本文選題：供水管網(wǎng)　切入點(diǎn)：爆管　出處：《昆明理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：供水管網(wǎng)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,近年來各國供水行業(yè)發(fā)展迅速。隨著供水管網(wǎng)覆蓋面積的不斷擴(kuò)大,管網(wǎng)爆管漏損現(xiàn)象也在不斷增加。針對供水管網(wǎng)爆管的研究儼然已成為各個(gè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文在分析了以往供水管網(wǎng)的爆管研究成果后,發(fā)現(xiàn)在供水管網(wǎng)爆管信號識別方面的研究還較為空白且目前僅有的一些方法的識別精度仍然不高,因此本文提出了基于CUSUM方法的供水管網(wǎng)爆管信號識別研究。首先,提出采用軟件構(gòu)建管網(wǎng)水力模型。近年來,供水管網(wǎng)水力模型在供水管網(wǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)營以及調(diào)度等方面的應(yīng)用越發(fā)廣泛,因此,針對管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)獲取困難這一問題,本文通過對現(xiàn)有軟件對比分析最終選用Water GEMS軟件來構(gòu)建實(shí)例管網(wǎng)的水力模型從而通過仿真獲取所需數(shù)據(jù)。其次,結(jié)合國內(nèi)外學(xué)者的研究成果和實(shí)例管網(wǎng)的具體用水情況分析了目前用戶用水的規(guī)律,最后結(jié)合時(shí)間序列分析方法和模特卡羅模擬方法對用水的特性曲線進(jìn)行了探究并在此基礎(chǔ)上對供水管網(wǎng)的正常運(yùn)行進(jìn)行了仿真。然后,對目前學(xué)者采用的滲漏模型和滲漏面積計(jì)算公式進(jìn)行了分析。根據(jù)小孔自由出流理論并考慮水流外滲時(shí)土體的阻礙作用,對本文采用的滲漏模型進(jìn)行了推求。最后根據(jù)推求的結(jié)果進(jìn)行了管網(wǎng)爆管仿真。最后,由于CUSUM方法具有能對較小異常做出明顯反應(yīng)、計(jì)算簡單、反應(yīng)靈敏、濾波等優(yōu)點(diǎn),本文創(chuàng)造性的將CUSUM方法用于爆管信號的識別中,以期提高識別精度。對CUSUM方法的應(yīng)用研究具體包括了以下內(nèi)容:CUSUM方法分析、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性處理、數(shù)據(jù)正態(tài)檢驗(yàn)、正態(tài)轉(zhuǎn)換以及實(shí)例應(yīng)用。其中,在進(jìn)行數(shù)據(jù)穩(wěn)定性處理時(shí)創(chuàng)造性的提出提取單一時(shí)刻用水量組成時(shí)間序列,從而降低了用水正常波動的影響,在保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性的同時(shí)也從根本上提高了識別精度。最后,實(shí)例證明,利用CUSUM方法能夠提高爆管信號識別精度并有效的避免誤報(bào)。本文所提方法可以為供水管網(wǎng)的相關(guān)研究提供參考。
[Abstract]:Water supply network is one of the most important infrastructure in the city, and the water supply industry has developed rapidly in recent years.With the continuous expansion of water supply network coverage, pipe leakage phenomenon is also increasing.The research on pipe burst of water supply network has become a research hotspot in every field.After analyzing the previous research results of pipe burst in the water supply network, it is found that the research on the signal recognition of the pipe burst in the water supply network is still relatively blank and the recognition accuracy of only some methods is still not high.Therefore, this paper presents a research on the signal recognition of pipe burst in water supply network based on CUSUM method.Firstly, the software is used to construct the hydraulic model of pipe network.In recent years, the hydraulic model of water supply network is more and more widely used in the design, operation and dispatching of water supply network.By comparing and analyzing the existing software, Water GEMS software is used to build the hydraulic model of the example pipe network to obtain the needed data through simulation.Secondly, combined with the research results of domestic and foreign scholars and practical examples of the specific water situation of pipe networks, the current law of user water use is analyzed.Finally, the characteristic curve of water supply is explored with time series analysis method and model Carlo simulation method, and the normal operation of water supply network is simulated on this basis.Then, the seepage model and leakage area formula used by scholars are analyzed.According to the theory of small hole free discharge and considering the blocking effect of soil when the flow outside the seepage, the seepage model adopted in this paper is deduced.Finally, the pipe burst simulation is carried out according to the calculated results.Finally, due to the advantages of CUSUM method, such as simple calculation, sensitive response, filtering and so on, the CUSUM method is creatively used in the recognition of tube burst signals in order to improve the recognition accuracy.The research on the application of CUSUM method includes the following contents: analysis of the CUSUM method, data stability processing, data normality test, normal transformation and application of examples.Among them, in the process of data stability processing, it is creatively proposed to extract the time series of water consumption at a single time, thus reducing the influence of the normal fluctuation of water use, and at the same time improving the recognition accuracy fundamentally while ensuring the stability of the data.Finally, an example shows that the CUSUM method can improve the accuracy of tube burst signal recognition and effectively avoid false positives.The method proposed in this paper can be used as a reference for the research of water supply network.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU991.33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1707423