一种供水管网压力预测方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:46066031 阅读:12 留言:0更新日期:2025-08-11 15:53
本发明专利技术实施例公开了一种供水管网压力预测方法、装置、电子设备及存储介质,涉及供水管网压力预测技术领域,其中,所述方法包括:基于管网水力学基本原理构建机理约束的特征工程,采集供水管网的特征变量和目标压力值,形成数据集并进行预处理;采用多任务LightGBM构建压力预测模型,基于数据集通过损失函数和优化算法调整参数对模型进行训练;计算模型的多时段绝对误差均值,基于SHAP框架构建特征贡献度量化体系计算各特征对模型的贡献度占比;根据误差均值和贡献度占比对模型进行优化和重新训练,直至满足设定要求,对供水管网进行压力预测。本发明专利技术解决了现有技术难以捕捉动态压力波动规律、预测误差高且可解释性弱、优化滞后且部署灵活性差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供水管网压力预测,尤其涉及一种供水管网压力预测方法、装置、电子设备及存储介质


技术介绍

1、随着城市化进程的加快,供水管网规模不断扩大,用水需求日益复杂多变,这对供水管网压力预测的实时性与精准性提出了更高要求。

2、然而,传统的供水管网压力预测方法,如水力模型法和数据驱动法,在应对现代供水管网管理的复杂性时,均表现出明显的局限性。水力模型法依赖于水力学方程构建管网数学模型,虽然理论基础扎实,但其对管网基础数据质量要求极高,参数校准过程复杂,需要专业团队进行长期维护,导致实施和维护成本高昂。同时,该方法建模效率相对较低,难以快速响应管网运行状态的变化。

3、此外,数据驱动法对时序数据质量依赖程度过高,黑箱特性导致其可解释性弱,难以理解模型预测结果的物理意义,当管网边界条件发生变化时,数据驱动模型的预测精度会显著下降,无法满足实际工程应用的需求。

4、因此,迫切需要一种能够有效融合水力学机理与数据驱动技术,提高供水管网压力预测精度、计算效率和可解释性的供水管网压力预测方法。


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技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种供水管网压力预测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的供水管网压力预测方法,其特征在于,所述基于管网水力学基本原理构建机理约束的特征工程,包括:

3.如权利要求2所述的供水管网压力预测方法,其特征在于,所述管网水力学方程包括质量守恒方程、能量守恒方程及沿程水头损失方程;

4.如权利要求1所述的供水管网压力预测方法,其特征在于,所述根据所述特征工程采集供水管网的特征变量和目标压力值,形成数据集并进行预处理,包括:

5.如权利要求2所述的供水管网压力预测方法,其特征在于,所述采用多任务LightGBM构建压力预测模型,...

【技术特征摘要】

1.一种供水管网压力预测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的供水管网压力预测方法,其特征在于,所述基于管网水力学基本原理构建机理约束的特征工程,包括:

3.如权利要求2所述的供水管网压力预测方法,其特征在于,所述管网水力学方程包括质量守恒方程、能量守恒方程及沿程水头损失方程;

4.如权利要求1所述的供水管网压力预测方法,其特征在于,所述根据所述特征工程采集供水管网的特征变量和目标压力值,形成数据集并进行预处理,包括:

5.如权利要求2所述的供水管网压力预测方法,其特征在于,所述采用多任务lightgbm构建压力预测模型,基于所述数据集通过损失函数和优化算法调整参数对所述压力预测模型进行训练,包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:郭姣许苗苗张素琼黎洪元邱雅旭杨贝贝
申请(专利权)人:深圳市水务集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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