[发明专利]基于监测点聚类和异常区域重心法的供水爆管定位方法

权利要求书

1.基于监测点聚类和异常区域重心法的供水爆管定位方法，其特征在于该方法具体是：

步骤1计算监测点管道距离

采集供水管网中N个监测点的坐标{(X₁,Y₁),(X₂,Y₂),…(X_n,Y_n)},其中n＝1,2,3…N；并根据GIS中管道拓扑连通性计算监测点的管道距离Lij；

步骤2对管网监测点进行聚类分析

根据监测点之间的管道距离Lij对管网中的监测点进行K均值聚类分析，将管网划分为多个子区域，并确定位于每个子区域中的监测点；

步骤3计算爆管事件时监测点压力变化

当侦测到爆管事件时，从SCADA中获取监测点压力数据，计算监测点压力与1周内同时刻压力平均值的压差ΔP_nj：

其中，j＝1,2,…,J，J表示当日爆管事件序号；

步骤4爆管定位

(1)对由爆管事件产生的压差ΔP_nj进行排序，根据压差越大越靠近爆管点的特点，初步判定爆管事件所在的子区域；

(2)利用位于第l类中的监测点进行异常区域中心Q坐标(X_Q,Y_Q)定位，取出第l类中压力变化最大的前3个监测点进行分析，则判定爆管事件发生在这3个监测点所围成的范围内，然后通过这3个监测点地理坐标结合重心法公式计算得出异常区域中心Q，公式如下：

(3)根据GIS中管道拓扑连通性计算监测点到异常区域中心Q的管道距离L_n(X_Q，Y_Q)，再通过改进的重心法公式求得爆管定位点P初始坐标；

在爆管定位点P坐标基础上得出新的管道距离从而再次得到新的爆管定位点P；通过上述不断迭代修正，直到爆管定位点P坐标不再变化或变化很小，即得到最终爆管定位点P。

2.根据权利要求1所述的基于监测点聚类和异常区域重心法的供水爆管定位方法，其特征在于,步骤2具体是：

(1)从数据中选择k个对象作为初始聚类中心，2≤kN/3；

(2)计算每个聚类对象到聚类中心的距离，并用来划分聚类；

(3)再次计算每个聚类中心；

(4)计算标准测度函数，直到达到最大迭代次数，则停止，否则，继续操作。