基于水力瞬變的復雜供水管網漏水故障診斷軟計算研究.pdf

1、國計民生與社會經濟的可持續(xù)發(fā)展同城市供水的安全可靠性密不可分。鑒于城市供水管網是一個規(guī)模巨大，管線復雜，而且管線之間相互聯系相互影響的復雜系統(tǒng)，如何開展供水管網的漏水故障診斷，研究并建立一套真實可靠并且準確度高的管網漏水故障檢測定位系統(tǒng)具有極其重要的現實意義。
　　 本文基于水力瞬變的復雜供水管網爆管定位為核心研究內容，主要做了以下工作:
　　 首先，綜述了我國的水資源情況和城市供水管網的漏損現狀，分析了供水管網的漏損原

2、因以及介紹了國內外對管網泄漏檢測研究的進展，包括檢漏設備和檢漏方法的發(fā)展過程及現狀，針對目前我國管網檢漏模型的研究現狀，提出了一種基于軟計算的帶有放大鏡功能的動態(tài)信號爆管預測診斷的新方法。
　　 其次，作者針對已有歷史事故資料記錄不完全、數據量較少等情況，介紹了一種爆管事故的數學模擬方法，在此基礎之上提出了一種采用改進遺傳算法求解敏度加離散分析的管網監(jiān)測點組合優(yōu)化布置模型的方法，通過流量監(jiān)測點與壓力監(jiān)測點優(yōu)化布置結果的對比，該流

3、量監(jiān)測點模型得到的結果可保證所選測點既能有效監(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，本研究應用輸入數據歸一化、輸出數據二進制化的最小二乘支持向量機(LS-SVM)且選擇徑向基核函數建立模型，同時采用粒子群算法對最小二乘支持向量機的正規(guī)化參數gam和徑向基函數的參數σ2進行優(yōu)化，從而保障模型診斷映射的有效實施，達到預測模型的目的。
　　 最后，作者以上述工作為基礎，通過對本文供水管網算例模型的水力模

4、擬，采用從監(jiān)測點處得到的經過Hilbert-Huang變換分析后的頻譜數據作為PSO-SVM模型的學習預測樣本，通過大小兩組爆管程度的樣本訓練，建立了一種帶有放大鏡功能的計算智能的爆管預測診斷系統(tǒng)，從而實現管網泄漏位置和泄漏程度的同步診斷預測。研究證明，不管與采用相似管網拓撲模型的靜態(tài)信號方法作故障診斷相比或是與同是基于頻譜分析的簡單概化模型方法作故障診斷相比，本文基于水力瞬變的復雜供水管網漏水故障診斷軟計算研究效果更好，對管網爆管位置