高效筛选供水管网泄漏区域的方法技术

本发明专利技术公开了一种高效筛选供水管网泄漏区域的方法，将供水管网进行虚拟DMA分区；确定城市管网的漏损指标；建立主观分权的第一层级判断矩阵；建立客观分权的第二层级判断矩阵；利用热图聚类构建可视化的AHP模型；对1～n号虚拟DMA分区进行层次总排序，并验证层次总排序的一致性，若一致性验证通过，则根据步骤5得到可视化的AHP模型筛选出供水管网的高漏损区域并能获得各个虚拟DMA分区存在的具体问题；解决了现有技术中DMA分区需要在管道上安装流量计或阀门，利用经典层次分析法筛选供水管网泄漏区域主观影响大，致使筛选结果不准确的问题。

Method for efficiently screening leakage area of water supply pipe network

The invention discloses a method for efficient screening of regional water supply pipeline leak, the water supply network of virtual DMA partition; determine the leakage index of city pipe network; the first level of decentralization to establish subjective judgment matrix; judgment matrix of second levels to establish objective decentralization; AHP model visualization using thermography clustering; on the 1 ~ n virtual DMA the partition of the level of total order, and verify the consistency of the total order, if the consistency is verified, according to the 5 steps to obtain AHP model visualization of the selected high leakage of water supply network and can obtain various virtual specific problems existing DMA partition; solves the DMA need to install the valve in the flow meter or partition the pipeline, using the classical AHP screening of water supply pipe network leakage area subjective influence, resulting in the problem of inaccurate screening results.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于供水管网
，涉及一种高效筛选供水管网泄漏区域的方法。
技术介绍
供水管道由于老化、腐蚀、断裂等原因，泄漏在所难免。调查显示，我国供水管网平均泄漏率在20％以上，高于国家要求在12％以内的标准。供水管网泄漏不仅影响正常供水，也会带来水质问题。城市水司建立计量分区(DMA)主要是为了评估漏损量、产销差和压力情况，通过流量变化迅速发现漏水迹象，指导相关部门进行有目的的检查；按照DMA设计的原则，应该将DMA进行封闭计量，用户数一般划分为500-1000户，管道长度在20-30km，在管道上安装流量计或阀门，其核心是将复杂的供水管网切割成若干个相对简单的独立计量分区，通过流量仪实现夜间最小流量和管网基底流量的评估，DMA分区可以检测小范围管网的泄漏情况，缩短检漏人员发现—定位—开挖—维修的周期，DMA分区在降低管网漏耗中有着重要的作用。但在中国的许多城市由于技术和经济的条件限制，DMA分区往往不到位，不能很好的指导水司降漏，另外，在DMA分区过程中也存局部管线不够清楚；阀门问题引起的局部压力不足，靠近管壁阀门的附近容易出现水质问题，导致用户投诉频繁。层次分析法(AHP)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效筛选供水管网泄漏区域的方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：步骤1，通过地理信息系统显示的城市供水管网特点，将供水管网进行虚拟DMA分区，编号1～n，每个虚拟分区中的用户数为500～1000；步骤2，确定管网漏点密度、管龄、漏点在不同管材上的分布、漏点在不同路面负荷的分布、管网平均压力、综合管网密度为城市管网的漏损指标；步骤3，建立主观分权的第一层级判断矩阵：城市供水专家分别对1～n号虚拟DMA分区中的每两个漏损指标进行重要性评判，某个虚拟DMA分区中管网漏点密度、管龄、漏点在不同管材上的分布、漏点在不同路面负荷的分布、管网平均压力、综合管网密度的重要性得分分别为a、b、c、d、e、...

【技术特征摘要】
1.一种高效筛选供水管网泄漏区域的方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：步骤1，通过地理信息系统显示的城市供水管网特点，将供水管网进行虚拟DMA分区，编号1～n，每个虚拟分区中的用户数为500～1000；步骤2，确定管网漏点密度、管龄、漏点在不同管材上的分布、漏点在不同路面负荷的分布、管网平均压力、综合管网密度为城市管网的漏损指标；步骤3，建立主观分权的第一层级判断矩阵：城市供水专家分别对1～n号虚拟DMA分区中的每两个漏损指标进行重要性评判，某个虚拟DMA分区中管网漏点密度、管龄、漏点在不同管材上的分布、漏点在不同路面负荷的分布、管网平均压力、综合管网密度的重要性得分分别为a、b、c、d、e、f，形成该虚拟DMA分区中六个漏损指标的重要性评估矩阵A，如公式(1)所示；其中，aij代表两个漏损指标之间的比值，利用方根法由重要性评估矩阵A求出1～n号虚拟DMA分区中各漏损指标的主观权值wi，并对重要性评估矩阵A进行层次单排序及一致性检验，一致性检验不通过时，重新调整重要性评估矩阵A，直到一致性检验通过；步骤4，建立客观分权的第二层级判断矩阵：通过ArcGIS统计1～n号虚拟DMA分区的综合管网密度、管网漏点密度和管龄；通过历年漏点统计数据得到1～n号虚拟DMA分区的漏点在不同管材上的分布及漏点在不同路面负荷的分布；通过SCADA系统和水力模型模拟得到1～n号虚拟DMA分区的管网平均压力；基于以上信息建立1～n号虚拟DMA分区中各漏损指标的客观分权矩阵；利用方根法由客观分权矩阵求出各漏损指标的客观权值wi′，并对客观分权矩阵进行层次单排序及一致性检验，一致性检验不通过时，需要重新调整客观分权矩阵，直到一致性检验通过；步骤5，利用热图聚类构建可视化的AHP模型：利用1～n号虚拟DMA分区的各漏损指标的客观权值wi′，进行热图聚类；步骤6，按照每个虚拟DMA分区总权重从大到小对1～n号虚拟DMA分区进行层次总排序，并计算层次总排序的一致性，通过一致性验后，按照步骤5得到可视化的AHP模型筛选出供水管网的高漏损区域并能获得各个虚拟DMA分区存在的具体问题。2.根据权利要求1所述的一种高效筛选供水管网泄漏区域的方法，其特征在于，所述步骤3中，利用方根法由重要性评估矩阵A求出1～n号虚拟DMA分区中各漏损指标的主观权值wi的方法为：将重要性评估矩阵A各列向量采用集合平均然后归一化，得到列向量近似作为加权向量，如公式(2)；wi=Πj=1naijnΣk=1n(Πj=1naij)n,i=1,2,...,n---(2).]]>3.根据权利要求2所述的一种高效筛选供水管网泄漏区域的方法，其特征在于，所述步骤3中，对重要性评估矩阵A进行层次单排序的方法为：求解重要性评估矩阵A的特征值，如公式(3)；λ=Σk=1na1j×w1w1+Σk=1na2j×w2w2+...+&Sigm...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇希，于晓章，张学洪，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45