CN108194838A - 一种基于树结构的分区漏损计算方法及装置 - Google Patents

一种基于树结构的分区漏损计算方法及装置 Download PDF

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周毅力
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杨露霞
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Abstract

本发明提供一种基于树结构的分区漏损计算方法及装置，该方法包括：S1定义供水端为一根节点，用水端为一子节点，根据现有城市供水管网的走向，将管网分解为若干个分区；S2将每个分区划分为一个分区节点，则每个分区节点包含了若干个根节点和若干个子节点；S3在每个分区的进水管、出水管和用水管上安装流量计，并采集所有管道内的水流量信息；S4实时检测各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据，将各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据进行对比，根据水量平衡计算管道的漏损量以及分区漏损率。该方法计算出的结果能同时得到分区漏损率，也可以得到该分区中各管段漏损量，便于快速找出严重漏损地点。

Description

一种基于树结构的分区漏损计算方法及装置
技术领域
本发明涉及管道漏损检测方法，特别是涉及一种基于树结构的分区漏损计算方法及装置。
背景技术
城市供水管网是一种重要的基础设施，随着城市的发展壮大，现如今城市的供水管网系统越来越庞大，越来越复杂。而在使用的过程中，供水管网经常会由于一些人为或非人为的因素产生漏损的现象，并且很多漏损发生的较为隐蔽不易被人所发觉，若任由其漏损不但影响居民的用水安全，而且长此以往会造成极大的水资源的浪费。
而现有的监测漏损的方法在面对当今社会日益复杂的供水管网系统时难以快速全面的发现漏损情况并快速锁定漏损区域，监控效率较低。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于树结构的分区漏损计算方法及装置，用于解决现有技术中难以快速全面的发现漏损情况并快速锁定漏损区域的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于树结构的分区漏损计算方法，该方法包括：
S1定义供水端为一根节点，用水端为一子节点，根据现有城市供水管网的走向，将管网分解为若干个分区；
S2将每个分区划分为一个分区节点，则每个分区节点包含了若干个根节点和若干个子节点；
S3在每个分区的进水管、出水管和用水管上安装流量计，并采集所有管道内的水流量信息；
S4实时检测各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据，将各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据进行对比，根据水量平衡计算管道的漏损量以及分区漏损率。
优选地，该方法还包括对所有分区的漏损率、漏损量进行排名，并通过图表的方式展示出来。
进一步，所述管道漏损量＝根节点的用水数据-该根节点的子节点的用水数据总和。
进一步，所述分区漏损率＝分区节点中所有管道漏损量的总和/分区节点中根节点数*100％。
本发明还同时提供一种基于树结构的分区漏损计算装置，该装置包括：
若干个连接至城市供水管网的计量节点，其中供水端为一根节点，用水端为一子节点；所述城市供水管网为布设在公共区域内的由各供水管道直接或间接连通组成的树状结构管网；
所述城市管网被分解为若干个分区，每个分区被划分为一个分区节点，每个分区节点包括若干个根节点和若干个子结节；
该装置还包括设置于每个分区进水管、出水管和用水管的流量计，流量计用于采集各管道的水流量信息；
该装置还包括检测模块，该检测模块实时检测各分区进水管、出水管和用水管的水流量，并将各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据进行对比，根据水量平衡计算管道的漏损量以及分区漏损率。
优选地，该装置还包括显示模块，用于对分区的漏损率和漏损量进行展示。
进一步，所述管道漏损量＝根节点的用水数据-该根节点的子节点的用水数据总和。
进一步，所述分区漏损率＝分区节点中所有管道漏损量的总和/分区节点中根节点数*100％。
如上所述，本发明的一种基于树结构的分区漏损计算方法，具有以下有益效果：树结构的扩展性强，通过微调可以适应环境的变化，供水管网实际符合树模型，当管网发生改变时，只需要根据实际情况在树中相关节点间插入或者删除节点。
树的查询及存储十分高效，使用树结构可以快速的查询节点中的信息。
该方法计算出的结果能同时得到分区漏损率，也可以得到该分区中各管段漏损量，便于快速找出严重漏损地点。对计算出的结果直接进行快速排序，最大值的节点就是漏损最严重的地点。也可以对数进行一次遍历，然后就能找到最大值的节点。
附图说明
图1显示为本发明的一种基于树结构的分区漏损计算方法的流量计树示意图；
图2显示为本发明的一种基于树结构的分区漏损计算方法的分区树示意图；
图3显示为本发明的一种基于树结构的分区漏损计算方法流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
供水管网分区管理技术对于控制管网漏损、降低供水产销差率具有重要意义。分区管理是通过关闭管道上的阀门等方法，将管网分解为若干个具有特点边界，且相对独立的区域，并在每个区域的进水管、出水管和用水管上安装流量计，从而实现对各个区域的入流量、出流量、使用量进行监测。
请参阅图1、2、3，本发明提供一种基于树结构的分区漏损计算方法，该方法包括：
S1定义供水端为一根节点，用水端为一子节点，根据现有城市供水管网的走向，将管网分解为若干个分区。
具体地，在本实施例中，水厂被定义为根节点，其与水厂直接或间接连通的用水点都被定义为水厂的子节点。
S2将每个分区划分为一个分区节点，则每个分区节点包含了若干个根节点和若干个子节点。
具体地，在本实施例中，例如，前述的水厂被定义为了根节点，那么与水厂直接或间接连接的用水点都被定义为水厂的子节点。而与水厂直接连接的用水端被定义为了水厂的子节点，那么与水厂直接连通的子节点下的节点则以与水厂直接连通的子节点作为根节点，因此每个分区都同时包括了若干个根节点和若干个子节点。
S3在每个分区的进水管、出水管和用水管上安装流量计，并采集所有管道内的水流量信息；
S4实时检测各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据，将各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据进行对比，根据水量平衡计算管道的漏损量以及分区漏损率。
具体地，所述管道漏损量＝根节点的用水数据-该根节点的子节点的用水数据总和；所述分区漏损率＝分区节点中所有管道漏损量的总和/分区节点中根节点数*100％。
比如A节点下面有2个子节点A1，A2,A节点的数据为100，A1为40，A2为50，则A到A1，A2管道的漏损量为100-(40+50)＝10。以此类推
本发明所述的城市管网结构为一个树形结构，从树的根节点开始，依次计算每个节点的数据与其子节点的数据差，数据差值就为该联系管段区间的漏损量数据。通过计算一个分区中的所有管道的漏损量，能得到一个分区中的漏损量。同理通过各分区之间的关联关系也能计算出所有的分区各自的漏损量。
优选地，该方法还包括对所有分区的漏损率、漏损量进行排名，并通过图表的方式展示出来。也可以对每一个分区中管段的漏损率、漏损量进行排名分析并展示。
综上所述，本发明的一种基于树结构的分区漏损计算方法是在树结构的基础上进行，树结构的扩展性强，通过微调可以适应环境的变化，供水管网实际符合树模型，当管网发生改变时，只需要根据实际情况在树中相关节点间插入或者删除节点。树的查询及存储十分高效，使用树结构可以快速的查询节点中的信息。该方法计算出的结果能同时得到分区漏损率，也可以得到该分区中各管段漏损量，便于快速找出严重漏损地点。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
与此同时，本发明还提供一种基于树结构的分区漏损计算装置，该装置包括：
若干个连接至城市供水管网的计量节点，其中供水端为一根节点，用水端为一子节点；所述城市供水管网为布设在公共区域内的由各供水管道直接或间接连通组成的树状结构管网；
所述城市管网被分解为若干个分区，每个分区被划分为一个分区节点，每个分区节点包括若干个根节点和若干个子结节；
该装置还包括设置于每个分区进水管、出水管和用水管的流量计，流量计用于采集各管道的水流量信息；
该装置还包括检测模块，该检测模块实时检测各分区进水管、出水管和用水管的水流量，并将各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据进行对比，根据水量平衡计算管道的漏损量以及分区漏损率。
优选地，该装置还包括显示模块，用于对分区的漏损率和漏损量进行展示。
进一步，所述管道漏损量＝根节点的用水数据-该根节点的子节点的用水数据总和。
进一步，所述分区漏损率＝分区节点中所有管道漏损量的总和/分区节点中根节点数*100％。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种基于树结构的分区漏损计算方法，其特征在于，该方法包括：
S1定义供水端为一根节点，用水端为一子节点，根据现有城市供水管网的走向，将管网分解为若干个分区；
S2将每个分区划分为一个分区节点，则每个分区节点包含了若干个根节点和若干个子节点；
S3在每个分区的进水管、出水管和用水管上安装流量计，并采集所有管道内的水流量信息；
S4实时检测各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据，将各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据进行对比，根据水量平衡计算管道的漏损量以及分区漏损率。
2.根据权利要求1所述的一种基于树结构的分区漏损计算方法，其特征在于：该方法还包括对所有分区的漏损率、漏损量进行排名，并通过图表的方式展示出来。
3.根据权利要求1所述的一种基于树结构的分区漏损计算方法，其特征在于：所述管道漏损量＝根节点的用水数据-该根节点的子节点的用水数据总和。
4.根据权利要求1所述的一种基于树结构的分区漏损计算方法，其特征在于：所述分区漏损率＝分区节点中所有管道漏损量的总和/分区节点中根节点数*100％。
5.一种基于树结构的分区漏损计算装置，其特征在于，该装置包括：
若干个连接至城市供水管网的计量节点，其中供水端为一根节点，用水端为一子节点；所述城市供水管网为布设在公共区域内的由各供水管道直接或间接连通组成的树状结构管网；
所述城市管网被分解为若干个分区，每个分区被划分为一个分区节点，每个分区节点包括若干个根节点和若干个子结节；
该装置还包括设置于每个分区进水管、出水管和用水管的流量计，流量计用于采集各管道的水流量信息；
该装置还包括检测模块，该检测模块实时检测各分区进水管、出水管和用水管的水流量，并将各个分区进水管、出水管和用水管的水流量数据进行对比，根据水量平衡计算管道的漏损量以及分区漏损率。
6.根据权利要求5所述的一种基于树结构的分区漏损计算装置，其特征在于：该装置还包括显示模块，用于对分区的漏损率和漏损量进行展示。
7.根据权利要求5所述的一种基于树结构的分区漏损计算装置，其特征在于：所述管道漏损量＝根节点的用水数据-该根节点的子节点的用水数据总和。
8.根据权利要求5所述的一种基于树结构的分区漏损计算装置，其特征在于：所述分区漏损率＝分区节点中所有管道漏损量的总和/分区节点中根节点数*100％。
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