基于水力瞬變的復(fù)雜供水管網(wǎng)漏水故障診斷軟計(jì)算研究.pdf

1、國(guó)計(jì)民生與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展同城市供水的安全可靠性密不可分。鑒于城市供水管網(wǎng)是一個(gè)規(guī)模巨大，管線復(fù)雜，而且管線之間相互聯(lián)系相互影響的復(fù)雜系統(tǒng)，如何開展供水管網(wǎng)的漏水故障診斷，研究并建立一套真實(shí)可靠并且準(zhǔn)確度高的管網(wǎng)漏水故障檢測(cè)定位系統(tǒng)具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文基于水力瞬變的復(fù)雜供水管網(wǎng)爆管定位為核心研究?jī)?nèi)容，主要做了以下工作:
　　 首先，綜述了我國(guó)的水資源情況和城市供水管網(wǎng)的漏損現(xiàn)狀，分析了供水管網(wǎng)的漏損原

2、因以及介紹了國(guó)內(nèi)外對(duì)管網(wǎng)泄漏檢測(cè)研究的進(jìn)展，包括檢漏設(shè)備和檢漏方法的發(fā)展過(guò)程及現(xiàn)狀，針對(duì)目前我國(guó)管網(wǎng)檢漏模型的研究現(xiàn)狀，提出了一種基于軟計(jì)算的帶有放大鏡功能的動(dòng)態(tài)信號(hào)爆管預(yù)測(cè)診斷的新方法。
　　 其次，作者針對(duì)已有歷史事故資料記錄不完全、數(shù)據(jù)量較少等情況，介紹了一種爆管事故的數(shù)學(xué)模擬方法，在此基礎(chǔ)之上提出了一種采用改進(jìn)遺傳算法求解敏度加離散分析的管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)組合優(yōu)化布置模型的方法，通過(guò)流量監(jiān)測(cè)點(diǎn)與壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)優(yōu)化布置結(jié)果的對(duì)比，該流

3、量監(jiān)測(cè)點(diǎn)模型得到的結(jié)果可保證所選測(cè)點(diǎn)既能有效監(jiān)控爆管事故的發(fā)生又能最大程度的精確鎖定爆管區(qū)域。
　　 再次，本研究應(yīng)用輸入數(shù)據(jù)歸一化、輸出數(shù)據(jù)二進(jìn)制化的最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)且選擇徑向基核函數(shù)建立模型，同時(shí)采用粒子群算法對(duì)最小二乘支持向量機(jī)的正規(guī)化參數(shù)gam和徑向基函數(shù)的參數(shù)σ2進(jìn)行優(yōu)化，從而保障模型診斷映射的有效實(shí)施，達(dá)到預(yù)測(cè)模型的目的。
　　 最后，作者以上述工作為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)本文供水管網(wǎng)算例模型的水力模

4、擬，采用從監(jiān)測(cè)點(diǎn)處得到的經(jīng)過(guò)Hilbert-Huang變換分析后的頻譜數(shù)據(jù)作為PSO-SVM模型的學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)樣本，通過(guò)大小兩組爆管程度的樣本訓(xùn)練，建立了一種帶有放大鏡功能的計(jì)算智能的爆管預(yù)測(cè)診斷系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)泄漏位置和泄漏程度的同步診斷預(yù)測(cè)。研究證明，不管與采用相似管網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ偷撵o態(tài)信號(hào)方法作故障診斷相比或是與同是基于頻譜分析的簡(jiǎn)單概化模型方法作故障診斷相比，本文基于水力瞬變的復(fù)雜供水管網(wǎng)漏水故障診斷軟計(jì)算研究效果更好，對(duì)管網(wǎng)爆管位置