[发明专利]筛选供水管网泄漏区域的方法

权利要求书

1.一种筛选供水管网泄漏区域的方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

步骤1，通过地理信息系统显示的城市供水管网特点，将供水管网进行虚拟DMA分区，编号1～n，每个虚拟分区中的用户数为500～1000；

步骤2，确定管网漏点密度、管龄、漏点在不同管材上的分布、漏点在不同路面负荷的分布、管网平均压力、综合管网密度为城市管网的漏损指标；

步骤3，建立主观分权的第一层级判断矩阵：

城市供水专家分别对1～n号虚拟DMA分区中的每两个漏损指标进行重要性评判，某个虚拟DMA分区中管网漏点密度、管龄、漏点在不同管材上的分布、漏点在不同路面负荷的分布、管网平均压力、综合管网密度的重要性得分分别为a、b、c、d、e、f，形成该虚拟DMA分区中六个漏损指标的重要性评估矩阵A，如公式(1)所示；

其中，a_ij代表两个漏损指标之间的比值，利用方根法由重要性评估矩阵A求出1～n号虚拟DMA分区中各漏损指标的主观权值w_i，并对重要性评估矩阵A进行层次单排序及一致性检验，一致性检验不通过时，重新调整重要性评估矩阵A，直到一致性检验通过；

步骤4，建立客观分权的第二层级判断矩阵：

通过ArcGIS统计1～n号虚拟DMA分区的综合管网密度、管网漏点密度和管龄；通过历年漏点统计数据得到1～n号虚拟DMA分区的漏点在不同管材上的分布及漏点在不同路面负荷的分布；通过SCADA系统和水力模型模拟得到1～n号虚拟DMA分区的管网平均压力；基于以上信息建立1～n号虚拟DMA分区中各漏损指标的客观分权矩阵；利用方根法由客观分权矩阵求出各漏损指标的客观权值w_i′，并对客观分权矩阵进行层次单排序及一致性检验，一致性检验不通过时，需要重新调整客观分权矩阵，直到一致性检验通过；

步骤5，利用热图聚类构建可视化的AHP模型：利用1～n号虚拟DMA分区的各漏损指标的客观权值w_i′，进行热图聚类；

步骤6，按照每个虚拟DMA分区总权重从大到小对1～n号虚拟DMA分区进行层次总排序，并计算层次总排序的一致性，通过一致性验后，按照步骤5得到可视化的AHP模型筛选出供水管网的高漏损区域并能获得各个虚拟DMA分区存在的具体问题。

2.根据权利要求1所述的一种筛选供水管网泄漏区域的方法，其特征在于，所述步骤3中，利用方根法由重要性评估矩阵A求出1～n号虚拟DMA分区中各漏损指标的主观权值w_i的方法为：将重要性评估矩阵A各列向量采用集合平均然后归一化，得到列向量近似作为加权向量，如公式(2)；

3.根据权利要求2所述的一种筛选供水管网泄漏区域的方法，其特征在于，所述步骤3中，对重要性评估矩阵A进行层次单排序的方法为：求解重要性评估矩阵A的特征值，如公式(3)；

其中，λ表示重要性评估矩阵A的特征值；对于上一层因素而言，对本层次各因素的重要性进行排序：AW＝λ_maxW，W为重要性评估矩阵A的特征向量，λ_max表示重要性评估矩阵A的最大特征值；

采用公式(4)进行一致性检验：计算重要性评估矩阵A的一致性比率CR₁，

其中，CI为一致性特征数，CI＝(λ_max-1)/(n-1)，RI为随机一致性指标，若CR₁＜0.1，则通过一致性验证；否则没有通过一致性验证。