一种供水管网DMA分区方法技术

本发明专利技术属于供水管网分区技术领域，具体涉及一种供水管网DMA分区方法，该方法根据管网信息通过GIS确定待分区区域的树形供水管网，在树形供水管网中，确定村级用户边界，将该村级用户边界作为三级DMA分区结果；根据各管段的流量压力数据，并结合预设的二级DMA分区数量通过聚类算法，对三级DMA分区结果进行融合，得到二级DMA分区结果；根据各管段的流量压力数据，并结合预设的一级DMA分区数量通过聚类算法，对二级DMA分区结果进行融合，得到一级DMA分区结果。即本发明专利技术的方法通过GIS先确定村级(三级)DMA区域，再由小面积区域逐渐向大面积县域DMA分区的融合方式来实现供水管网DMA分区，因此避免了由水源地按照管网流向确定水源地的分区时，无法细分的问题。无法细分的问题。无法细分的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种供水管网DMA分区方法


[0001]本专利技术属于供水管网分区
，具体涉及一种供水管网DMA分区方法。

技术介绍

[0002]DMA(District Metering Area，即独立计量区域)是指通过截断管段或关闭管段上阀门的方法，将管网分为若干个相对独立的区域，并在每个区域的进水管和出水管上安装流量计，从而实现对各个区域入流量与出流量的监测，而漏损控制是进行DMA管理最主要的目的，DMA分区管理的关键原理是使用最小流量来判断供水管网中一个特定区域的漏损水平，建立DMA可以判断出分区当前的漏损水平，并随后确定检漏方案，通过监测DMA中的流量，识别出新发生爆管的可能性，可以将漏损维持在一个合理的水平。
[0003]现有供水管网DMA划分的过程通常是依据经验和DMA划分原则，并按照一定的用水户数量及规模进行人工划分，以确定流量计和阀门的位置，因该供水管网DMA划分的过程是按照设定划分依据人为划分的过程，所以该供水管网DMA划分过程需要耗费人力，且由于该供水管网DMA划分的过程随是按照设定划分依据进行划分，但是由于是人工划分的过程，会因人为主观因素导致对于同一设定划分依据不同操作者在划分过程中，会因主观因素使得对于同一设定划分依据下的划分结果不同的情况，而该基于人工划分的过程的划分依据还与经验相关，因此该过程的划分标准存在不统一的情况，进而导致划分的准确性难以保证，因此基于人工划分的方法主观性强导致划分准确性低，且效率较低；为避免人工划分导致的划分效率低且准确度低的问题，现有还采用图论拓扑结构方法进行自动划分DMA，具体地利用管网流向及路径搜寻确定供水区域，但这种方法针对城乡供水一体化的单一水源树形管网，只能通过水源地按照管网流向确定水源地的大的分区(即县级区域)，无法依照图论方法把大的县级区域进一步划分成更小的区域，进而无法进行DMA更多细化级别的划分，而针对城乡一体化供水特点，即县级供水管网密度低、单水源树形、节点多、面积广、维护成本高、人工划分成本高、以及细分区域比重大等特点，若仅确定水源地的大的分区，则基于该划分结果会导致在判断分区当前的漏损水平时，判断结果不准确的情况，进而导致漏损控制不准确的情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种供水管网DMA分区方法，用以解决现有供水管网自动划分DMA分区的方式存在仅能确定水源地的大的分区并不能进一步地细分，导致通过该DMA分区结果，进行漏损控制不准确的情况。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种供水管网DMA分区方法，包括如下步骤：
[0006]1)根据管网信息通过GIS确定待分区区域的树形供水管网，在树形供水管网中，确定村级用户边界，将该村级用户边界作为三级DMA分区结果；
[0007]2)获取三级DMA分区中各个三级DMA分区区域的用水信息，根据用水信息通过水力模型计算得到树形供水管网的各管段的流量压力数据；
[0008]3)根据各管段的流量压力数据，并结合预设的二级DMA分区数量通过聚类算法，对三级DMA分区结果进行融合，得到二级DMA分区结果；
[0009]4)根据各管段的流量压力数据，并结合预设的一级DMA分区数量通过聚类算法，对二级DMA分区结果进行融合，得到一级DMA分区结果。
[0010]其有益效果为：本专利技术的方法通过根据管网信息通过GIS确定待分区区域的树形管网，在树形管网中确定村级用户边界的方式，先确定三级DMA分区结果，再基于用水信息对三级DMA分区结果进行融合，以得到二级DMA分区结果，并根据二级DMA分区结果来得到一级DMA分区结果，即本专利技术的方法通过GIS先确定村级(三级)DMA区域，再由村级(三级)、乡镇级(二级)、以及县级(一级)由小面积区域逐渐向大面积县域DMA分区的融合方式来实现供水管网DMA分区，因此避免了由水源地按照管网流向确定水源地的分区时，无法细分的问题。
[0011]进一步地，步骤1)中，根据获取的村级用水户单元空间数据，在树形管网中确定村级用水户边界。
[0012]因GIS技术能够将数据转换为地理图形显示，因此在地理图形中根据村级用水户单元空间数据，能够对GIS得到的结果确定村级用水户边界，所以本专利技术的方法在GIS确定的树形供水管网中，通过村级用水户单元空间数据，能够在树形管网中确定村级用水户边界。
[0013]进一步地，步骤2)中，所述用水信息包括用水户数量以及历史用水数据信息。
[0014]进一步地，步骤3)中，通过聚类算法先获取二级分区的入口，以此入口作为起点，向管网流向方向获取该起点下的管网流向方向的三级DMA分区区域，对该获取的三级DMA分区区域进行融合，得到该二级分区的入口对应的二级DMA分区结果。
[0015]进一步地，通过聚类算法先获取二级分区的入口的方法为：通过聚类算法得到特征向量，根据预设的二级DMA分区数量，以K均值聚类算法获取二级分区的入口。
[0016]本专利技术的方法利用GIS空间分析，以及数据融合能力，并结合水力模型和谱聚类算法，使分区充分考虑了供水区域的流量特性，压力特性，使每个层级的DMA分区在供水流量上尽量接近，供水压力尽量接近，减少供水不足或超压供水现象，增强分区的水力特性，DMA分区更加科学合理。
[0017]进一步地，步骤3)中，将融合结果根据道路地形进行融合结果的边界调整，将边界调整后的结果作为二级DMA分区结果。
[0018]本专利技术的方法通过在得到融合结果后，在根据道路地形对融合结果的边界进行调整，以使得到的二级DMA分区结果更加准确。
[0019]进一步地，步骤4)中，通过聚类算法先获取一级分区的入口，以此入口作为起点，向管网流向方向获取该起点下的管网流向方向的二级DMA分区区域，对该获取的二级DMA分区区域进行融合，得到该一级分区的入口对应的一级DMA分区结果。
[0020]进一步地，通过聚类算法先获取一级分区的入口的方法为：通过聚类算法得到特征向量，根据预设的一级DMA分区数量，以K均值聚类算法获取一级分区的入口。
附图说明
[0021]图1是本专利技术的供水管网DMA分区方法流程图；
[0022]图2是通过本专利技术的方法得到的树形管网示意图；
[0023]图3是通过本专利技术的方法得到的村级用水区域示意图；
[0024]图4是通过本专利技术的方法得到的水力模型示意图；
[0025]图5是通过本专利技术的方法得到的供水管网DMA分区结果示意图；
[0026]图6是本专利技术所使用的Postgresql数据库示意图；
[0027]图7是本专利技术运用GIS工具连接数据库展示为树形管网的示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0029]供水管网DMA分区方法实施例：
[0030]本实施例的方法针对的是城乡一体化供水的供水管网DMA分区方法，该方法通过构建管网树形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供水管网DMA分区方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据管网信息通过GIS确定待分区区域的树形供水管网，在树形供水管网中，确定村级用户边界，将该村级用户边界作为三级DMA分区结果；2)获取三级DMA分区中各个三级DMA分区区域的用水信息，根据用水信息通过水力模型计算得到树形供水管网的各管段的流量压力数据；3)根据各管段的流量压力数据，并结合预设的二级DMA分区数量通过聚类算法，对三级DMA分区结果进行融合，得到二级DMA分区结果；4)根据各管段的流量压力数据，并结合预设的一级DMA分区数量通过聚类算法，对二级DMA分区结果进行融合，得到一级DMA分区结果。2.根据权利要求1所述的供水管网DMA分区方法，其特征在于，步骤1)中，根据获取的村级用水户单元空间数据，在树形管网中确定村级用水户边界。3.根据权利要求1所述的供水管网DMA分区方法，其特征在于，步骤2)中，所述用水信息包括用水户数量以及历史用水数据信息。4.根据权利要求1所述的供水管网DMA分区方法，其特征在于，步骤3)中，通过聚类算法先获取二级分区的入口，以此入口作为起点，向管网流向方...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长昆，姬豪杰，冉卓，晋磊，任坤，睢铎，梁园，
申请(专利权)人：新开普电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：