[发明专利]基于城市供水管网运行安全动态预警的数据库及建立方法

说明书

本发明公开了一种基于城市供水管网运行安全动态预警的数据库建立方法，根据本发明方法建立的数据库包括供水管网功能状态评估子数据库、异常事件分析识别子数据库、SCADA实时监测子数据库，通过收集归类整理各项供水管网数据，为供水公司在进行供水管网安全状态评价和异常事件分析识别提供数据支撑，从而有效提高供水管网安全运行维护工作效率。

技术领域

本发明属于城市供水管网运行安全动态预警领域，具体涉及一种基于城市供水管网运行安全动态预警的数据库及建立方法。

背景技术

城市供水管网是城市基础设施的重要组成部分。随着我国城市化的快速推进，城市供水管网的规模也愈发扩大。截至2018年底，我国供水管网总里程已达到865017km。城市供水管网规模的日益扩大一方面极大地增加了城市的供水能力、满足了人民正常的工作生活对于用水的需求，另一方面，也给城市供水系统的安全运行维护工作带来了巨大的挑战。由于供水管线大多敷设于地下，存在许多对其安全稳定的运行造成不利的因素，经过长时间潜移默化的影响，最终导致各类供水管网事故的频发，进而在浪费大量水资源的同时也严重影响了人民正常的工作生活，在社会效益和经济效益上均产生了负面的影响。

随着城市供水系统的不断发展，供水管网范围变广、拓扑结构更加复杂，这使得供水管网的实时监测、数据分析与计算变得更加困难，因此在面对复杂的管网问题时，供水管网的运行安全功能状态评估和动态预警工作则显得至关重要。目前，尽管世界各国的学者们提出了多种可应用于城市供水管网运行安全预警的方法，现阶段我国各城市供水管网的大部分故障仍然是靠被动抢修解决，这表明供水管网的运行安全预警工作仍然不够到位。其中，多数供水公司在进行供水管网的日常运行维护时反映的一大问题就是各种与供水管网相关的数据，包括管道的基础数据、管网运行数据、历史事故的监测数据等数据，均存在不同程度的缺失或者不方便调用，导致供水公司对供水管网运行状态的分析难度急剧增加，从而无法及时有效地做出主动预防的相关措施。

鉴于此，需要一种基于城市供水管网运行安全动态预警的数据库建立方法，全面而广泛地收集供水管网的各类数据，方便数据的存储调用管理，为选用科学合理的方法对城市供水管网的运行状态进行判断、实时掌握管网所处的风险状态提供数据支撑，并争取在事故发生前及时发现风险、消除故障，降低供水管道的事故率，变被动抢修为主动预防，提高供水管网安全运行维护工作效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于城市供水管网运行安全动态预警的数据库及建立方法，解决现有技术中供水管网相关数据缺失或不方便调用的问题。

本发明的技术方案为：一种基于城市供水管网运行安全动态预警的数据库建立方法，具体包括以下步骤：

(1)收集供水管网监测点数据和监测点布置情况，构建SCADA实时监测子数据库，反映供水管网真实运行状态；

(2)收集供水管网的结构数据和运行数据，构建供水管网基础数据模块；利用供水管网基础数据、SCADA实时监测子数据库以及供水公司的模拟方案，通过EPANET软件，建立历史工况和模拟工况下的供水管网水力模型，构建水力模型模块；选取供水保障率、剩余供水能力、Todini指数、事故能量损失四个指标构成供水管网韧性评价指标模块；由供水管网基础数据模块、水力模型模块、供水管网韧性评价指标模块构建供水管网功能状态评估子数据库，模拟不同工况下各节点、管段的水力信息，反映供水管网抵抗内外风险、维持安全稳定运行的能力；