【技术实现步骤摘要】
本申请涉及管道漏损监测，尤其涉及一种供水管道漏损定位方法、系统、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、水资源短缺对社会经济带来了诸多挑战，供水管网漏损不仅会造成水资源浪费、影响管网水质，还会降低供水系统运行效率从而增加供水成本。因此，供水管网的漏损分析可以在一定程度上评估管网的漏损风险并确定漏损点位和程度，从而优化供水管理策略和措施，助力实现水资源的可持续利用和社会经济的可持续发展。目前关于供水管网漏损定位的研究主要有三大板块。第一类是基于一些实体硬件和机械装置的设计，将设备布设在管道中从而对漏损情况进行实时监测；第二类是利用数值分析方法(相关系数、聚类分析等)和人工智能算法(卷积神经网络、随机森林等)，基于实测数据对模型进行训练和模拟，从而得到初步的漏损位置；第三类是利用水力模型模拟得到监测节点的水流参数，不断改变工况场景和边界条件反复迭代模拟，从而缩小漏损位置范围。
2、尽管现有研究所提出的技术设备具有较高的工程应用价值，但它们的设计和布设成本较高，经济实用性较低且不易于推广；基于数值分析和机器学习算法模拟得到的结果对样本依赖度大，且具有较高的技术门槛；而利用水力模型进行反复模拟则效率较低，准确度也存疑。因此，如何提高漏损管段位置的准确度是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种供水管道漏损定位方法、系统、电子设备及存储介质，通过结合漏损管段内的水流方向和漏损分值，从而进一步溯源到漏损管段位置，能够快捷高效且更准确
2、为了达到上述目的，本申请采用以下技术方案：
3、第一方面，本申请提供了一种供水管道漏损定位方法，包括下述步骤：
4、获取供水管网的地理信息数据，并根据所述地理信息数据建立供水管网的拓扑结构；
5、利用预先构建的水力模型模拟供水管网的节点参数，得到节点参数的模拟值；
6、将所述模拟值和实测值进行对比，得到各节点参数的差异值；
7、根据所述差异值对供水管网进行漏损率评估，得到漏损率评估结果；
8、根据漏损率评估结果，确定漏损管段内的水流方向，并结合管段的分值追溯漏损位置。
9、作为优选的技术方案，所述地理信息数据包括管道网络位置、泵站位置、水箱位置和水源位置；
10、所述拓扑结构是根据所述管道网络位置、泵站位置、水箱位置和水源位置的连接关系建立的。
11、作为优选的技术方案，所述利用预先构建的水力模型模拟供水管网的节点参数，得到节点参数的模拟值，具体包括：
12、获取用户的最大用水量作为水力模型的边界条件，根据水力学原理对管网进行水力计算，从而得到满水量状态下的供水管网各监测节点参数模拟值；
13、所述节点参数包括流量参数、压力参数、水位参数和水质参数。
14、作为优选的技术方案，还包括对所述各节点参数的差异值进行归一化处理，并分别对各节点参数归一化后的差异值进行相加，最后得到各节点的差异值。
15、作为优选的技术方案，所述根据所述差异值对供水管网进行漏损率评估，得到漏损率评估结果，具体的：
16、基于各监测节点的差异值对节点所连接的管段赋予相同的分值，相邻节点之间的管段则以最大差异值进行赋值；
17、根据各管段的分值对供水管网进行漏损率评估，将所有管段的分值从大到小进行排序，并将漏损率分为五个等级，最终得到漏损率评估结果。
18、作为优选的技术方案，所述水流方向是根据各监测节点实测的管线高程、水位和水质进行判定的；
19、根据所述管线高程判定是指在同一管线段，水体由高处的一端流向低处的一端；
20、根据所述水位判定是指结合水位数据和管底高程数据判断水面高程，水体由水面高的一端流向水面低的一端；
21、根据所述水质判定是指漏损处污染物浓度较高，污水由污染浓度高的位置流向污染浓度低的位置。
22、作为优选的技术方案，所述确定漏损管段内的水流方向，并结合管段的分值追溯漏损位置，具体的：
23、在高漏损率管段中，漏损处的管段和节点处于上游位置，水流方向会先经过上游位置；此外，处于所述漏损处时，管段的分值最高；因此，根据水流方向和管段的分值溯源到漏损位置的管段和节点，进一步锁定漏损管段位置。
24、第二方面，本申请提供了一种供水管道漏损定位系统，应用于所述的一种供水管道漏损定位方法，包括建立拓扑结构模块、模拟值模块、差异值模块、漏损率评估模块以及追溯漏损位置模块；
25、所述建立拓扑结构模块，用于获取供水管网的地理信息数据，并根据所述地理信息数据建立供水管网的拓扑结构；
26、所述模拟值模块，用于利用预先构建的水力模型模拟供水管网的节点参数，得到节点参数的模拟值；
27、所述差异值模块，用于将所述模拟值和实测值进行对比，得到各节点参数的差异值；
28、所述漏损率评估模块，用于根据所述差异值对供水管网进行漏损率评估，得到漏损率评估结果；
29、所述追溯漏损位置模块，用于根据漏损率评估结果，确定漏损管段内的水流方向，并结合管段的分值追溯漏损位置。
30、第三方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
31、至少一个处理器；以及，
32、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
33、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行所述的一种供水管道漏损定位方法。
34、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现所述的一种供水管道漏损定位方法。
35、综上所述，与现有技术相比，本申请提供的技术方案带来的有效效果至少包括：
36、本申请结合水力模型与部分实测数据开展模拟与分析，不需要投入太多监测设备和人力劳动，方法简单可行，成本较低且普适性强；其次，通过对比水力模型的模拟节点参数值与实测的水流参数确定高漏损率的管段，并结合水流参数的上下游特征来判断管段水流方向，从而进一步“溯源”到漏损管段；方法快捷高效，且能更准确地锁定漏损位置。
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1.一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，所述地理信息数据包括管道网络位置、泵站位置、水箱位置和水源位置；
3.根据权利要求1所述一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，所述利用预先构建的水力模型模拟供水管网的节点参数，得到节点参数的模拟值，具体包括：
4.根据权利要求1所述一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，还包括对所述各节点参数的差异值进行归一化处理，并分别对各节点参数归一化后的差异值进行相加，最后得到各节点的差异值。
5.根据权利要求1所述一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，所述根据所述差异值对供水管网进行漏损率评估，得到漏损率评估结果，具体的：
6.根据权利要求1所述一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，所述水流方向是根据各监测节点实测的管线高程、水位和水质进行判定的；
7.根据权利要求1所述一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，所述确定漏损管段内的水流方向，并结合管段的分值追溯漏损位置，具体的：
8.一种供水管
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
10.一种计算机可读存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现权利要求1-7任一项所述的一种供水管道漏损定位方法。
...【技术特征摘要】
1.一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，所述地理信息数据包括管道网络位置、泵站位置、水箱位置和水源位置；
3.根据权利要求1所述一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，所述利用预先构建的水力模型模拟供水管网的节点参数，得到节点参数的模拟值，具体包括：
4.根据权利要求1所述一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，还包括对所述各节点参数的差异值进行归一化处理，并分别对各节点参数归一化后的差异值进行相加，最后得到各节点的差异值。
5.根据权利要求1所述一种供水管道漏损定位方法，其特征在于，所述根据所述差异值对供水管网进行漏损率评估，得到漏损率评估结果，具体的：
【专利技术属性】
技术研发人员：赵小阳，刘洋，魏峰，段鹏，张国锋，彭浩，吴凯华，邱镛康，付乐宜，
申请(专利权)人：广州市城市规划勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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