本发明公开了一种压力管网渗漏探测的层析扫描方法，该方法利用市政管网中已有的阀门、流量传感器和压力传感器作为数据采集系统，依次开启和关闭各个阀门，流量传感器和压力传感器获取不同位置处的流量和水压力的响应数据；根据响应数据进行管网区域渗漏计算反演，建立供水管网渗漏异常诊断的层析扫描模型，并利用模型试验方法，对模型的可靠性进行检测，通过渗漏量进一步锁定渗漏发生的位置。本发明方法利用传感器测得的变化数据可以进行高效的管网渗漏异常层析扫描，实现了管网渗漏的精确定位，提高管网渗漏异常诊断的解析度。
1.一种压力管网渗漏探测的层析扫描方法，其特征在于：包括以下步骤：1)在探测管网区域，利用市政管网中已有的若干阀门、若干流量传感器和若干压力传感器组成层析扫描的数据采集系统，数据采集控制系统用于收集水头压力和流量信息；2)打开所述探测管网区域内的所有阀门，开启探测管网区域内的所有流量传感器和所有压力传感器进行预热，流量传感器和压力传感器均达到稳定后关闭阀门；3)打开一个所述阀门，监测网络通过流量传感器和压力传感器获取不同位置处的流量和水压力的响应数据；4)关闭步骤3)中打开的阀门，监测网络通过流量传感器和压力传感器再次获取不同位置处的流量和水压力的响应数据；5)重复步骤3)和4)，依次开关所述探测管网区域的所有阀门，并获得不同刺激下各位置的水压力和流量响应数据；6)利用压力管道的水流方程，设置每个所述阀门的位置、流量传感器接收点位置和压力传感器接收点位置，模拟探测管网区域的布置情况，建立正分析模型；其中，压力管道的水流方程为：式中，h为水头，t为时间，c为压力波速，g为重力加速度，A为管道截面积，Q为流量，x为空间坐标，f为达西-魏斯巴赫摩擦系数，D为管道内径；7)所述监测网络获取的水流流量值、水压力值以及管道内径参数赋予探测管网区域的每一个网格内；8)管网渗漏影响所述探测管网区域的监测数据的分布，通过步骤5)接收到不同位置的压力、流量响应数据，将若干次监测数据进行对比，定性分析渗漏位置、渗漏规模与水压力、流量数据之间的相关性；9)根据监测数据与供水管网异常之间的相关性，利用连续线性估计算法对探测管网区域内待估点的渗漏量大小进行估计，未知渗漏量的迭代计算公式为：式中，uc为待估的探测区域渗漏量参数向量；uc(r+1)为参数向量uc在第r+1次的条件估计值，r＝0的参数来源于步骤8)正分析的结果以及先验资料；h*为在每次开关阀门作用下水压力的监测值，h(r)为管网区域正分析模型的模拟值，T为反演周期，权重系数矩阵ω计算公式为：[εhh+λdiag(εhh)]ω＝εhu其中εhh是监测数据之间的协方差矩阵，εhu是监测数据与参数之间的协方差矩阵；λ是Levenberg-Marquardt算法动态乘子，diag()运算符代表取对角阵；协方差由敏感度得到：式中，Jhu是水压流量监测数据对探测区域渗漏量变化的敏感度矩阵，参数协方差矩阵εuu在r＝0时由先验信息给出，随后每次迭代按照下式逐步更新：10)重复式(1)的迭代过程，直至得到的参数估计值条件下得到的计算值与监测值之差小于等于0.01或达到最大迭代步数时，迭代停止；11)在所述数据解译、信息融合以及高效算法的基础上，建立供水管网渗漏异常诊断的层析扫描模型，通过渗漏量进一步锁定渗漏发生的位置；本步骤包括以下分步骤：11.1)由收集的先验信息建立正分析模型，结合资料假定一个随机渗漏位置及渗漏量分布，得到初始条件估计值，开始进行数据解译；11.2)通过获取到的水压力、水流量数据，反代入分析模型，按照步骤9)和10)的数据算法进行信息融合，迭代多次直到满足允许误差，停止计算；11.3)将计算出的结果进行整理分析，利用画图工具建立供水管网渗漏异常诊断层析扫描模型。
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