[发明专利]一种渐进式可重构的供水管网分区方法

说明书

本发明公开了一种渐进式可重构的供水管网分区方法，包括以下步骤：1、建立全管网水力模型，获得水力参数；2、选择可关闭阀门集，基于水力特性参数选择对管网影响最小的阀门；3、进行管网分区，设定分区个数，在主要供水路径方向上安装计量设备形成独立分区；4、分区重构，统计分区漏损指标，根据指标目标值通过阀门动态控制实现分区的分离与合并；5、逐次渐进分区，选定高漏损指标的区域，设定分区最小规模，重复3、4步骤完成分区。本发明提出一种通过分区间阀门动态控制实现分区重构，发现高漏损区域，并逐次细化分区，缩小漏损范围。本发明是一种降低成本，保障水质的供水管网分区方法。本发明应用于城市供水领域。

技术领域

本发明涉及一种供水管网分区的方法，尤其是一种渐进式可重构的供水管网分区方法。

背景技术

国内外实践证明供水管网分区是控制管网漏损有效措施，而目前国内外分区方法根据一定目标及管网结构，选择计量设备安装以及关闭阀门的位置，通常安装的计量设备与关闭的阀门在运行中是一次成型、固定不变的，而在国内尤其城镇地区以环状管网为主，对于环状管网分区边界比枝状管网多很多。导致多装计量设备会增加投资、运营成本，多关阀门会导致“死水”引起水质问题。

分区的目的在于，将管网漏损的范围逐次缩小，便于检漏修漏。但在供水管网发展，漏损点位置动态变化的前提下，以事先规划安装固定的计量设备实现的静态分区方法，势必导致盲目投入。

因此本领域技术人员致力于开发一种可使分区管理成本更低的、分区范围更小的供水管网分区方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种渐进式可重构的供水管网分区方法，通过分区间阀门动态控制实现分区重构，发现高漏损区域，并逐次细化分区，缩小漏损范围。达到降低成本，增加分区数量，缩小漏损范围，避免引发水质问题的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种渐进式可重构的供水管网分区方法，其特征在于所述方法包以下步骤：步骤1、建立全管网水力模型，获得水力参数；步骤2、选择可关闭阀门集，基于水力特性参数选择对管网影响最小的阀门；3、进行管网分区，设定分区个数，在主要供水路径方向上安装计量设备形成独立分区；4、分区重构，统计分区漏损指标，根据指标目标值通过阀门动态控制实现分区的分离与合并；5、逐次渐进分区，选定高漏损指标的区域，设定分区最小规模，重复3、4步骤完成分区。

进一步的，所述方法的具体步骤如下：

步骤1、建立全管网水力模型，获得管网压力、流量、流速、流向等水力参数；

步骤2、选择可关闭阀门集，基于水力特性参数选择对管网影响最小的阀门；

其中步骤2包括以下步骤：

a、初始化参数，N_open为当前全部打开状态的阀门总数，d_limit为管道参数变化设定值，P_limit为压力设定值；

b、选择一个打开状态的阀门V_i，V_i为当前全部打开状态的阀门集中编号为i的阀门，i∈N_open，设置dv_min＝∞，i_min＝0，其中dv为某一阀门关闭前后管道流速对比值绝对值的最大值，dv_min为所有阀门dv的最小值，i_min为dv_min对应的阀门编号；

c、将V_i阀门关闭，并进行水力计算；

d、获取所有节点压力最小值P_n为节点n的水压，如果P_min＜P_limit则转到步骤g，否则进行下一步；