1.一种基于供水管网的DMA区域漏损监测管理方法,其特征在于,该基于供水管网的DMA区域漏损监测管理方法包括以下步骤:S1、根据供水管网对供水管段进行DMA监测区域划分;
S2、根据DMA监测区域信息建立供水管网模型,并引入不同系数的扩散器模拟供水管段发生漏损时的位置、渗漏量、声波与高频压力数据;
S3、利用模拟位置与渗漏量建立以漏损量最小为目标的监测设备布置模型,并布置结果确定监测区域内监测设备的位置与数量;
S4、根据声波与高频压力数据建立监测对比模型,并利用监测设备获取实际监测值输入至对比模型寻找实际漏损点;
S5、根据对比模型的结果,分析实际漏损点的位置与大小,并根据分析结果制定修复方案;
所述根据DMA监测区域信息建立供水管网模型,并引入不同系数的扩散器模拟供水管段发生漏损时的位置、渗漏量、声波与高频压力数据包括以下步骤:S21、利用供水管网获取DMA监测区域内供水管段的信息数据,所述信息数据包括供水管段的长度、直径、材质与布局;
S22、根据信息数据结合仿真模拟算法建立供水管网模型,模拟实际管网的声波与压力分布;
S23、在供水管网模型内引入不同系数的扩散器模拟供水管段发生漏损时的状况,运行供水管网模型模拟不同扩散系数下供水管网的性能;
S24、根据运行模拟结果得到供水管网漏损的状态,并根据状态结果输出漏损位置、渗漏量、声波与高频压力数据;
所述根据信息数据结合仿真模拟算法建立供水管网模型,模拟实际管网的声波与压力分布包括以下步骤:S221、根据获取到的信息数据结合模拟软件建立几何模型,并在模型内添加声波与压力仿真软件;
S222、根据几何模型模拟结果构建声波与压力两个状态变量的目标函数,并根据目标函数确定各状态变量的约束条件;
S223、利用仿真算法结合约束条件得到声波与压力分布位置及强度的更新公式,并采用适配算法判断分布位置与强度的最优值;
S224、根据最优值搭建供水管网模型,并在模型内模拟不同漏损场景判断对声波与压力分布的影响;
所述利用仿真算法结合约束条件得到声波与压力分布位置及强度的更新公式,并采用适配算法判断分布位置与强度的最优值包括以下步骤:S2231、应用仿真算法根据流体动力学与声学原理建立描述声波传播与压力分布模态;
S2232、将约束条件与分布模态进行对比,保证分布模态在约束条件的限定条件内,并根据分布模态构建包含声波与压力分布位置的更新公式;
S2233、求解运算声波与压力现阶段所处分布位置的适应度值,并分别将声波与压力的最佳适应度值保存至全局最佳分布位置;
S2234、针对压力分布位置作初始化处理,预设分布位置的总数,并利用适配算法求解在不同位置下声波与压力的适配程度;
S2235、将适应度值与适配程度进行对比,若适应度值大于适配程度,则将适应度值所处的分布位置设为最优分布位置,若适应度值小于适配程度,则将适配程度所处的分布位置设为最优分布位置,并根据最优分布位置更新得到最优的强度。
2.根据权利要求1所述的一种基于供水管网的DMA区域漏损监测管理方法,其特征在于,所述适配算法的表达式为:;
式中,μ表示适配程度值;
表示自然指数函数;
βj表示第j个位置的声波值;
δ表示声波变量的目标函数值;
表示全局最佳分布位置的适应度值;
θj表示第j个位置的压力值;
ε表示压力变量的目标函数值;
T表示适应度值;
Y表示约束条件值;
j表示分布位置个数。
3.根据权利要求1所述的一种基于供水管网的DMA区域漏损监测管理方法,其特征在于,所述利用模拟位置与渗漏量建立以漏损量最小为目标的监测设备布置模型,并布置结果确定监测区域内监测设备的位置与数量包括以下步骤:S31、根据模拟位置与渗漏量完成监测区域内的漏损量最小全局规划,并利用规划评估算法求解全局规划评估量;
S32、将评估量导入监测设备布置评估场景,根据漏损位置与渗漏量建立监测设备与漏损检测能力的关系模型得到监测设备布置模型;
S33、将供水管网的数据输入至布置模型内求解监测区域内监测设备的分布布局,根据分布布局得到监测设备的位置与数量。
4.根据权利要求3所述的一种基于供水管网的DMA区域漏损监测管理方法,其特征在于,所述将评估量导入监测设备布置评估场景,根据漏损位置与渗漏量建立监测设备与漏损检测能力的关系模型得到监测设备布置模型包括以下步骤:S321、利用贝叶斯概率定理设定布置评估场景导入评估量,并根据评估场景进行数学建模;
S322、构建监测设备阵列模型及仿真数据集,采用顺序算法优化监测设备阵列布局位置;
S323、根据特征筛选方式求解不同阵列布置下监测设备位置的相关性,并对监测设备阵列布局进行优化评估;
S324、利用后验概率验证漏损位置与渗漏量估计监测设备位置,建立监测设备与漏损监测能力的关系模型得到监测设备布置模型。
5.根据权利要求4所述的一种基于供水管网的DMA区域漏损监测管理方法,其特征在于,所述利用后验概率验证漏损位置与渗漏量估计监测设备位置,建立监测设备与漏损监测能力的关系模型得到监测设备布置模型包括以下步骤:S3231、根据漏损位置与漏损量确定监测设备的分布位置生成真实监测设备分布,并利用后验概率验证设备分布的漏损概率值;
S3232、判定概率值是否大于预设值,若大于预设值则确定为监测位置,若小于预设值,则重复步骤S3231与步骤S3232进行阵列布局优化;
S3233、根据验证结果,建立监测设备与漏损检测能力的关系模型描述监测设备位置与数量;
S3234、根据关系模型建立监测设备布置模型进行对供水管段的监测布置。
6.根据权利要求1所述的一种基于供水管网的DMA区域漏损监测管理方法,其特征在于,所述根据声波与高频压力数据建立监测对比模型,并利用监测设备获取实际监测值输入至对比模型寻找实际漏损点包括以下步骤:S41、根据供水管网模型模拟得到的声波与高频压力数据建立监测对比优化算法;
S42、根据监测对比优化算法计算对比参数,并利用对比参数构建监测对比模型;
S43、收集监测设备获取到的实际声波与高频压力数据,并预先对数据进行预处理,将处理完成的监测值输入至对比模型内;
S44、运行对比模型找寻实际漏损点,并根据漏损点进行检测确定准确性。
7.一种基于供水管网的DMA区域漏损监测管理系统,用于实现权利要求1‑6中任一项所述的基于供水管网的DMA区域漏损监测管理方法,其特征在于,该基于供水管网的DMA区域漏损监测管理系统包括区域划分模块、扩散模拟模块、布置确定模块、对比获取模块及方案制定模块;
其中,所述区域划分模块与所述扩散模拟模块连接,所述扩散模拟模块与所述布置确定模块连接,所述布置确定模块与对比获取模块连接,所述对比获取模块与所述方案制定模块连接;
所述区域划分模块,用于根据供水管网对供水管段进行DMA监测区域划分;
所述扩散模拟模块,用于根据DMA监测区域信息建立供水管网模型,并引入不同系数的扩散器模拟供水管段发生漏损时的位置、渗漏量、声波与高频压力数据;
所述布置确定模块,用于利用模拟位置与渗漏量建立以漏损量最小为目标的监测设备布置模型,并布置结果确定监测区域内监测设备的位置与数量;
所述对比获取模块,用于根据声波与高频压力数据建立监测对比模型,并利用监测设备获取实际监测值输入至对比模型寻找实际漏损点;
所述方案制定模块,用于根据对比模型的结果,分析实际漏损点的位置与大小,并根据分析结果制定修复方案。