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专利号: 2020114575851
申请人: 北部湾大学
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于累积和算法的小泄漏检测方法,其特征是,收集用水量稳定时段的流量数据,然后通过频率统计估算用水量稳定时段的基准用水量范围,之后通过设定置信度验证估算的基准用水量范围的合理性,再根据基准用水量范围消除流量数据较大低值波动的干扰,最后利用CUSUM算法对DMA管网中小泄漏进行检测;具体包括以下步骤:(1)收集流量数据:按设定时间间隔收集用水量稳定时段内DMA的流量数据,所述流量数据是指该DMA的净入流量数据,即多个流量计同一时刻流量数据的代数和,同时设定流入DMA为正,流出DMA为负;

(2)估算用水量稳定时段的基准用水量范围,包括以下步骤:

2.1)选取若干天数的流量数据;

2.2)从小到大设定不同的流量范围,通过频率分析估算出用水量稳定时段的基准用水量范围;

2.3)设定置信度,并确定置信区间[μ‑βδ′,μ+βδ′],其中μ为均值,β为对应置信度的系数,δ′为标准差;

2.4)对步骤2.2)估算所得的基准用水量范围进行合理性验证,当该基准用水量范围处于步骤2.3)确定的置信区间内,则判定所估算的基准用水量范围是合理的,否则返回步骤

2.2)重新设定流量范围,直至所估算的基准用水量范围合理;

(3)数据处理:根据步骤(2)估算所得的基准用水量范围剔除异常数据,然后计算每天用水量稳定时段内的平均流量;

(4)应用CUSUM算法进行漏损检测,包括以下步骤:

4.1)选取若干天数的用水量稳定时段内的平均流量进行统计计算确定目标值K以及修正后标准差δ,然后按下述式(1)计算每天的CUSUM统计量:Ci=max[0,Ci‑1+Xi‑K]  (1)其中,Ci表示第i天的CUSUM统计量,其初始值C0=0;Xi表示第i天的剔除异常值后的平均流量;K为目标值;

4.2)加入新的流量数据不断更新CUSUM统计量,然后判断CUSUM统计量是否符合漏损条件,如符合则判定发生泄漏,此时被判定发生泄漏对应的流量数据不再参与后续CUSUM统计量的计算;

(5)判断最新CUSUM统计量中i的值是否大于设定检查周期天数,如果是,返回步骤(2);

如不是,则返回步骤4.2)。

2.根据权利要求1所述的基于累积和算法的小泄漏检测方法,其特征是,步骤(1)中,所述设定时间间隔为1~10分钟。

3.根据权利要求1所述的基于累积和算法的小泄漏检测方法,其特征是,步骤(1)中,所述用水量稳定时段为凌晨2:00~4:00。

4.根据权利要求1所述的基于累积和算法的小泄漏检测方法,其特征是,步骤(3)中,异常数据是指低于步骤(2)估算所得的基准用水量范围下限的流量数据。

5.根据权利要求1所述的基于累积和算法的小泄漏检测方法,其特征是,步骤4.2)中,所述漏损条件为满足下述a)~c)中的任意一项:a)任意CUSUM统计量大于μ+3δ;

b)任意连续两个CUSUM统计量大于μ+2δ;

c)任意连续N个CUSUM统计量呈现递增趋势,其中N为正整数,取值为≥3。

6.根据权利要求5所述的基于累积和算法的小泄漏检测方法,其特征是,在c)选项中,N为3~7,

7.根据权利要求1所述的基于累积和算法的小泄漏检测方法,其特征是,步骤(5)中,所述设定检查周期天数为30。