一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法
【專利摘要】一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法，它涉及一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法，本發(fā)明是要解決現(xiàn)有輸水管網(wǎng)采用聽(tīng)音定位漏失方法，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大且效率低的問(wèn)題。本發(fā)明方法通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：根據(jù)DMA分區(qū)建立PDD漏失模型；對(duì)存在漏失的輸水管網(wǎng)進(jìn)行水壓信號(hào)采集；根據(jù)貝葉斯決策理論，將漏失節(jié)點(diǎn)號(hào)和漏失量作為自變量，將漏失事件的概率密度作為因變量建立目標(biāo)函數(shù)；利用遺傳算法求解以上函數(shù)式，在完成進(jìn)化代數(shù)后，輸出種群中概率大于給定值f′的個(gè)體，得到漏失可能發(fā)生的位置；根據(jù)計(jì)算結(jié)果，派監(jiān)測(cè)人員到漏失可能發(fā)生的位置對(duì)管道進(jìn)行檢查或修復(fù)。本發(fā)明適用于輸水管網(wǎng)工程領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輸水管網(wǎng)漏失定位方法，尤其涉及一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人口的增長(zhǎng)以及工業(yè)的發(fā)展，近年來(lái)輸水管網(wǎng)負(fù)荷逐漸增大，加之管網(wǎng)中部分管段腐蝕、管網(wǎng)運(yùn)行不合理，導(dǎo)致漏失事故在陳舊的管網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生。漏失不僅嚴(yán)重浪費(fèi)水資源和能源，同時(shí)還會(huì)引起飲用水安全隱患。因此，建立一個(gè)快速、準(zhǔn)確的漏失實(shí)時(shí)定位模型，對(duì)節(jié)約水資源、保障城市飲用水供水安全和促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。目前，應(yīng)用最廣泛的管道漏失定位方法是聽(tīng)音檢漏法，但這種方法需要人工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大且效率低。因此，設(shè)計(jì)一種建立在管網(wǎng)水力模型基礎(chǔ)上的漏失定位方法，得到DMA分區(qū)管網(wǎng)的漏失點(diǎn)位置，改變以往大海撈針式的全面探漏為重點(diǎn)區(qū)域針對(duì)性探漏，并派監(jiān)測(cè)人員到漏失點(diǎn)區(qū)域附近確定漏點(diǎn)的精確位置，可以彌補(bǔ)以上方法的不足，有效提高漏失定位效率，達(dá)到降低管網(wǎng)漏失的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有輸水管網(wǎng)采用聽(tīng)音定位漏失方法，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大且效率低的問(wèn)題，而提出一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法。
[0004]本發(fā)明所述一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0005]1、針對(duì)需要進(jìn)行漏失定位的輸水管網(wǎng)，在GIS (地理信息系統(tǒng))上確定各測(cè)壓點(diǎn)的位置，到現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)壓力監(jiān)測(cè)儀，并根據(jù)DMA (獨(dú)立計(jì)量分區(qū))建立TOD (壓力驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)流量)漏失模型；
[0006]2、對(duì)存在漏失的輸水管網(wǎng)進(jìn)行水壓信號(hào)采集；
[0007]3、根據(jù)貝葉斯決策理論，將漏失節(jié)點(diǎn)號(hào)和漏失量作為自變量，將漏失事件的概率密度作為因變量建立適應(yīng)度函數(shù)，即:
【權(quán)利要求】
1.一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法，其特征在于它是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的: Al、針對(duì)需要進(jìn)行漏失定位的輸水管網(wǎng)，在GIS系統(tǒng)上確定各測(cè)壓點(diǎn)的位置，到現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)壓力監(jiān)測(cè)儀，并根據(jù)DMA分區(qū)建立PDD漏失模型； A2、對(duì)存在漏失的輸水管網(wǎng)進(jìn)行水壓信號(hào)采集； A3、根據(jù)貝葉斯決策理論，將漏失節(jié)點(diǎn)號(hào)和漏失量作為自變量，將漏失事件的概率密度作為因變量建立適應(yīng)度函數(shù)，即:

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法，其特征在于步驟A4中所述的遺傳算法的自變量集為:漏失節(jié)點(diǎn)號(hào)、漏失量；因變量集為:漏失事件的概率密度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法，其特征在于步驟A4中所述的遺傳算法的求解過(guò)程為: a、種群為漏失節(jié)點(diǎn)號(hào)和漏失量，適應(yīng)度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為漏失事件概率密度的大小，利用MATLAB和EPANET水力模擬軟件實(shí)現(xiàn)遺傳算法和基于PDD模型的管網(wǎng)漏失模擬，將漏失定位模型中的種群作為參數(shù)輸入到PDD模型中，對(duì)所有個(gè)體都將進(jìn)行一次基于PDD模型的漏失模擬過(guò)程，然后輸出壓力值返回到漏失定位模型中，再計(jì)算適應(yīng)度，并根據(jù)適應(yīng)度大小進(jìn)行選擇、交叉、變異操作； b、在完成進(jìn)化代數(shù)后，輸出種群中概率大于給定值f'的個(gè)體，得到漏失可能發(fā)生的位置和漏失量。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于貝葉斯決策理論和遺傳算法的輸水管網(wǎng)漏失定位方法，其特征在于所述遺傳算法的種群規(guī)模為100，進(jìn)化代數(shù)為100 ;采用二進(jìn)制編碼方案，染色體長(zhǎng)度為14 ;選擇方法為輪盤賭；交叉算子為單點(diǎn)交叉算子，交叉概率為0.7 ;變異運(yùn)算采用基本位變異，變異概率為0.05。`
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103559399SQ201310539749
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】李冬平, 高金良, 李國(guó)斌, 喬怡超, 刁美玲, 葉健, 孫國(guó)勝, 張昭君, 王晶惠, 阮婷, 陳兵, 姜濤 申請(qǐng)人:廣東粵?？毓捎邢薰? 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 華南理工大學(xué)