供水管网漏损监控方法、计算机装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种供水管网漏损监控方法、计算机装置及存储介质，该方法包括：建立供水管网的实时动态水力模型；获取用水用户的实时用水量作为实时动态水力模型的实时边界条件，计算管网拓扑结构中各个压力监测节点实时的模拟压力值和各个流量监测节点实时的模拟流量值；根据模拟压力值与实际供水管网中对应压力监测节点实时的实测压力值确认实际供水管网中所有具有压力损失的压力监测节点，获得初始漏损位置范围；获取具有压力损失的压力监测节点上游或下游的相邻流量监测点的漏损流量；根据初始漏损位置范围和漏损流量在实时动态水力模型中设置漏损预案，确认最终漏损位置。应用本发明专利技术能够实时监控供水管网漏损，提高漏损定位精度。定位精度。定位精度。

【技术实现步骤摘要】
供水管网漏损监控方法、计算机装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及供水漏损监控
，具体的，涉及一种供水管网漏损监控方法，还涉及应用该供水管网漏损监控方法的计算机装置，还涉及应用该供水管网漏损监控方法的计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]目前，供水管网的漏损分析与计算主要还是依靠分区计量技术DMA(District Metering Area)，主要为针对性地设置若干的管网流量计和压力计，使其形成供配水系统中一个被切割分离的环状独立区域，通常采取关闭阀门或安装流量计，形成虚拟或实际独立区域。通过对进入或流出这一区域的水量进行计量，并对流量分析来定量泄漏水平，从而利于检漏人员更准确的决定在何时何处检漏更为有利，并进行主动泄漏控制。
[0003]然而，目前使用的分区计量技术，存在着明显的使用限制。首先，在覆盖范围和使用场景上，分区计量从原理上就需要在城市管网当中寻找合适的环状管网区域才能推行，但是在现实当中，支状管网是才是主流的供水管网存在形式，这样就意味着城市里边的供水管网只能挑选非常有限的区域进行漏损监控。其次，在监测时效上，分区计量实际的计算模式是进入量减去流出量再减去居民使用量最后的才是漏损量，但是哪怕管网当中的流量计和压力计都是远传表可以实现实时数据传输，但是居民的使用量在我国普遍的水表抄收行业惯例下，依然保持着一月或者两月一抄。这就意味着这个分区计量只能是月度或者更长时间尺度上的计算，并不能做到真正的实时监控。第三点，在额外成本投入方面，分区计量要求在所有环状区域的进出水口设置流量计和压力计，硬件成本巨大。
[0004]另一方面，供水管网模型是利用计算机模拟仿真技术将埋在地下不便于直接观测的管网系统直观的显示出来，通过连续性方程(能量方程)的迭代计算，可以模拟整个管网系统的压力分布、流速分布、能耗情况等，经过进一步分析可以找出系统中压力分布不合理、拓扑结构不科学、能耗较高的区域，并利用模型寻找可靠的解决方案。其模拟分析结果一般可以应用于节能降耗、优化调度、管网改扩建及近、远期规划方面，为决策者提供理论依据。
[0005]近年来，虽然动态的供水管网模型也逐渐出现在行业的应用当中，甚至应用于实时的监控管理系统当中作为决策支持的依据。但是供水行业当中的动态模型跟真正意义上的实时模型还是有本质上的区别，因为其应用受限于与分区计量同样的瓶颈，即用水数据为月度或者更长的时间单位，无法实现真正意义上的实时模拟计算。在实际应用当中，数学模型通过输入边界条件后，经过连续性方程的迭代计算，输出计算结果。如果输入的边界为实时数据，动态模型是可以计算出实时动态的数据作为结果输出的，也就是真正意义上的实时模型。但是用水量作为供水管网模型的重要边界输入，其产生的频率实际为月度或者更长的时间单位。然后再将这些数据通过日变化系数和时变化系数(用水模式曲线)等一系列概化拟合的操作，最终生成具有固定模式的分时输入边界数据。
[0006]依据《GB50013－2018室外给水设计标准》4.0.9条款，城镇供水的日变化系数应根
据城镇性质和规模，国民经济和社会发展、供水系统布局，结合现状供水曲线和日用水变化分析确定。当缺乏实际资料时，最高日城市综合用水的日变化系数宜采用1.1－1.5。时变化系数是指最高日最高时供水量与该日平均时供水量的比值。它应根据城市性质和城市规模、国民经济和社会发展、供水系统布置，结合现状供水曲线和日用水变化分析确定。在缺乏实际用水资料情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用1.2－1.6。可见在常规的模型边界输入的时候，就已经存在宽尺度的估算行为。该类型操作仅适用于远期规划设计，对于实时数据分析和计量会引起较大偏差。
[0007]并且实际上，每个用水户都有自身用水的特殊性和规律性，并不是所有用户都遵循同一个不变的用水模式，因此这个经过调研或者经验分配得出的分时数据与实际的实时数据肯定存在出入和偏差的。因此，动态模型在目前的供水行业并不能有效地作实时分析，依旧停留在现状诊断、规划设计和优化管理等长期指导意义上，更加难以精确地实时计算管网中的流量和压力数据。
[0008]综上所述，由于目前供水行业的抄收特殊性，分区计量技术和数学模型技术并不能实现实时分析漏损计算，并且分区计量技术还大大地受限于环状管网区域。因此，单独使用任何一项技术均无法有效地对涵盖支状管网和环状管网的区域进行实时漏损计量和定位。

技术实现思路

[0009]本专利技术的第一目的是提供一种能够实时监控供水管网漏损，提高漏损定位精度的供水管网漏损监控方法。
[0010]本专利技术的第二目的是提供一种能够实时监控供水管网漏损，提高漏损定位精度的计算机装置。
[0011]本专利技术的第三目的是提供一种能够实时监控供水管网漏损，提高漏损定位精度的计算机可读存储介质。
[0012]为了实现上述第一目的，本专利技术提供的供水管网漏损监控方法包括：获取实际供水管网数据；根据实际供水管网数据生成对应的管网拓扑结构，建立供水管网的实时动态水力模型；获取用水用户的实时用水量作为实时动态水力模型的实时边界条件，计算管网拓扑结构中各个压力监测节点实时的模拟压力值和各个流量监测节点实时的模拟流量值；根据模拟压力值与实际供水管网中对应压力监测节点实时的实测压力值确认实际供水管网中所有具有压力损失的压力监测节点，获得初始漏损位置范围；获取具有压力损失的压力监测节点上游或下游的相邻流量监测点的实测流量值，根据相邻流量监测点的模拟流量值与实测流量值的差值确认相邻流量监测点的漏损流量；根据初始漏损位置范围和漏损流量在实时动态水力模型中设置漏损预案，确认最终漏损位置。
[0013]由上述方案可见，本专利技术的供水管网漏损监控方法通过建立供水管网的实时动态水力模型，对实际供水管网进行模拟监测，可实时进行漏损监测，同时，在检测漏损时，通过更敏感的压力参数确定漏损的大致范围，再结合流量监测制定漏损预案进一步确定实际供水管网中漏损位置，从而提高漏损定位精度。
[0014]进一步的方案中，获取用水用户的实时用水量作为实时动态水力模型的实时边界条件的步骤包括：获取摄像水表当前所拍摄的水表表盘上的止码图像，对止码图像进行识
别，获得当前抄表值；根据前一次抄表值与当前抄表值获得实时用水量。
[0015]由此可见，在获取实时用水量，通过获取水表表盘上的止码图像，可便于实时获取实时用水量，提高实时动态水力模型的模拟精度。
[0016]进一步的方案中，根据实际供水管网数据生成对应的管网拓扑结构的步骤包括：将管网拓扑结构进行图形可视化，显示管网拓扑结构图。
[0017]由此可见，将管网拓扑结构进行图形可视化，可便于查看实际供水管网的运行情况。
[0018]进一步的方案中，根据模拟压力值与实际供水管网中对应压力监测节点实时的实测压力值确认实际供水管网中所有具有压力损失的压力监测节点的步骤包括：任意压力监测节点的模拟压力值与实测压力值的压力差值大于预设压力值时，则该压力监测节点为具有压力损失的压力监测节点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供水管网漏损监控方法，其特征在于：包括：获取实际供水管网数据；根据所述实际供水管网数据生成对应的管网拓扑结构，建立供水管网的实时动态水力模型；获取用水用户的实时用水量作为所述实时动态水力模型的实时边界条件，计算所述管网拓扑结构中各个压力监测节点实时的模拟压力值和各个流量监测节点实时的模拟流量值；根据所述模拟压力值与实际供水管网中对应压力监测节点实时的实测压力值确认所述实际供水管网中所有具有压力损失的压力监测节点，获得初始漏损位置范围；获取所述具有压力损失的压力监测节点上游或下游的相邻流量监测点的实测流量值，根据所述相邻流量监测点的模拟流量值与所述实测流量值的差值确认所述相邻流量监测点的漏损流量；根据所述初始漏损位置范围和所述漏损流量在所述实时动态水力模型中设置漏损预案，确认最终漏损位置。2.根据权利要求1所述的供水管网漏损监控方法，其特征在于：所述获取用水用户的实时用水量作为所述实时动态水力模型的实时边界条件的步骤包括：获取摄像水表当前所拍摄的水表表盘上的止码图像，对所述止码图像进行识别，获得当前抄表值；根据前一次抄表值与所述当前抄表值获得所述实时用水量。3.根据权利要求1所述的供水管网漏损监控方法，其特征在于：根据所述实际供水管网数据生成对应的管网拓扑结构的步骤包括：将所述管网拓扑结构进行图形可视化，显示管网拓扑结构图。4.根据权利要求1至3任一项所述的供水管网漏损监控方法，其特征在于：根据所述模拟压力值与实际供水管网中对应压力监测节点实时的实测压力值确认所述实际供水管网中所有具有压力损失的压力监测节点的步骤包括：任意压力监测节点的所述模拟压力值与所述实测压力值的压力差值大于预设压力值时，则该压力监测节点为具有压力损失的压力监测节点。5.根据权利要求4所述的供水管网漏损监控方法，其特征在于：根据所述模拟压力值与实际供水管网中对应压力监测节点实时的实测压力值确认所述实际供水管网中所有具有压力损失的压力监测节点的步骤还包括：若存在多个所述具...

【专利技术属性】
技术研发人员：王增雷，张世滨，王荣合，何洪威，
申请(专利权)人：珠海智通信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：