[发明专利]一种改进SPC的小区供水漏损监测预警方法

说明书

本发明公开了一种改进SPC的小区供水漏损监测预警方法。本发明通过数据挖掘确定MNF阈值，并汲取常规SPC方法检测渐变异常的优点，完善了漏损监测手段，很好地解决MNF阈值确定难、单一阈值难兼顾不同季节情况等实际应用问题，提高了小区供水漏损自动监测预警的准确性。

技术领域

本发明属于供水漏损监测领域，具体是一种改进SPC的小区供水漏损监测预警方法。

技术背景

随着大表远传技术的成熟以及小区二次供水监控平台的建立，逐步实现小区入水口考核表数据自动采集和传输，水司由此实行住宅小区DMA管理。鉴于目前夜间最小流量(MNF)是评估独立计量区域实际漏损水平的重要指标^[1]。因此，水司管理人员常常采用MNF法进行漏损自动监测，同时利用这些流量数据进行小区漏损情况评估，及时安排巡检和检漏，减少水量损失，起到积极作用。

实际应用中，夜间最小流量法对经验的要求比较高，各地夜间最小流量出现的时间存在差异，基准值(阈值)的确定方法受客观条件限制，通用性较差^[2]。文献[2]认为，相对而言，采用统计学确定夜间合法用水量进而得到夜间最小流量基准值的方法应用性较强。事实上，夜间合法用水量，按统计学抽样调查的话，要求样本量足够多且具有代表性，这给实际应用带来困难。

除了通用性问题，确定夜间最小流量阈值的难点在于：(1)若阈值偏低，报警敏感度高，误报警增多；若阈值偏高，报警敏感度低，可减少误报，但可能出现漏报。(2)用水量随季节、气温、节假日等因素变化，会影响到夜间最小流量。夜间最小流量存在漂移、分层、趋势等不稳定性，若采用单一阈值，在误报和漏报两方面恐顾此失彼。

当前英国供水公司采用的报警方法是扁平线法，根据过去12个月的高低平均值，分别加减20％设置阈值^[3]。此扁平线法确实能够敏感地检测出灾难性爆管事故，但是存在大量误报警问题。在不确定情况下，水司确定的MNF阈值较为保守。某水司在2018年累计接到系统报警4554次，经甄别真报警525次，误报警占报警总数的比例高达88.5％，严重困扰了水司管理人员。

参考文献

[1]林朝阳.采用夜间最小流量法实现大区域供水系统产销差率控制[J].给水排水,2011,37(9):101-104.DOI:10.3969/j.issn.1002-8471.2011.09.026.

[2]李岚,吴珊,寇晓霞,等.基于独立计量区的夜间最小流量的研究进展[J].给水排水,2018,44(6):135-141.

[3]吴正易著，张清周译.降低供水漏损，中国建筑工业出版社，2017.11。

发明内容

本发明针对MNF阈值确定难、单一阈值难兼顾不同季节情况等问题，借鉴统计过程控制SPC方法，通过历史数据挖掘，提出了一种改进SPC的小区供水漏损监测预警方法，包括以下步骤：

步骤1建立小区供水漏损监测数据库

针对某小区，建立小区供水漏损监测数据库。其中的数据项包括：采样时间、间隔期供水量、流量、漏损标志、修复标志等。将SCADA(Supervisory Control and DataAcquisition)系统、供水抢修系统采集到的相关数据，经过必要的匹配、格式转换，导入数据库。其中，历史数据超过12个月，采样间隔≤15分钟。

进行数据预处理，对异常日数据进行整体剔除，对正常日少数缺漏数据进行插补,个别异常过滤。

步骤2分析稳定期0:00-6:00夜间时段流量统计特性，确定MNF夜间时段，统计夜间最小流量值