基于数据的城市供水管网系统爆管事件侦测与定位
发布时间：2021-11-02 20:45
供水管网爆管事件的侦测与定位是城市供水管网安全生产中的热点问题,国内外学者对此进行大量研究。本文在分析现有研究基础上,开展下述研究:（1）基于压力差SPC爆管侦测方法:利用压力SPC、压力差SPC和压力差正态概率累积曲线法三种方法,结合SX市DMA区实际管网节点压力数据进行爆管事件侦测结果对比。实例表明,基于压力差SPC爆管侦测方法具有较高爆管事件侦测能力,漏报率降至零,误报率降至56.26%。究其原因,管网SCADA压力数据呈非正态分布,而压力差数据呈正态分布,SPC方法更适合于正态分布的信号。（2）爆管侦测影响因素分析:考虑到供水管网爆管侦测受到多种因素影响,利用EPANETH2模拟爆管实验对影响因素展开分析,其中包括采样间隔、爆管流量和爆管时间点等。经过针对性的模拟实验,得出合适的采样间隔为1-2分钟、节点压力越平缓越容易侦测等结论。（3）基于重心法和K均值聚类的爆管定位方法:结合管网中爆管事件对周围节点的影响并不完全呈圆环形传递的现象,先对管网监测点进行聚类分析并对爆管进行初定位,再对相关监测点信号进行重心法处理,实现爆管事件精确定位。实例验证表明,采用该方法可以实现对管网爆管...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SX市供水管网结构布局
HCDL、FM 分区
13 YADL 25555 2555500 59120.34 19392.0414 QWLWXL 28211 2821100 58728.76 20088.29图 2.8 为 DMA 分区管网以及监测点分布图，图中序号所示为相应监测点所处位置。从图中可以看出，监测点分布并不均匀，右上角测点 4、8、10、11、12、14 处分布相对集中，左下角测点 1、5、6、7、9、12 处分布比较稀疏，而右下角测点 2、3 处则很少有监测点。图 2.8 DMA 分区管网以及监测点分布图在图 2.8 中的 14 个监测点安装压力传感器并以 1 分钟的采样间隔采集管网中压力数据，通过无线传感网将数据传输到中央数据控制中心。图 2.9 和图 2.10分别表示 1 号监测点和 2 号监测点在 2015 年 3 月 20 日当天压力变化情况，单位 MPa。横坐标为一天的采样次数 1440 次，纵坐标为压力，压力曲线呈锯齿状波动。从图中不难看出横坐标 400~700（时间：7:00~12:00）和 1000~1300(时间：17:00~22:00)两段压力数据呈下降趋势
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球主要城市供水管网漏损率调研结果汇编[J]. 曹徐齐,阮辰旼. 净水技术. 2017(04)
[2]给水管网压力驱动水力模型构建及降漏应用[J]. 谭奇峰,高金良,刁美玲,李国斌,谭本源. 中国给水排水. 2016(15)
[3]城市供水管道漏损检测技术浅究[J]. 惠云涛. 科技视界. 2016(16)
[4]基于压力驱动的管网漏损模型[J]. 张俊,陶涛. 供水技术. 2015(05)
[5]供水管网系统爆管可监控最小管径分析方法研究[J]. 赵丹丹,程伟平,许刚,蒋建群. 中国给水排水. 2014(23)
[6]大规模供水管网爆管实时报警技术研究[J]. 许刚,陈冬雷,吴卓祯,程伟平. 中国给水排水. 2014(21)
[7]基于智能优化算法的供水管网漏水点定位[J]. 刘书明,王欢欢,徐锦华,刘文君. 同济大学学报(自然科学版). 2014(05)
[8]供水管网爆管水力学模型与爆管定位[J]. 程伟平,赵丹丹,许刚,蒋建群. 浙江大学学报(工学版). 2013(06)
[9]基于遗传算法的供水管网反问题漏失定位[J]. 董深,吕谋,盛泽斌,李璞. 哈尔滨工业大学学报. 2013(02)
[10]供水管网爆管故障诊断的PSO-SVM方法[J]. 李楠楠,郄志红,古田均. 系统工程理论与实践. 2012(09)
博士论文
[1]城市供水管网漏损控制研究[D]. 王丽娟.天津大学 2010
[2]城市供水系统优化调度研究[D]. 俞亭超.浙江大学 2004
硕士论文
[1]城市供水管网DMA实时建模及应用研究[D]. 蔡华强.杭州电子科技大学 2016
[2]基于数据的城市供水管网建模分析和异常事件侦测[D]. 洪嘉鸣.杭州电子科技大学 2016
[3]基于SCADA系统的爆管监测方法研究[D]. 赵丹丹.浙江大学 2014
[4]供水灰口铸铁管内壁初始腐蚀影响因素研究[D]. 王皓昉.浙江大学 2013
[5]城市供水管网泄漏检测定位系统研究[D]. 刘永波.燕山大学 2010
[6]城市供水管网漏损率量化及控制研究[D]. 李文博.哈尔滨工业大学 2010
[7]基于GIS系统的城市供水管网漏损评价方法研究[D]. 郎鹏凯.太原理工大学 2010
[8]城市供水管网监测点优化与爆管定位模型研究[D]. 刘美侠.河北农业大学 2009
[9]基于SCADA系统的供水管网检漏检爆[D]. 李凌峰.西安建筑科技大学 2005
本文编号：3472352
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SX市供水管网结构布局
HCDL、FM 分区
13 YADL 25555 2555500 59120.34 19392.0414 QWLWXL 28211 2821100 58728.76 20088.29图 2.8 为 DMA 分区管网以及监测点分布图，图中序号所示为相应监测点所处位置。从图中可以看出，监测点分布并不均匀，右上角测点 4、8、10、11、12、14 处分布相对集中，左下角测点 1、5、6、7、9、12 处分布比较稀疏，而右下角测点 2、3 处则很少有监测点。图 2.8 DMA 分区管网以及监测点分布图在图 2.8 中的 14 个监测点安装压力传感器并以 1 分钟的采样间隔采集管网中压力数据，通过无线传感网将数据传输到中央数据控制中心。图 2.9 和图 2.10分别表示 1 号监测点和 2 号监测点在 2015 年 3 月 20 日当天压力变化情况，单位 MPa。横坐标为一天的采样次数 1440 次，纵坐标为压力，压力曲线呈锯齿状波动。从图中不难看出横坐标 400~700（时间：7:00~12:00）和 1000~1300(时间：17:00~22:00)两段压力数据呈下降趋势
【参考文献】：
期刊论文
[1]全球主要城市供水管网漏损率调研结果汇编[J]. 曹徐齐,阮辰旼. 净水技术. 2017(04)
[2]给水管网压力驱动水力模型构建及降漏应用[J]. 谭奇峰,高金良,刁美玲,李国斌,谭本源. 中国给水排水. 2016(15)
[3]城市供水管道漏损检测技术浅究[J]. 惠云涛. 科技视界. 2016(16)
[4]基于压力驱动的管网漏损模型[J]. 张俊,陶涛. 供水技术. 2015(05)
[5]供水管网系统爆管可监控最小管径分析方法研究[J]. 赵丹丹,程伟平,许刚,蒋建群. 中国给水排水. 2014(23)
[6]大规模供水管网爆管实时报警技术研究[J]. 许刚,陈冬雷,吴卓祯,程伟平. 中国给水排水. 2014(21)
[7]基于智能优化算法的供水管网漏水点定位[J]. 刘书明,王欢欢,徐锦华,刘文君. 同济大学学报(自然科学版). 2014(05)
[8]供水管网爆管水力学模型与爆管定位[J]. 程伟平,赵丹丹,许刚,蒋建群. 浙江大学学报(工学版). 2013(06)
[9]基于遗传算法的供水管网反问题漏失定位[J]. 董深,吕谋,盛泽斌,李璞. 哈尔滨工业大学学报. 2013(02)
[10]供水管网爆管故障诊断的PSO-SVM方法[J]. 李楠楠,郄志红,古田均. 系统工程理论与实践. 2012(09)
博士论文
[1]城市供水管网漏损控制研究[D]. 王丽娟.天津大学 2010
[2]城市供水系统优化调度研究[D]. 俞亭超.浙江大学 2004
硕士论文
[1]城市供水管网DMA实时建模及应用研究[D]. 蔡华强.杭州电子科技大学 2016
[2]基于数据的城市供水管网建模分析和异常事件侦测[D]. 洪嘉鸣.杭州电子科技大学 2016
[3]基于SCADA系统的爆管监测方法研究[D]. 赵丹丹.浙江大学 2014
[4]供水灰口铸铁管内壁初始腐蚀影响因素研究[D]. 王皓昉.浙江大学 2013
[5]城市供水管网泄漏检测定位系统研究[D]. 刘永波.燕山大学 2010
[6]城市供水管网漏损率量化及控制研究[D]. 李文博.哈尔滨工业大学 2010
[7]基于GIS系统的城市供水管网漏损评价方法研究[D]. 郎鹏凯.太原理工大学 2010
[8]城市供水管网监测点优化与爆管定位模型研究[D]. 刘美侠.河北农业大学 2009
[9]基于SCADA系统的供水管网检漏检爆[D]. 李凌峰.西安建筑科技大学 2005
本文编号：3472352
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