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    ——產品案例——

    供水管網漏損檢測技術的發展狀況

      我國由于早期建設的不規范,供水管網存在很大問題,近幾年來,供水管網的修復和重建屢見不鮮,管網的漏損率高會導致能源與水資源的嚴重浪費,并給供水企業的經營帶來巨大壓力,如何高效檢測供水管網漏損處,有效降低漏損成為一個迫切解決的難題。

      經過國內外多年的研究探索,管網漏損檢測技術發展一般分為硬件和軟件兩個方向。硬件技術是指依靠硬件設備對管道進行現場搜索,從而精準找出漏損處,其中基于管段漏水聲音探測的傳統聲學檢測是目前最為傳統、成熟和普遍使用的檢測方法。相比硬件技術,軟件技術更加智慧與高效,以采集的供水管網大量壓力、流量等監測數據為基礎,使用數學模型、計算機算法等軟件工具,進行漏損處的檢測辨識,此類技術在一定程度上克服了硬件技術費時費人費力、成本高昂、在較大規模復雜管網中效率低下等局限,引起了國內外許多學者的關注,也是未來的重點發展方向。

      下面著重介紹幾個管網漏損檢測軟件技術。

      一個是靈敏度矩陣法,部分學者在利用具有一定精度的管網水力模型對真實管網水力狀態、管網系統隨時間動態變化進行模擬分析的基礎上,引入靈敏度分析,建立了靈敏度矩陣法。靈敏度矩陣法檢測范圍大,運行成本低,檢測精度較高,適用于管網中單個漏損點位置的識別。

      第二個是優化校核法,此法將發生在管網中的漏水事件視為發生在管網模型某些節點上的噴射流,其大小與射流系數以及節點壓力有關;隨后,將供水管網漏損識別問題視為一個優化問題——以漏損位置(模型節點索引)和漏損水量大小(節點射流系數)為決策變量,以最小化管網壓力或流量實際監測值與模型模擬值的差值為目標函數,采用遺傳算法等優化算法進行求解;最終,求解結果中若出現射流系數大于0的節點,則認為此節點上存在漏水量。優化校核法運行成本低,檢測范圍大,檢測精度高,適用于管網中多個漏損點或漏損區域的識別。

      第三個是數據驅動模型法,利用模式識別的原理,通過對樣本特征進行提取、分析和處理,得到樣本的類別屬性。數據驅動模型法運行成高,檢測范圍大,檢測精度高,適用于管網中單個漏損點或漏損區域的識別。

      總的來說,硬件技術能夠通過現場搜索,準確找到漏損點的實際位置;軟件技術成本低、效率高、人工需求小,應用范圍廣闊。目前我國供水管網漏損檢測技術的發展趨勢由單純依靠硬件技術檢測轉向以軟件技術為核心的軟硬結合檢漏方法。

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