基于小波去噪-卡尔曼滤波的供水管网爆管检测

在应用卡尔曼滤波进行爆管检测时，若受到监测误差、用水量随机波动等因素形成的背景噪音影响会导致误报率偏高，进而带来爆管检测系统鲁棒性较低的问题。鉴于此，对原始卡尔曼滤波进行了改进，首先采用小波函数对监测数据进行处理，其可以成功将周期循环信号中的有效信号及噪声信号分解至不同频域，然后使用硬阈值函数去噪后再对信号进行重构；最后利用卡尔曼滤波对重构后的信号进行爆管检测。研究结果表明：通过小波去噪，重构的信号中噪声信号占比显著降低，且信号与有效信号相似性更大；利用实际管网数据验证发现，所提算法可成功应用于实际管网爆管检测且与卡尔曼滤波相比，信号持续稳定，无剧烈波动且误报次数由6次降至0次，极大提高了爆管检测系统鲁棒性。     

分类分级视角下供水管网地震韧性评估研究

为解决供水管网安全精细化管理问题，提升城市供水管网地震韧性水平，在综合分析影响供水管网安全的主要因素的基础上，引入分类分级理念，结合动态分级法(Dynamic Classification Method, DT)和集对分析-可变模糊模型(Set Pair Analysis-Variable Fuzzy Recognition Model, SPA-VFRM),建立供水管网地震韧性评估分类分级模型，动态优化供水管网地震韧性分类，量化评定管道安全韧性分级，并应用于某县城供水管网安全韧性综合评估。结果表明，提出的新模型可以有效实现供水管网地震韧性的分类与分级，提高供水管道风险识别的精确性，能够为制订科学的供水管网维护和改造策略提供理论支持。     

基于动态剪枝的城市供水管网优化调度算法

城市供水管网的优化调度模型,需要反复调度水力学模型来计算目标函数和约束条件,从而产生巨大的计算和时间成本。在优化迭代过程中,为了获得更优秀的优化结果,通常在搜索空间中约束条件的边界进行搜索,产生了大量不满足约束的样本和较低的优化效率。为解决这一问题,提出了一种高效的基于约束条件的动态剪枝方法,在运行水力学模型前,利用优化计算过程中积累的数据来判断样本是否符合约束条件,从而剔除不满足约束的样本,提高优化效率。模型分别在1个案例管网和1个真实管网上进行测试,结果表明:使用朴素贝叶斯、决策树和支持向量机作为动态剪枝算法,在获得和原始优化模型几乎相同结果的同时,分别减少56.4%、58.5%和56.8%的计算次数。     

厦门市多水源多目标联合配置研究

通过遗传算法和权重系数法,兼顾地表水、地下水等多种水源以及供水能力、供需关系等约束条件,构建厦门市多水源联合配置模型,研究经济、社会、生态等多种目标条件下,各行政区多种水源的联合配置优化方案。结果表明:在特枯水年只有优先考虑社会效益方案才能达到较高的生活用水保证率;常规开采地下水条件下,岛内思明和湖里两区以配置九龙江的外调水为主,岛外其他四区以配置本地地表水和地下水为主;开采地下水储存资源作为应急供水水源可大幅提升供水安全保障程度,但也改变了各区的供水结构,地下水供给占比大幅提升。研究表明,可以利用遗传算法面向不同目标对多种水源进行合理配置,地下水能够在保障供水安全中发挥更大作用。     

城市缺水区域灭火救援应急供水能力量化研究——以深圳市龙岗区为例

火场应急供水能力是灭火救援工作最核心保障能力指标之一,如何科学评估区域的应急供水能力,是建设灭火救援保障能力的基础性工作.本文结合深圳市龙岗区实际,分析当前龙岗区灭火救援消防供水的特点.为评估龙岗区应急供水能力现状,选定龙岗区典型应急保卫对象,按照可信最不利原则,设定可能的火灾场景,核算火场应急供水能力需求与现状.核算结果表明:龙岗区火场应急供水需求为405L/s,目前火场应急供水为155.22L/s,存在一定的应急供水能力缺口.结合龙岗区消防水源实际情况,提出采用远程供水系统并配套建设应急取水点的解决方案,为龙岗区科学建设应急供水能力提供技术支持.     

城市供水管网抗震功能可靠度分析

介绍了供水系统功能分析中的经验渗漏模型,在此基础上给出了一个新的改进算法。将建议模型与供水系统水力分析方法相结合,并引入一般结构分析中的一次二阶矩方法,提出了一类求解供水网络节点及系统功能可靠度的方法。对一典型供水管网进行了流分析,将建议模型计算所得结果与常规渗漏模型进行了比较,结果说明建议模型可行,计算结果合理可信。