供水管网爆管预测模型

基于北方某城市供水管网GIS数据库,首先对管网爆管基础数据进行分析与分类,并采用Logistic广义线性模型对管网爆管危险率进行预测研究;然后应用建立的供水管网Logistic爆管预测模型进行预测,并结合GIS系统的空间分析功能对模型进行检验。结果表明,当模型判别概率设为0.75时,其预测精度>90%,说明该模型具有较好的拟合效果和较高的预测精度,能够有效地筛选出爆管危险率较大的管道。     

基于耦合统计及模型驱动的供水管网爆管定位

随着数据监测成本的不断下降、管网模型的普遍应用,基于数据与模型的爆管检测及定位技术受到广泛关注,但背景噪音往往导致上述方法无法准确定位爆管。针对该问题,提出基于耦合统计及模型驱动的供水管网爆管定位方法。首先利用加权最小二乘法计算延时状态下供水管网中各节点的爆管残差,然后采用耦合统计算法对爆管残差信号进行卡尔曼滤波与累积和运算进而定位爆管。采用简化管网阐明了耦合统计算法的基本原理与计算步骤,进一步利用某园区小型管网验证该算法的可行性。结果表明,该方法能从背景噪音中识别并放大爆管信号、降低爆管定位误报率,并能同时预警与定位爆管。     

供水管网爆管原因分析与预测研究

分析了供水管网产生爆管的原因,并对预测机制进行研究,确定管网中存在爆管隐患的管道.从各方面分析了管网产生爆管的原因,并以T市供水管网为例,通过建立爆管预测模型,分析计算管道组爆管率,进而计算联合爆管率,确定了存在隐患的管道.结果表明,管道P-9397的联合爆管率最大为63.166 9％,存在较大安全隐患,应锁定该管道在管网中的位置.爆管原因错综复杂,通过分析计算,确定可能产生爆管的管道,并进行修复,以提高供水管网的安全可靠性.     

供水管网爆管率预测与影响因子分析

以爆管率为评估指标,确定了导致爆管现象发生的影响因子,利用随机森林算法建立供水管网爆管预测模型,为供水管网科学化运营提供决策依据。采用该模型对爆管率的预测结果与实际基本相符,分析各因子对爆管率的影响规律得出,管龄和运行压力对管线健康状态的影响较大。     

南方某市供水管网水质在线监测管理系统的建立

以南方某市为例，介绍了其供水管网水质在线监测管理系统的建立过程。首先，对系统进行总体设计，确定在线监测点的位置、数量和在线监测指标，选定在线监测仪器和在线数据传输方式。其次，基于管网水质在线监测信息建立了水质在线监测管理系统，可实现数据库连接、列表、查询、统计报表打印、实时监测数据显示等功能。最后，依据统计分析与人工智能的方法建立了三种水质预测模型，并将其与水质在线管理系统集成，实现了对供水管网主要水质指标的在线监测、管理与预测。对该系统采用管网实测数据进行考核、验证，结果令人满意。     

基于GIS的城市供水管网爆管预测预警信息系统

城市供水管网爆管预测预警信息系统以地理信息系统(GIS)为基本框架,加载管网基本属性及供水系统运行数据,采用生存分析和贝叶斯定理建立爆管模糊预测模型;将GIS空间分析功能引入爆管规律分析与研究,建立了爆管的缓冲区分析模型和关闸搜索分析模型,对爆管在空间的分布规律进行分类和综合评价;将预警理论应用于爆管预防日常管理,提出爆管预警指标,结合不同爆管环境、条件,制定合理警限,划分警级,进行爆管状态预警。该系统可为管网管理者提供爆管查询统计、空间分析和预测预警等快速、多层次和直观的信息,以保证管网供水安全。     

供水管网爆管风险评估及可视化研究

目前城市供水管网爆管事故频发,城市管网的供水安全受到极大的威胁。本文以北方城市ZZ市供水管网为研究对象,建立了爆管信息的数据库和爆管风险预测模型,对供水管网发生爆管的概率进行了预测,并编写可视化程序,通过在线地图api的技术,使管网风险评价结果以图形形式在城市地图上动态展现。这为供水企业的管网巡检、管道风险预警、管道探漏提供了有效的可视化解决方案,并且为管网改造维护提供了评价标准和依据。     

多指标供水管网爆管快速定位

以城市供水管网的爆管定位为核心研究内容,进行了供水管网的爆管模拟试验,并建立了爆管检测定位的神经网络模型,运用神经网络对试验数据进行处理,并对虚拟爆管事件进行预测,以试验神经网络的正确性。     

利用爆管模型分析爆管事故原因及预测爆管率

以T市为例,对给水管网发生爆管事故的原因进行分析并预测爆管率。首先基于GIS系统中的管网数据建立水力模型,用遗传算法对模型进行校核,然后在水力模型建立、校核成功的基础上建立管网爆管预测模型。利用模型进行联合爆管率计算,预测出爆管几率较大的管道,通过加强对这些管道的监测,可以降低爆管事故发生率,减少经济损失。     

基于极限学习机算法的供水管网爆管识别研究

供水管网爆管具有定位难、影响范围广的特点,长期困扰着供水企业。针对供水管网爆管区域识别问题,综合考虑多种影响因素下的爆管工况,利用爆管特征值矩阵构建爆管样本数据集,采用极限学习机算法（ELM）建立爆管区域识别模型;应用K-means聚类算法分析节点水力变化特征的相似性,并在此基础上对管网进行监测区域划分与监测点布设,形成多种监测方案;综合爆管识别率等参数,分析ELM在不同监测方案以及在噪声影响下的识别性能。采用实际管网算例进行了爆管区域识别分析,结果表明：该模型可以进行有效的爆管区域识别,同时结合不同分区方案可以提高爆管识别率;监测点的增加可以减小压力监测数据的噪声影响。     

基于Elman神经网络的供水管网浊度预测研究

浊度作为反映供水管网水质变化的重要指标,建立水质模型对浊度进行预测有利于指导水质控制措施的实施.为了适应浊度监测数据的动态性,选用Elman神经网络构建浊度预测模型.对数据进行缺失值处理、异常值识别与处理、标准化和重采样后,构建浊度单指标、浊度-余氯多指标和浊度-压力多指标Elman神经网络对供水管网浊度进行预测和评价...     

供水管网流量监测数据异常值检测方法对比分析

随着信息化技术的发展,水务企业迎来了智慧化转型升级。数据采集与预处理作为水务企业实现智慧管理的重要前序步骤,为后续数据挖掘、运营管理、调度决策提供了基础。由于环境的影响、管网中的随机扰动、管网事故等原因,监测数据的质量问题广泛存在,因此寻求有效的供水管网流量监测数据的异常值检测方法至关重要。基于此,首先根据供水管网流量监测数据的基本特征和时间维度的相关性,将常见异常归纳为3个类型;其次,以东南沿海某市的真实小区流量监测数据为例,分别探究基于统计、密度和预测的Boxplot、LOF与Prophet异常值检测模型在不同类型异常数据检测中的性能。结果表明,Boxplot与LOF模型能够较准确地识别出异常数据,但Boxplot对异常的判断标准较宽泛,容易将部分非异常数据识别为异常点,Prophet对于不稳定性较高的流量数据识别效果有限。     

基于GIS的供水管网爆管空间分析模型的建立与应用

依据北方某城市供水管网2006年—2008年的爆管数据,以ArcGIS 9.2为软件平台建立了供水管网爆管数据库,并提出了两种供水管网爆管空间分析方法,分别建立了供水管网爆管的空间叠置分析模型和缓冲区分析模型。由空间叠置分析结果可确定供水管网发生爆管可能性的空间分布;而由缓冲区分析结果可知,供水管网爆管的发生具有空间积聚性。     

基于LM-BP的供水管网爆管研究

供水管网正常运行是人们生产生活的基本保障,针对供水管网爆管检测问题,采用Water GEMS对实例管网进行模拟仿真,并对管网进行压力监测点的优化布置。以监测点的压力数据作为输入,爆管程度作为输出,证明了经LM法优化的BP神经网络具有更好的收敛速度和稳定性,最后利用LM-BP对实例管网进行爆管检测,给出了实例管网中各管段可检测的最小爆管流量。     

供水管网爆管监测方法的探索

随着供水信息化的发展,供水管网大量的在线监测数据为爆管事故实现实时报警创造了条件。通过研究爆管对管网压力、水厂出厂压力和流量的影响,提出了区域联动报警的方法,将管网压力监测点进行分组,根据管网压力与水厂出厂流量的联动规律进行爆管判断,降低误报率和漏报率。爆管实例分析表明此方法具有可行性和实用性。     

基于爆管检测效益的供水管网水压监测点布局优化

为探究水压监测点数量与爆管检测效益的关系,开展了面向爆管检测的供水管网水压监测点优化布局研究。首先,利用管网水力模型在EPANET中计算各管道不同等级爆管下的压降,并根据压降结果构建爆管事件覆盖矩阵;然后,对于给定数量的水压监测点,以最大化爆管事件覆盖率为目标函数,优化水压监测点布局,并采用分布估计算法求解,进而确定给定监测点数量下的最优布局;最后,将爆管事件覆盖率与爆管最小可检测流量作为爆管检测精度指标,探讨水压监测点数量与爆管检测精度的效益关系。将所提出的方法应用于L-Town管网C区,结果表明所提出的方法能有效确定最佳效益监测点的数量及布局,进而有效解决工程实践中应布置多少水压监测点以及布局在何处两方面问题。     

基于小波分析的变形监测数据异常值检测与处理研究

探讨了采用小波分析方法对变形监测数据进行预处理,包括异常值检测和小波阈值去噪。利用小波分析后的模极大值在不同尺度上的衰减程度可以衡量出信号的局部奇异性,进而检测出数据异常值,接着采用小波阈值去噪法对异常值进行处理。本文结合某基坑周围建筑物沉降监测实例,来说明小波分析方法应用于变形监测数据异常值检测与处理的可行性。     

二级管网供水温度的改进型RBF神经网络预测

采用RBF神经网络预测供热系统二级管网供水温度,引入遗传算法对传统RBF神经网络预测模型进行改进。结合算例,采用两种预测模型对某二级管网的供水温度进行预测,改进型RBF神经网络预测能力更优。     

供水管网系统爆管可监控最小管径分析方法研究

针对供水管网系统爆管监控问题,利用某水厂数据采集与监视控制系统(SCADA)监测到的压力波动,分析了管网压力波动环境背景噪声,确定了管网压力波动的拐点。采用该水厂的水力模型模拟爆管对管网的水力冲击,并根据压力异常波动的拐点确定了该水司供水管网系统爆管可监控最小管径在DN600左右,对于大于该管径范围的管道爆管,能够利用爆管监控的压力波动方法进行实时监控。     

给水管网故障点定位的研究

以城市供水管网的爆管定位为研究内容,进行了供水管网的爆管模拟试验,并建立了爆管检测定位的神经网络模型,以实现故障点的快速定位。