[发明专利]一种供水管网多层级自动分区方法

摘要

本发明公开了一种供水管网多层级自动分区方法，首先，划分分区系统，供水系统由若干单元组成；与水池、水泵直接相连的区域称为第一阶层分区系统；在第一阶层分区系统的基础上，再分多阶层分区系统，每个分区为一个节点；通过多层级自动分区算法的评价函数计算，分区的数量由多到少逐渐合并，合并到一定阶段出现N级区，再合并到一定阶段出现规模更大的N‑1级区，直到完成一级区；本发明对管网进行多层级分区供水，可以平衡管网供水压力，也可以减少爆管、降低漏损，同时也可以提高水质，供水企业还可以方便管理每个区，提高了供水服务水平。

主权项

一种供水管网多层级自动分区方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，划分分区系统，供水系统由若干单元组成；一个城市不能仅由一个规模庞大结构复杂的供水系统组成，需分为若干阶层系统，与水池、水泵直接相连的区域称为第一阶层分区系统；在第一阶层分区系统的基础上，再分多阶层分区系统，每个分区为一个节点；步骤2，通过多层级自动分区算法评价管网分区好坏；所述多层级自动分区算法的评价函数Q，具体的定义如下：$Q=\frac{1}{2m}\underset{vw}{\Σ}\[A_{vw}-\frac{k_v{k}_w}{2m}\]\mathrm{\δ}(c_v,c_w)$上式中，A_vw为管网的邻接矩阵元素，A_vw＝1表示节点v与节点w相连接，A_vw＝0表示节点v与节点w不连接；m＝(Σ_vwA_vw)/2表示管网中总的管道数量；k_v＝∑_wA_vw表示与节点v相连接的管道的总数量；δ(c_v,c_w)表示指示函数，δ(c_v,c_w)＝1表示节点v和w属于同一个分区，δ(c_v,c_w)＝0表示节点v和w属于不同的分区；δ(c_v,c_w)可以写成∑_iδ(c_v,i)δ(c_w,i)的形式，定义e_ij＝[∑_vwA_vwδ(c_v,i)δ(c_w,j)]/2m以及a_i＝[∑_vk_vδ(c_v，i)]/2m＝∑_je_ij，因此，评价函数Q可以写成一下形式：$Q=\underset{i}{\Σ}\[e_{ii}-a_i^2\]$区域i与区域j和并成一个区域时，评价函数的增量为：ΔQ_ij＝2(e_ij‑a_ia_j)步骤3，分区的数量由多到少逐渐合并，合并到一定阶段出现N级区，再合并到一定阶段出现规模更大的N‑1级区，直到完成一级区。