[发明专利]一种城市供水系统中独立计量分区水量组份分析方法

说明书

本发明公开了一种城市供水系统中独立计量分区水量组份的分析方法，包括:一种整体的供水系统水量组份分析模型；针对所述的供水系统水量组份分析模型，提出了根据供水系统一定周期的历史运行数据估计未知参数(k,N,A₀)的方法；定期性更新模型参数，从而所提出的供水系统水量组份分析模型，得到更为精确的组份分析结果。当水量组份分析结果中，真实物理漏失水量明显增大时，发出警报，提醒供水公司进行检漏，从而及时减少水资源的流失。

技术领域

本发明涉及供水管网的水量平衡与漏损检测技术领域，特别是指一种城市供水系统中独立计量分区(DMA)水量组份分析方法。

背景技术

供水管网漏损在我国是一个非常严重的问题，据文献报道，在我国，城市供水管网平均漏损率(从供水管网中漏失的水量除以供水总量)超过15％，每年直接经济损失高达336亿元。因此为了节约水资源，实现可持续发展，有必要进行供水管网的漏损控制，降低供水管网的漏损率。在供水管网的漏损管理过程中，第一步一般是对供水管网进行水量组份分析，量化供水管网的漏失水量。

根据国际水协会的标准水平衡，供水管网系统供水量可以分为授权水量以及漏失水量，其中漏失水量又分为表观漏失水量和物理漏失水量。目前的研究多针对水量中的某一个组份进行研究计量，缺乏一种对整体水量组份进行分析计量的方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种城市供水系统中独立计量分区水量组份分析方法，对供水管网整体水量进行组份分析，并提高供水管网水量组份分析结果的准确度，从而更好的指导供水企业进行漏损管理。

一种城市供水系统中独立计量分区水量组份分析方法，包括：

提出了一种整体的供水水量组份分析模型：

其中Q为系统总供水量，h为系统供水压力，Q_au为授权水量，C_d为流量系数，g为当地重力加速度，未知参数(k,N,A₀)中，k表示表观漏失系数，N为漏点个数，A₀为漏点平均漏损面积。

针对所述的供水系统水量组份分析模型，提出了根据供水系统历史运行数据估计未知参数(k,N,A₀)的方法，并周期性更新模型参数。

所述的方法，根据所述的供水系统水量组份分析模型，得到整体水量组份：

其中Q_au为授权水量，Q_al为表观漏失水量，Q_rl为真实物理漏失水量。

所述的未知参数(k，N，A₀)的估计方法为：

根据供水系统运行周期的n条历史数据：

采用自适应粒子群优化算法、遗传算法等寻优算法求解上述方程组得到模型参数(k，N，A₀)。

所述的方法，每隔一定的周期m去估计所述的模型参数，从而优化供水系统水量组份分析模型。

所述的方法，应用于管道输送的组份分析技术领域，包括供水管网系统、热力管网、油气管网。

所述的方法，步骤如下：

步骤01：选定目标独立计量分区DMA；

步骤02：在选定的DMA入口和出口安装流量计和压力计，获得总供水量Q和供水压力h；

步骤03：在选定的DMA内用户端安装流量计，获得授权收费水量Q_m；