòng)。從圖中不難看出橫坐標(biāo) 400~700(時(shí)間:7:00~12:00)和 1000~1300(時(shí)間:17:00~22:00)兩段壓力數(shù)據(jù)呈下降趨勢(shì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球主要城市供水管網(wǎng)漏損率調(diào)研結(jié)果匯編[J]. 曹徐齊,阮辰旼. 凈水技術(shù). 2017(04)
[2]給水管網(wǎng)壓力驅(qū)動(dòng)水力模型構(gòu)建及降漏應(yīng)用[J]. 譚奇峰,高金良,刁美玲,李國(guó)斌,譚本源. 中國(guó)給水排水. 2016(15)
[3]城市供水管道漏損檢測(cè)技術(shù)淺究[J]. 惠云濤. 科技視界. 2016(16)
[4]基于壓力驅(qū)動(dòng)的管網(wǎng)漏損模型[J]. 張俊,陶濤. 供水技術(shù). 2015(05)
[5]供水管網(wǎng)系統(tǒng)爆管可監(jiān)控最小管徑分析方法研究[J]. 趙丹丹,程偉平,許剛,蔣建群. 中國(guó)給水排水. 2014(23)
[6]大規(guī)模供水管網(wǎng)爆管實(shí)時(shí)報(bào)警技術(shù)研究[J]. 許剛,陳冬雷,吳卓禎,程偉平. 中國(guó)給水排水. 2014(21)
[7]基于智能優(yōu)化算法的供水管網(wǎng)漏水點(diǎn)定位[J]. 劉書(shū)明,王歡歡,徐錦華,劉文君. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[8]供水管網(wǎng)爆管水力學(xué)模型與爆管定位[J]. 程偉平,趙丹丹,許剛,蔣建群. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(06)
[9]基于遺傳算法的供水管網(wǎng)反問(wèn)題漏失定位[J]. 董深,呂謀,盛澤斌,李璞. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[10]供水管網(wǎng)爆管故障診斷的PSO-SVM方法[J]. 李楠楠,郄志紅,古田均. 系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2012(09)
博士論文
[1]城市供水管網(wǎng)漏損控制研究[D]. 王麗娟.天津大學(xué) 2010
[2]城市供水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 俞亭超.浙江大學(xué) 2004
碩士論文
[1]城市供水管網(wǎng)DMA實(shí)時(shí)建模及應(yīng)用研究[D]. 蔡華強(qiáng).杭州電子科技大學(xué) 2016
[2]基于數(shù)據(jù)的城市供水管網(wǎng)建模分析和異常事件偵測(cè)[D]. 洪嘉鳴.杭州電子科技大學(xué) 2016
[3]基于SCADA系統(tǒng)的爆管監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 趙丹丹.浙江大學(xué) 2014
[4]供水灰口鑄鐵管內(nèi)壁初始腐蝕影響因素研究[D]. 王皓昉.浙江大學(xué) 2013
[5]城市供水管網(wǎng)泄漏檢測(cè)定位系統(tǒng)研究[D]. 劉永波.燕山大學(xué) 2010
[6]城市供水管網(wǎng)漏損率量化及控制研究[D]. 李文博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]基于GIS系統(tǒng)的城市供水管網(wǎng)漏損評(píng)價(jià)方法研究[D]. 郎鵬凱.太原理工大學(xué) 2010
[8]城市供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)優(yōu)化與爆管定位模型研究[D]. 劉美俠.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[9]基于SCADA系統(tǒng)的供水管網(wǎng)檢漏檢爆[D]. 李凌峰.西安建筑科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3472352
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