[发明专利]一种基于水质动态优化取样的供水管网污染源定位方法

权利要求书

1.一种基于水质动态优化取样的供水管网污染源定位方法，其特征在于，步骤如下：

S1:按步骤S11-S12初始化子区域和可疑管道；

S11:确定管网中可以取样的点，确定每个循环中的取样点数量n，n个取样点将管网分为T个子区域：

T＝2ⁿ 1-1

其中，子区域是与一组取样点具有相同上下游关系的管道的集合，例如，当n＝1时，管网中是取样点上游的管道共同组成一个子区域，其余不是取样点上游的管道组成另一个子区域；当n＝2时，管网被划分为四个子区域：同时是两个取样点上游的管道集合、仅是第一个取样点上游的管道集合、仅是第二个取样点上游的管道集合以及均不是两个取样点上游的管道集合；同理，n个取样点将管网分为T个子区域；

S12:管网中所有的管道都被标记为可疑管道；

S2:按步骤S21-S22进行取样、样品检测和可疑管道更新；

S21：通过最小化目标函数F(A)来选择取样点，记为取样组A，取样并检测；

其中，L_all为当前所有可疑管道的长度和，L_i为第i个子区域中可疑管道的长度和；

S22：根据样品检测结果更新可疑管道，方法为：(1)如果所有样品都有污染：可疑管道更新为取样点的上游管道的交集；(2)如果部分样品有污染：可疑管道更新为有污染的取样点的上游管道的交集减去无污染的取样点的上游管道的并集，即，可疑管道Q＝有污染的取样点的上游管道的交集Q₁’-无污染的取样点的上游管道的并集Q₂；(3)如果所有样品都无污染：可疑管道更新为取样点的上游管道并集的补集；

S3：按步骤S31-S34根据上一次取样的检测情况进行操作；

S31：如果S21中有污染的样品数量小于二，则跳过S3；

S32:如果S22中更新的可疑管道为空，将可疑管道更新为有污染的取样点的上游管道的并集减去无污染取样点的上游管道的并集，即，可疑管道Q＝有污染的取样点的上游管道的并集Q₁-无污染取样点的上游管道的并集Q₂，并跳过S3；

S33：将一个取样点位置确定为当前可疑管道的末端，剩余的n-1个取样点按照S21的方法确定，对确定的n个取样点位置进行取样并检测；

S34：如果S33中可疑管道末端取样点的检测结果为无污染，则将可疑管道更新为S21中有污染的取样点上游管道的并集减去无污染的取样点上游管道的并集，再减去S33中可疑管道末端取样点的上游管道；即，可疑管道Q＝有污染的取样点的上游管道的并集Q₁-无污染取样点的上游管道的并集Q₂-可疑管道末端取样点的上游管道Q₃，否则将可疑管道按照S22中的方法更新；

S4：重复S2-S3的操作，直至可疑管道中没有可以取样的点，定位完成。