基于SCADA数据和实时模型的城市供水管网爆管在线定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SCADA数据和实时模型的城市供水管网爆管在线定位方法。本发明专利技术首先监测压力波谷，确定疑似爆管时间边界和校核测点，然后根据每次爆管发生后测点的流量异常率变化，选择测点当中异常率变化明显的测点，按照它们所在位置，划定矩形区域，作为实时优化校核模型搜索爆管点的初始区域。最后目标函数以连续时间内压力测点的压力模拟值和实际值、流量测点的模拟值与实际值之间的差值绝对值之和作为评价标准，迭代求解最小值，获得最可能的爆管节点和爆管流量。本发明专利技术能实现对爆管等异常事件的高精度快速侦测定位，降低爆管对供水管网系统造成的危害。

On line location method of urban water supply pipe network based on SCADA data and real time model

The invention discloses a method for online positioning of an urban water supply pipe network based on SCADA data and real time model. The present invention first monitoring pressure trough, determine the suspected explosion of time boundary and check measuring point, then according to the measuring point of the flow tube after the occurrence of the abnormal rate of change of each burst, select the point measurement point among the rate of abnormal changes, according to their location, delimit the rectangular area, as a real time optimization model for checking the initial search area of pipe explosion point. Finally, based on the objective function of pressure continuous time point pressure simulation value and the actual value, flow measuring absolute value and the difference between actual value and standard for evaluating point simulation, iterative solution of the minimum value, get tube node and tube explosion most likely flow. The invention can realize the rapid and accurate detection and location of abnormal events such as the explosion tube, and reduce the harm caused by the explosion pipe to the water supply pipe network system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于城市供水管网领域，涉及供水管网的爆管异常定位，具体是一种基于SCADA数据和实时模型的城市供水管网爆管在线定位方法。
技术介绍
爆管漏水在供水管网中普遍存在，具有突发性，会导致供水系统运行异常，影响居民生活和企业生产，甚至会危害人身安全。然而，爆管侦测与定位较为复杂，涉及爆管发生时管网系统动态状况，受到测点少、测量精度低、采集传输实时性差、水力模型不可靠等因素影响。目前管网爆管定位方法主要有基于在线数据分析（如瞬变流逆分析等）方法和基于微观模型（如离线模型异常校核）方法，前一类方法基于在线数据，可一定程度上实现爆管流量初步估计和爆管点区域划定，但易受管网噪声影响，易漏诊，且定位误差大；后一类方法虽可在理论上实现精确定位，但离线模型往往精度较低，存在固有误差源，同时，由于爆管会对管网系统产生破环性影响，直接影响管网各个区域压力态势，同时会对入水口水压造成波动，传统离线模型忽略这部分变化，易产生较大定位误差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对供水管网在线定位的需要，提出了一种基于SCADA数据和实时模型的城市供水管网爆管在线定位方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于SCADA数据和实时模型的城市供水管网爆管在线定位方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1 、监测压力波谷，确定疑似爆管时间边界和校核测点根据各测压点在爆管发生前后的压力变化的先后顺序和压力波谷，得出测点压力因爆管发生变化的起始时间、截止时间，从而获得用于实时模型优化校核的起始时间，持续时间T以及有压力值反馈的时刻k，选择负压波变化前几位的测点作为校核测点，设其个数为m；步骤2、初步定位爆管发生前后，测点与水源压差的比值反映了爆管发生后测点附近的流量异常情况，用公式表示为：其中，表示管网中各测点在爆管发生后时刻时附近区域的流量异常率，表示爆管发生起始时刻，表示爆管发生后时刻测点与水源水头...

【技术特征摘要】
1.基于SCADA数据和实时模型的城市供水管网爆管在线定位方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1 、监测压力波谷，确定疑似爆管时间边界和校核测点根据各测压点在爆管发生前后的压力变化的先后顺序和压力波谷，得出测点压力因爆管发生变化的起始时间、截止时间，从而获得用于实时模型优化校核的起始时间，持续时间T以及有压力值反馈的时刻k，选择负压波变化前几位的测点作为校核测点，设其个数为m；步骤2、初步定位爆管发生前后，测点与水源压差的比值反映了爆管发生后测点附近的流量异常情况，用公式表示为：其中，表示管网中各测点在爆管发生后时刻时附近区域的流量异常率，表示爆管发生起始时刻，表示爆管发生后时刻测点与水源水头的压差，表示时刻测点与水源水头的压差；根据每次爆管发生后测点的流量异常率变化，选择测点当中异常率变化前几位的测点，按照它们所在位置，划定矩形区域，作为实时优化校核模型搜索爆管点的初始区域；步骤3、精确定位目标函数以连续时间内压力测点的压力模拟值和实际值、流量测点的模拟值与实际值之间的差值绝对值之和作为评价标准，迭代求解...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐哲，李玉全，蔡华强，熊晓锋，何必仕，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33