供水管网运行状态诊断方法及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术公开了一种供水管网运行状态诊断方法及计算机可读存储介质，方法包括：构建供水管网水力模型；根据预设的供水管网运行状态的诊断指标，获取所述供水管网水力模型中各诊断指标对应的参数，并分别根据各诊断指标对应的参数，计算供水管网对应各诊断指标的评分，所述诊断指标包括压力、用水缺额、水龄、管材、管龄、管道反向次数以及单位水头损失；确定各诊断指标的权重，并根据各诊断指标的评分以及各诊断指标的权重，计算供水管网的综合评分；根据供水管网的综合评分，确定供水管网的运行状态。本发明专利技术可快速、合理地诊断供水管网运行状态。状态。状态。

【技术实现步骤摘要】
供水管网运行状态诊断方法及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及供水
，尤其涉及一种供水管网运行状态诊断方法及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]城市供水管网建设是城市基础建设的重要组成部分，供水管网的正常运行对保障城市人民生活与生产发展至关重要。随着城市化的进程不断提高，城市供水管网涵盖的范围越来越广，服务的用户越来越多，管网也变的越来越复杂，水务公司也面临极大的管理与维护压力。采用科学、合理的方法对供水管网的运行状态进行诊断，能为供水管网的维护更新提供指导方向，降低管网爆管等事故出现的风险，提高管网供水的安全性、可靠性，具有重要的指导意义与实用价值。
[0003]目前在水力模型中供水管网运行状态的诊断方法主要是历史数据分析与实地检测。历史数据分析法需要多年积累的历史数据进行统计分析，数据会有不充分、不准确的情况，且耗费大量人力，同时未通过水力模型进行原因分析，很大程度只能得到一些经验性的结论。实地监测法需要实地测量管网内的压力、流量等数据，同样没有水力模型的计算分析，只能获得测点附近的情况，不能把握整个管网的情况。
[0004]在公开号为CN112348231A的中国专利公开文件中，公开了一种基于动态运行综合状态评价的供水管网优化方法，该方法对管网的各状态变量进行模拟仿真，通过对结构可靠性指标、水力可靠性指标及水质可靠性三项指标分别进行评价，通过模糊层次分析法计算指标权重，最终得出管网动态运行综合状态评价得分，并采用一种遗传算法对管道进行优化。但该方法在模糊层次分析法中，简单地用管网发生事故的次数作为参考序列，而没有考虑具体管网的规模以及发生事故的影响程度。在应用遗传算法的过程中，优化的目标僵硬地使用了水质及压力，而优化方式则是对二次加压泵站与加氯点进行数值上的调整，但管网中的问题是多样的，解决方案也是多样的，该方法未对特定的问题进行优化与解决。最后，该方法的评价指标未考虑管网内的压力、流量等是随时间变化的，在不同时刻所得到的评分应该是不同的。
[0005]在公开号为CN107146009A的中国专利公开文件中，公开了一种供水管网运行状态评估方法，该方法根据前一段时间内的不同指标的权重比确定下一时刻的指标选取后，确定评估标准并对运行状态进行动态评估。但该方法未对管网中的静态指标进行评估，管网的综合评价不够完善，并且，在不同的时间段，使用该方法做出的评价结果是不同的，该方法未给出一个24时以内或更长时间段的管网综合评价。同时，该方法并未聚焦管网中的问题，未能给出管网内的问题集合。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种供水管网运行状态诊断方法及计算机可读存储介质，可快速、合理地诊断供水管网运行状态。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种供水管网运行状态诊断方法，包括：
[0008]构建供水管网水力模型；
[0009]根据预设的供水管网运行状态的诊断指标，获取所述供水管网水力模型中各诊断指标对应的参数，并分别根据各诊断指标对应的参数，计算供水管网对应各诊断指标的评分，所述诊断指标包括压力、用水缺额、水龄、管材、管龄、管道反向次数以及单位水头损失；
[0010]确定各诊断指标的权重，并根据各诊断指标的评分以及各诊断指标的权重，计算供水管网的综合评分；
[0011]根据供水管网的综合评分，确定供水管网的运行状态。
[0012]本专利技术还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的方法。
[0013]本专利技术的有益效果在于：通过建立供水管网水力模型，可以动态模拟管网的运行状态，对管网状态进行实时监测与模拟计算；利用供水管网水力模型的计算结果进行统计分析，具有与实际管网较好的贴合度、较高的准确性与实用性；诊断指标包括静态指标和动态指标，综合考虑了影响管网运行的因素，完善了对管网的综合评价；通过定量分析，可快速、合理地诊断供水管网运行中存在的潜在问题，为供水管网运行状态的诊断提供了一个客观标准，方便水务工作人员快速、直观地确认问题，为后期规划建设、管理调度提供有效参考，提高运营水平。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的一种供水管网运行状态诊断方法的流程图；
[0015]图2为本专利技术实施例一的方法流程图。
具体实施方式
[0016]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0017]请参阅图1，一种供水管网运行状态诊断方法，包括：
[0018]构建供水管网水力模型；
[0019]根据预设的供水管网运行状态的诊断指标，获取所述供水管网水力模型中各诊断指标对应的参数，并分别根据各诊断指标对应的参数，计算供水管网对应各诊断指标的评分，所述诊断指标包括压力、用水缺额、水龄、管材、管龄、管道反向次数以及单位水头损失；
[0020]确定各诊断指标的权重，并根据各诊断指标的评分以及各诊断指标的权重，计算供水管网的综合评分；
[0021]根据供水管网的综合评分，确定供水管网的运行状态。
[0022]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：通过定量分析，可快速、合理地诊断供水管网运行中存在的问题，为供水管网运行状态的诊断提供了一个客观标准。
[0023]进一步地，所述根据预设的供水管网运行状态的诊断指标，获取所述供水管网水力模型中各诊断指标对应的参数，并分别根据各诊断指标对应的参数，计算供水管网对应各诊断指标的评分之前，进一步包括：
[0024]对所述供水管网水力模型进行校验；
[0025]若校验通过，则执行所述根据预设的供水管网运行状态的诊断指标，获取所述供水管网水力模型中各诊断指标对应的参数，并分别根据各诊断指标对应的参数，计算供水管网对应各诊断指标的评分的步骤；
[0026]所述对所述供水管网水力模型进行校验具体为：
[0027]对所述供水管网水力模型进行水力平差计算，得到各压力监测点在预设的多个时段的模拟压力值以及各流量监测点在预设的多个时段的模拟流量值；
[0028]获取各压力监测点在预设的多个时段的实际压力值以及各流量监测点在预设的多个时段的实际流量值；
[0029]分别根据各压力监测点在预设的多个时段的模拟压力值和实际压力值，通过第一公式计算各压力监测点的多时刻绝对误差均值；
[0030]分别根据各流量监测点在预设的多个时段的模拟流量值和实际流量值，通过第二公式计算各流量监测点的多时刻相对误差率均值；
[0031]若多时刻绝对误差均值小于或等于预设的第一压力阈值的压力监测点数量占压力监测点总数的预设第一比例以上、多时刻绝对误差均值小于或等于预设的第二压力阈值的压力监测点数量占压力监测点总数的预设第二比例以上且多时刻相对误差率均值小于或等于预设的第一百分比的流量监测点数量占流量监测点总数的预设第三比例以上，则判定校验通过；
[0032]所述第一公式为
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供水管网运行状态诊断方法，其特征在于，包括：构建供水管网水力模型；根据预设的供水管网运行状态的诊断指标，获取所述供水管网水力模型中各诊断指标对应的参数，并分别根据各诊断指标对应的参数，计算供水管网对应各诊断指标的评分，所述诊断指标包括压力、用水缺额、水龄、管材、管龄、管道反向次数以及单位水头损失；确定各诊断指标的权重，并根据各诊断指标的评分以及各诊断指标的权重，计算供水管网的综合评分；根据供水管网的综合评分，确定供水管网的运行状态。2.根据权利要求1所述的供水管网运行状态诊断方法，其特征在于，所述根据预设的供水管网运行状态的诊断指标，获取所述供水管网水力模型中各诊断指标对应的参数，并分别根据各诊断指标对应的参数，计算供水管网对应各诊断指标的评分之前，进一步包括：对所述供水管网水力模型进行校验；若校验通过，则执行所述根据预设的供水管网运行状态的诊断指标，获取所述供水管网水力模型中各诊断指标对应的参数，并分别根据各诊断指标对应的参数，计算供水管网对应各诊断指标的评分的步骤；所述对所述供水管网水力模型进行校验具体为：对所述供水管网水力模型进行水力平差计算，得到各压力监测点在预设的多个时段的模拟压力值以及各流量监测点在预设的多个时段的模拟流量值；获取各压力监测点在预设的多个时段的实际压力值以及各流量监测点在预设的多个时段的实际流量值；分别根据各压力监测点在预设的多个时段的模拟压力值和实际压力值，通过第一公式计算各压力监测点的多时刻绝对误差均值；分别根据各流量监测点在预设的多个时段的模拟流量值和实际流量值，通过第二公式计算各流量监测点的多时刻相对误差率均值；若多时刻绝对误差均值小于或等于预设的第一压力阈值的压力监测点数量占压力监测点总数的预设第一比例以上、多时刻绝对误差均值小于或等于预设的第二压力阈值的压力监测点数量占压力监测点总数的预设第二比例以上且多时刻相对误差率均值小于或等于预设的第一百分比的流量监测点数量占流量监测点总数的预设第三比例以上，则判定校验通过；所述第一公式为所述第二公式为其中，ε为压力监测点的多时刻绝对误差均值，H
t
为所述压力监测点在第t个时段的实际压力值，H
tsim
为所述压力监测点在第t个时段的模拟压力值，T为预设的总时段数；δ为流量监测点的多时刻相对误差率均值，Q
t
为所述流量监测点在第t个时段的实际流量值，Q
tsim
为所述流量监测点在第t个时段的模拟流量值。3.根据权利要求1所述的供水管网运行状态诊断方法，其特征在于，所述根据预设的供
水管网运行状态的诊断指标，获取所述供水管网水力模型中各诊断指标对应的参数，并分别根据各诊断指标对应的参数，计算供水管网对应各诊断指标的评分，具体为：通过水力平差计算，获取所述供水管网水力模型中各节点在各时段的压力值，并根据各节点的压力值处于预设的低压范围的时段数以及预设的总时段数，计算供水管网对应压力指标的指标值；分别根据各节点的基本用水量和实际用水量，计算各节点在各时段的用水缺额，并根据各节点的用水缺额大于预设的用水缺额阈值的时段数以及预设的总时段数，计算供水管网对应用水缺额指标的指标值；通过水力平差计算，获取各节点的水龄，并根据水龄大于预设的水龄阈值的节点数以及供水管网水力模型中的节点总数，计算供水管网对应水龄指标的指标值；获取各管道的管材，并根据管材为预设材质的管道的横截面积总和以及供水管网水力模型中各管道的横截面积总和，计算供水管网对应管材指标的指标值；获取各管道的管龄，并根据管龄大于预设的管龄阈值的管道的横截面积总和以及供水管网水力模型中各管道的横截面积总和，计算供水管网对应管龄指标的指标值；通过水力平差计算，获取各管道的水流方向发生改变的次数，并根据水流方向发生改变的次数大于预设的次数阈值的管道的横截面积总和以及供水管网水力模型中各管道的横截面积总和，计算供水管网对应管道反向次数指标的指标值；通过水力平差计算，获取各管道在各时段的单位水头损失，并根据各管道的单位水头损失大于预设的损失阈值的时段数、各管道的横截面积、供水管网水力模型中各管道的横截面积总和以及预设的总时段数，计算供水管网对应单位水头损失指标的指标值；分别根据各诊断指标的指标...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世文，马桥，闫迪，
申请(专利权)人：青岛西海岸公用事业集团水务有限公司，
类型：发明
国别省市：