[发明专利]一种管道流量敏感性矩阵漏损检测方法

说明书

本发明公开了一种管道流量敏感性矩阵漏损检测方法，包括：获取管网信息，所述管网信息包括各个管道的管径、管长、管道摩阻、节点需水量；根据所述管网信息形成正常运行状态之下管网的水力模型；根据所述水力模型、节点压力、管道流量获得敏感性矩阵；根据所述敏感性矩阵的对应元素形成梯度向量；获取发生漏损之后管网监测点的压力变化量和流量变化量；根据最小二乘法、所述梯度向量、所述压力变化量以及所述流量变化量获得各个管道的残差；确认残差最小的管道为漏损管道。本发明提供的漏损检测方法减少了维修人员的排查范围，缩短了排查时间。因此，本发明提供的技术方案可以快速找到漏损点进行维修，最终减少了漏损时间和经济损失。

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，尤其涉及一种管道流量敏感性矩阵漏损检测方法。

背景技术

城市管网是工业社会的重要基础设施之一，在经济发展和人们的正常生活中占据着重要的地位。在我国，由于城市化的进程不断加快，为了适应城市发展的需要，城市供水管网也随之快速改造扩建，但是管网大多数凭经验进行布局，使得管网系统改扩建缺乏科学依据，导致供水负荷不均匀，容易出现漏损，严重的时候会出现爆管。老城区的供水管网日益老化，出现了腐蚀，强度减低，容易出现漏损。根据2014年统计，全国的漏损总量达到65亿m³，漏损率达到15％。这些漏损造成了国家重大经济损失。然而，现有的方法不能定位到漏损管道，只能定位到节点，一个节点最少连接两根管道，排查范围很大，需要耗费大量的人力物力。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种管道流量敏感性矩阵漏损检测方法，至少部分解决上述技术问题。

为此，本发明提供一种管道流量敏感性矩阵漏损检测方法，包括：

获取管网信息，所述管网信息包括各个管道的管径、管长、管道摩阻、节点需水量；

根据所述管网信息形成正常运行状态之下管网的水力模型；

根据所述水力模型、节点压力、管道流量获得敏感性矩阵；

根据所述敏感性矩阵的对应元素形成梯度向量；

获取发生漏损之后管网监测点的压力变化量和流量变化量；

根据最小二乘法、所述梯度向量、所述压力变化量以及所述流量变化量获得各个管道的残差；

确认残差最小的管道为漏损管道。

可选的，所述敏感性矩阵为

其中，a、b是管道上下游节点，管道流量的敏感性矩阵表示为对应管道上下游节点流量敏感性矩阵元素和的二分之一；

所述节点流量敏感性矩阵为

其中，B为对角矩阵

A为n×m关联矩阵，用于描述管网的拓扑关系，n与m分别为节点数与管道数。

可选的，所述根据所述管网信息形成正常运行状态之下管网的水力模型的步骤包括：

利用EPANET软件形成所述水力模型。

可选的，所述根据所述水力模型、节点压力、管道流量获得敏感性矩阵的步骤包括：

利用解析法获得所述敏感性矩阵。

本发明具有下述有益效果：