一种基于贝叶斯决策理论和遗传算法的输水管网漏失定位方法技术

技术编号:9642617 阅读:129 留言:0更新日期:2014-02-07 01:27
一种基于贝叶斯决策理论和遗传算法的输水管网漏失定位方法,它涉及一种基于贝叶斯决策理论和遗传算法的输水管网漏失定位方法,本发明专利技术是要解决现有输水管网采用听音定位漏失方法,存在劳动强度大且效率低的问题。本发明专利技术方法通过如下步骤来实现:根据DMA分区建立PDD漏失模型;对存在漏失的输水管网进行水压信号采集;根据贝叶斯决策理论,将漏失节点号和漏失量作为自变量,将漏失事件的概率密度作为因变量建立目标函数;利用遗传算法求解以上函数式,在完成进化代数后,输出种群中概率大于给定值f′的个体,得到漏失可能发生的位置;根据计算结果,派监测人员到漏失可能发生的位置对管道进行检查或修复。本发明专利技术适用于输水管网工程领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】,它涉及,本专利技术是要解决现有输水管网采用听音定位漏失方法,存在劳动强度大且效率低的问题。本专利技术方法通过如下步骤来实现:根据DMA分区建立PDD漏失模型;对存在漏失的输水管网进行水压信号采集;根据贝叶斯决策理论,将漏失节点号和漏失量作为自变量,将漏失事件的概率密度作为因变量建立目标函数;利用遗传算法求解以上函数式,在完成进化代数后,输出种群中概率大于给定值f′的个体,得到漏失可能发生的位置;根据计算结果,派监测人员到漏失可能发生的位置对管道进行检查或修复。本专利技术适用于输水管网工程领域。【专利说明】
本专利技术涉及一种输水管网漏失定位方法,尤其涉及。
技术介绍
随着人口的增长以及工业的发展,近年来输水管网负荷逐渐增大,加之管网中部分管段腐蚀、管网运行不合理,导致漏失事故在陈旧的管网中经常发生。漏失不仅严重浪费水资源和能源,同时还会引起饮用水安全隐患。因此,建立一个快速、准确的漏失实时定位模型,对节约水资源、保障城市饮用水供水安全和促进社会经济发展具有重要意义。目前,应用最广泛的管道漏失定位方法是听音检漏法,但这种方法需要人工操作,劳动强度大且效率低。因此,设计一种建立在管网水力模型基础上的漏失定位方法,得到DMA分区管网的漏失点位置,改变以往大海捞针式的全面探漏为重点区域针对性探漏,并派监测人员到漏失点区域附近确定漏点的精确位置,可以弥补以上方法的不足,有效提高漏失定位效率,达到降低管网漏失的目的。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有输水管网采用听音定位漏失方法,存在劳动强度大且效率低的问题,而提出。本专利技术所述,按以下步骤进行:1、针对需要进行漏失定位的输水管网,在GIS (地理信息系统)上确定各测压点的位置,到现场布设压力监测仪,并根据DMA (独立计量分区)建立TOD (压力驱动节点流量)漏失模型;2、对存在漏失的输水管网进行水压信号采集;3、根据贝叶斯决策理论,将漏失节点号和漏失量作为自变量,将漏失事件的概率密度作为因变量建立适应度函数,即:【权利要求】1.,其特征在于它是通过以下步骤实现的: Al、针对需要进行漏失定位的输水管网,在GIS系统上确定各测压点的位置,到现场布设压力监测仪,并根据DMA分区建立PDD漏失模型; A2、对存在漏失的输水管网进行水压信号采集; A3、根据贝叶斯决策理论,将漏失节点号和漏失量作为自变量,将漏失事件的概率密度作为因变量建立适应度函数,即: 2.如权利要求1所述的,其特征在于步骤A4中所述的遗传算法的自变量集为:漏失节点号、漏失量;因变量集为:漏失事件的概率密度。3.如权利要求1或2所述的,其特征在于步骤A4中所述的遗传算法的求解过程为: a、种群为漏失节点号和漏失量,适应度评价标准为漏失事件概率密度的大小,利用MATLAB和EPANET水力模拟软件实现遗传算法和基于PDD模型的管网漏失模拟,将漏失定位模型中的种群作为参数输入到PDD模型中,对所有个体都将进行一次基于PDD模型的漏失模拟过程,然后输出压力值返回到漏失定位模型中,再计算适应度,并根据适应度大小进行选择、交叉、变异操作; b、在完成进化代数后,输出种群中概率大于给定值f'的个体,得到漏失可能发生的位置和漏失量。4.如权利要求3所述的,其特征在于所述遗传算法的种群规模为100,进化代数为100 ;采用二进制编码方案,染色体长度为14 ;选择方法为轮盘赌;交叉算子为单点交叉算子,交叉概率为0.7 ;变异运算采用基本位变异,变异概率为0.05。`【文档编号】G06F19/00GK103559399SQ201310539749【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日 【专利技术者】李冬平, 高金良, 李国斌, 乔怡超, 刁美玲, 叶健, 孙国胜, 张昭君, 王晶惠, 阮婷, 陈兵, 姜涛 申请人:广东粤海控股有限公司, 哈尔滨工业大学, 华南理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于贝叶斯决策理论和遗传算法的输水管网漏失定位方法,其特征在于它是通过以下步骤实现的:A1、针对需要进行漏失定位的输水管网,在GIS系统上确定各测压点的位置,到现场布设压力监测仪,并根据DMA分区建立PDD漏失模型;A2、对存在漏失的输水管网进行水压信号采集;A3、根据贝叶斯决策理论,将漏失节点号和漏失量作为自变量,将漏失事件的概率密度作为因变量建立适应度函数,即:Max:f(γ|Pm)=c[1STΣi=1SΣj=1T(pic-pijm)2]-(ST-1)/2;其中,c——常数;γ——漏失节点号和漏失量构成的一系列参数集合,S——测压点数;T——漏失发生时各测压点的压力测量次数;——第i个测压点的第j次压力监测值;——第i个测压点的压力模拟值;Pm——以为元素的S×T大小的矩阵;A4、利用遗传算法求解以上适应度函数,适应度评价标准为漏失事件概率密度的大小,值越大则适应度越高,在完成进化代数后,输出种群中概率大于给定值f′的个体,得到漏失可能发生的位置和漏失量;A5、根据计算结果,派监测人员到漏失可能发生的位置附近采用人工听漏法判定是否有漏失,存在漏失时确定漏点的精确位置,并对漏失管道进行修复。FDA0000407879780000012.jpg,FDA0000407879780000013.jpg,FDA0000407879780000014.jpg,FDA0000407879780000015.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李冬平高金良李国斌乔怡超刁美玲叶健孙国胜张昭君王晶惠阮婷陈兵姜涛
申请(专利权)人:广东粤海控股有限公司哈尔滨工业大学华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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