1.一種漏水分布推定裝置,其以劃分水管網(wǎng)而得的DMA為對象,該漏水分布推定裝置的特征在于,
具備:
測量信息收集部,其從設(shè)置在所述水管網(wǎng)中的測量裝置收集包含流量和壓力的至少一方的測量值信息;
管路信息存儲部,其存儲包含所述DMA中的水管網(wǎng)的配水管的延長信息和供水管的連接信息中的至少一方以及管網(wǎng)計算模型信息的管路信息;
風(fēng)險信息計算部,其使用所述管路信息來計算管網(wǎng)的各結(jié)構(gòu)要素中的漏水風(fēng)險值即漏水風(fēng)險信息;
區(qū)域/傳感器結(jié)構(gòu)存儲部,其存儲進一步劃分所述DMA的區(qū)域的結(jié)構(gòu)信息以及與設(shè)置在所述水管網(wǎng)中的測量裝置相關(guān)的傳感器結(jié)構(gòu)信息;以及
漏水分布推定部,其推定由對所述區(qū)域中的鄰接區(qū)域進行統(tǒng)一的區(qū)段結(jié)構(gòu)和所述區(qū)段結(jié)構(gòu)中的各區(qū)段的漏水強度的組構(gòu)成的參數(shù)以及漏水分布,
所述漏水分布推定部,還具備:
區(qū)段指標計算部,其根據(jù)所述參數(shù)中的區(qū)段結(jié)構(gòu)來計算區(qū)段指標;
管網(wǎng)計算部,其通過根據(jù)所述參數(shù)和所述風(fēng)險信息而假設(shè)了漏水分布的管網(wǎng)計算,來計算與所述傳感器結(jié)構(gòu)對應(yīng)的預(yù)測值信息;
誤差指標計算部,其根據(jù)所述測量信息收集部收集到的測量值信息與所述管網(wǎng)計算部所計算的預(yù)測值信息之間的差,來計算誤差指標;以及
最佳參數(shù)搜索部,其搜索使利用所述區(qū)段指標和所述誤差指標這兩者計算出的指標最小化的最佳參數(shù),
其中,計算所述區(qū)段內(nèi)的漏水量、單位配管延長的漏水量、單位供水管連接數(shù)的漏水量、和漏水率中的至少一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏水分布推定裝置,其特征在于,
所述管網(wǎng)計算部,將管網(wǎng)計算的節(jié)點需求量設(shè)定為包含表示標準的水消耗量的節(jié)點水使用量與節(jié)點漏水量的項的和,
將所述節(jié)點漏水量設(shè)為依賴于該節(jié)點所屬的區(qū)段的漏水強度、該節(jié)點的漏 水風(fēng)險值和該節(jié)點的壓力值而決定的量,來進行管網(wǎng)計算。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏水分布推定裝置,其特征在于,
所述風(fēng)險信息計算部將所述管網(wǎng)計算的節(jié)點的漏水風(fēng)險值計算為包含依賴于與該節(jié)點連接的配水管的延長、管種類、鋪設(shè)年數(shù)的至少一方的項以及依賴于在該節(jié)點處匯集的供水管的連接數(shù)、延長、管種類、鋪設(shè)年數(shù)的至少一方的項的和。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的漏水分布推定裝置,其特征在于,
所述管網(wǎng)計算部將管網(wǎng)計算的所述節(jié)點漏水量設(shè)為由所述該區(qū)域所屬的區(qū)段的漏水強度、所述該節(jié)點的漏水風(fēng)險值、與該節(jié)點的壓力值的冪運算的積而決定的量,來進行管網(wǎng)計算。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏水分布推定裝置,其特征在于,
所述誤差指標計算部所計算的誤差指標是對應(yīng)的測量值與預(yù)測值之間的差的加權(quán)平方和,
所述區(qū)段指標計算部所計算的區(qū)段指標是劃分所述DMA的區(qū)段的總數(shù),
所述最佳參數(shù)搜索部搜索使所述誤差指標與所述區(qū)段指標的加權(quán)和最小化的參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漏水分布推定裝置,其特征在于,
所述誤差指標計算部所計算的誤差指標是對應(yīng)的測量值與預(yù)測值之間的差的加權(quán)平方和,
所述區(qū)段指標計算部所計算的區(qū)段指標是劃分所述DMA的區(qū)段的總數(shù),
所述最佳參數(shù)搜索部搜索使所述誤差指標與所述區(qū)段指標的加權(quán)和最小化的參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏水分布推定裝置,其特征在于,
具備區(qū)域/傳感器結(jié)構(gòu)計算部,其基于所述管路信息存儲部中存儲的管路信息,進行根據(jù)所述區(qū)域結(jié)構(gòu)信息來計算所述傳感器結(jié)構(gòu)方案,或根據(jù)所述傳感器結(jié)構(gòu)信息來計算所述區(qū)域結(jié)構(gòu)方案的至少一方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的漏水分布推定裝置,其特征在于,
所述區(qū)域/傳感器結(jié)構(gòu)計算部,為了根據(jù)所述傳感器結(jié)構(gòu)信息來計算所述區(qū)域結(jié)構(gòu)方案,
設(shè)定區(qū)域結(jié)構(gòu)候補,并通過管網(wǎng)計算來評價針對與候補的各區(qū)域內(nèi)的漏水量的增減對應(yīng)的各傳感器測量值的靈敏度,
計算匯集通過所述管網(wǎng)計算得到的各靈敏度的指標,
搜索并選擇使所述指標最大化的區(qū)域結(jié)構(gòu)候補,作為所述區(qū)域結(jié)構(gòu)方案。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的漏水分布推定裝置,其特征在于,
匯集所述各靈敏度的指標是靈敏度矩陣的奇值的最小值、和、積中的某項。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的漏水分布推定裝置,其特征在于,
所述區(qū)域/傳感器結(jié)構(gòu)計算部,為了根據(jù)所述區(qū)域結(jié)構(gòu)信息來計算所述傳感器結(jié)構(gòu)方案,
設(shè)定傳感器配置候補,并通過管網(wǎng)計算來評價針對與各區(qū)域內(nèi)的漏水量的增減對應(yīng)的各傳感器候補的測量值的靈敏度,
計算匯集通過所述管網(wǎng)計算得到的各靈敏度的指標,
搜索并選擇使所述指標最大化的傳感器配置候補,作為所述傳感器結(jié)構(gòu)方案。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的漏水分布推定裝置,其特征在于,
匯集所述各靈敏度的指標是靈敏度矩陣的奇值的最小值、和、積中的某項。
12.一種漏水分布推定系統(tǒng),其特征在于,
具有:
根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏水分布推定裝置;以及
向所述漏水分布推定裝置發(fā)送測量信息的測量裝置。
13.一種漏水分布推定方法,其以劃分水管網(wǎng)而得的DMA為對象,該漏水分布推定方法的特征在于,
具備以下步驟:
從設(shè)置在所述水管網(wǎng)中的測量裝置收集包含流量和壓力的至少一方的測量值信息的步驟;
收集包含所述DMA中的水管網(wǎng)的配水管的延長信息和供水管的連接信息中的至少一方的管路信息的步驟;
使用所述管路信息來計算管網(wǎng)的各結(jié)構(gòu)要素中的漏水風(fēng)險值即漏水風(fēng)險信息的風(fēng)險信息計算步驟;
收集進一步劃分所述DMA的區(qū)域的結(jié)構(gòu)信息以及與設(shè)置在所述水管網(wǎng)中的測量裝置相關(guān)的傳感器結(jié)構(gòu)信息的步驟;以及
推定由對所述區(qū)域中的鄰接區(qū)域進行統(tǒng)一的區(qū)段結(jié)構(gòu)和所述區(qū)段結(jié)構(gòu)中的各區(qū)段的漏水強度的組構(gòu)成的參數(shù)以及漏水分布的漏水分布推定步驟,
所述漏水分布推步驟還具備:
根據(jù)所述參數(shù)中的區(qū)段結(jié)構(gòu)來計算區(qū)段指標的區(qū)段指標計算步驟;
通過根據(jù)所述參數(shù)和所述風(fēng)險信息而假設(shè)了漏水分布的管網(wǎng)計算,來計算與所述傳感器結(jié)構(gòu)對應(yīng)的預(yù)測值信息的管網(wǎng)計算步驟;
根據(jù)所述收集到的測量值信息與所述計算出的預(yù)測值信息之間的差,來計算誤差指標的誤差指標計算步驟;以及
搜索使利用所述區(qū)段指標和所述誤差指標這兩者計算的指標最小化的最佳參數(shù)的最佳參數(shù)搜索步驟,
其中,計算所述區(qū)段內(nèi)的漏水量、單位配管延長的漏水量、單位供水管連接數(shù)的漏水量和漏水率中的至少一個。