[发明专利]一种自喷管网埋地暗管漏损定位系统和方法

说明书

本发明涉及一种自喷管网埋地暗管漏损定位系统和方法，包括PLC控制器，与PLC控制器连接的客户端、压力传感器和水表；PLC控制器包括数据处理模块和报警模块；数据处理模块根据压力传感器、水表采集的压力、流量监测数据，根据管网水力模型的模拟计算数据，利用加权最小二乘法最小化监测值与模型计算值间的差，进而计算漏损残差，然后采用耦合统计算法分析漏损残差，生成报警信号，将监测到的实时数据传至客户端储存；当报警信号超过报警限值时，将报警信号传至报警模块，同时生成漏损定位信号传至客户端监控计算机。本发明使得工作人员能及时发现并检修漏损位置，最大程度减少管网漏水损失，为自动喷水灭火管网稳定运行提供保障。

技术领域

本发明涉及自动喷水灭火系统监控领域，尤其涉及一种自喷管网埋地暗管漏损定位系统和方法。

背景技术

随着我国社会和经济的不断发展，人们消防意识也在不断提高，自动喷水灭火系统以其能迅速扑灭建筑初期火灾而被广泛地应用到实际工程之中。与此同时，由于管道周围介质的腐蚀、人为破坏的因素、管道材料的质量问题以及铺设管道时留下的隐患，自喷管网埋地暗管会出现各种破损及泄漏现象。管道漏损会导致水量损失，严重时导致管网内消防压力达不到要求，当火灾发生时，若管网压力不够无法正常供水灭火，则会造成严重的火灾事故。目前国内没有自动喷水灭火管网埋地暗管漏损定位的相关研究，因此，研究埋地暗管漏损定位对维护自动喷水灭火管网的安全运行具有重要意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种自喷管网埋地暗管漏损定位系统和方法，使得工作人员能及时发现并检修漏损位置，最大程度减少管网漏水损失，节约水资源，为自动喷水灭火管网稳定运行提供保障。

本发明的技术方案具体如下：

一种自喷管网埋地暗管漏损定位系统，包括PLC控制器，与PLC控制器连接的客户端、压力传感器和水表；PLC控制器包括数据处理模块和报警模块；

数据处理模块根据压力传感器、水表采集的压力、流量监测数据，根据管网水力模型的模拟计算数据，利用加权最小二乘法最小化监测值与模型计算值间的差，进而计算漏损残差，然后采用耦合统计算法分析漏损残差，生成报警信号，同时，将监测到的实时数据传至客户端储存；当报警信号超过报警限值时，将报警信号传至报警模块，同时生成漏损定位信号传至客户端监控计算机。

进一步地，客户端包括数据库、事件记录库和显示器，监测到的实时数据传至数据库，每次的漏损事故信息保存至事件记录库中，显示器上显示漏损点、漏损量及漏损时间。

进一步地，报警检查模块的报警限值为0.1Q，其中，Q为节点的高日均时流量。

进一步地，数据处理具体按以下进行：

步骤(1)、利用加权最小二乘法最小化监测值与模型计算值间的差

目标函数为：

式中ΔQⁿ为节点n的漏损量；n_H、m_q分别是节点水压和管道流量监测点个数；分别为节点n发生漏损时节点水压和管道流量监测值；H_i(Q₀+ΔQⁿ)、q_j(Q₀+ΔQⁿ)分别为节点n发生漏损后模型的节点水压和管道流量计算值；w_H、w_q分别为节点水压和管道流量监测值的权重系数；

对目标函数进行一阶泰勒展开：