CN108350688A - 漏水诊断装置、漏水诊断方法以及计算机程序 - Google Patents

漏水诊断装置、漏水诊断方法以及计算机程序 Download PDF

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Abstract

实施方式的漏水诊断装置具有总漏水量取得部、节点使用量取得部、节点漏水量推定部、推定参数设定部以及漏水部位推定部。总漏水量取得部基于流入管网的水的量和管网内的需求方对水的使用量，取得管网内的总漏水量。节点使用量取得部取得表示管网的各节点处的水的使用量的总量的节点使用量。节点漏水量推定部基于总漏水量、节点使用量以及推定参数，多次推定节点漏水量。漏水部位推定部基于节点漏水量的多次的推定结果，推定管网的漏水部位。节点漏水量推定部在多次的节点漏水量的推定的每一次中使用不同的推定参数来推定节点漏水量。

Description

漏水诊断装置、漏水诊断方法以及计算机程序
技术领域
本发明的实施方式涉及漏水诊断装置、漏水诊断方法以及计算机程序。
背景技术
一般地，在供水管网中的漏水的调查中，存在调查有无漏水的一次调查和确定漏水部位的二次调查。一次调查是由调查员定期地进行的调查，调查员使用听音棒等调查供水管网中有无漏水。二次调查是针对根据一次调查的结果判断为产生漏水的可能性高的地域进行的调查，通过使用相关式漏水探测器等来确定漏水部位。然而，当前的现状是：一次调查通常针对调查对象区域均等地进行，并未考虑重点调查哪个地域。
另一方面，以针对环境问题的意识的提高为背景，研究导入智能水表。智能水表是能够随时且详细地计测各需求方的水的使用量的仪器。通过设置这样的智能水表，认为能够进行考虑了水需求的倾向、模式(pattern)等的高效的供水。此外，认为若使用由智能水表取得的水需求量、和利用水压计取得的供水管网的水压，则也能够更容易地进行供水管网的漏水诊断。
在利用这样的方法进行漏水诊断的情况下，诊断的精度受在供水管网设置的水压计的数量影响。然而，有时，并非必须在供水管网设置足以获得足够精度的诊断结果的水压计。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－48058号公报
专利文献2：日本特开2011－54209号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明所要解决的课题在于，提供一种在即便并未设置足够数量的水压计的情况下也能够高精度地进行漏水诊断的漏水诊断装置、漏水诊断方法以及计算机程序。
用于解决课题的手段
实施方式的漏水诊断装置具有总漏水量取得部、节点使用量取得部、节点漏水量推定部、推定参数设定部以及漏水部位推定部。总漏水量取得部基于流入作为供水对象的管网的水的量和所述管网内的需求方对水的使用量，取得所述管网内的总漏水量。节点使用量取得部取得表示所述管网的各节点处的水的使用量的总量的节点使用量。节点漏水量推定部基于由所述总漏水量取得部取得的所述总漏水量、由所述节点使用量取得部取得的所述节点使用量、以及进行所述管网的各节点处的漏水量即节点漏水量的推定所需要的推定参数，多次推定所述节点漏水量。漏水部位推定部基于由所述节点漏水量推定部作出的所述节点漏水量的多次的推定结果，推定所述管网中的漏水部位。所述节点漏水量推定部在多次的所述节点漏水量的推定的每一次中使用不同的推定参数来推定所述节点漏水量。
附图说明
图1是示出本实施方式中的供水设备的具体例的图。
图2是示出实施方式的漏水诊断装置1的功能结构的功能框图。
图3是示出实施方式的漏水诊断装置1所进行的漏水诊断处理的流程的流程图。
图4是示出节点漏水量的推定结果的具体例的图。
图5是示出诊断结果画面的具体例的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施方式的漏水诊断装置、漏水诊断方法以及计算机程序。
图1是示出本实施方式中的供水设备的具体例的图。图1的供水设备10将蓄积于供水池20的水朝供水区块30－1～30－3供给。供水区块30－1～30－3表示成为供水对象的地域(以下称为“供水对象地域”)所包含的各区域。主干线40是将蓄积于供水池20的水朝供水区块30－1～30－3分别送水的、成为干线的管路。在从主干线40朝供水区块30－1～30－3的各个的流入部，设置有计测朝各供水区块的流入量的流量计50－1～50－3。
在供水区块30－1～30－3分别铺设有用于朝区域内的需求方供给水的管网。例如在供水区块30－1存在需求方60－1～60－5，铺设有管网70。朝供水区块30－1内的需求方60－1～60－5供给的水从构成管网70的各管路的节点80－1～80－9中的任一个节点取水。例如，朝需求方60－1供给的水从节点80－1取水。同样，朝需求方60－2～60－5供给的水分别从节点80－2～节点80－5取水。另外，需求方60－1～60－5对水的使用量由针对需求方60－1～60－5的每个设置的智能水表(以下称为“智能表”)计测。例如，各需求方的水的使用量以每1小时1升的单位计测。
并且，在供水区块铺设的管网的几个节点设置有计测水压的水压计。例如，在供水区块30－1，在节点80－4以及80－8分别设置有水压计90－1以及90－2。
实施方式的漏水诊断装置针对上述例子那样的供水设备中的各供水区块，基于在构成在供水区块铺设的管网的节点中的、一部分节点取得的水压来推定各节点处的漏水量(以下称为“节点漏水量”)。
以下，以图1的供水区块30－1为诊断对象的情况为例，对实施方式的漏水诊断装置的结构进行说明。另外，为了简化说明，以下将供水区块30－1记为供水区块30。同样，将流量计50－1记为流量计50。
并且，根据同样的理由，在无需特意区分的情况下，将供水区块30内存在的需求方60－1～60－5记为需求方60。同样，将节点80－1～80－9记为节点80。同样，将水压计90－1以及90－2记为水压计90。
图2是示出实施方式的漏水诊断装置1的功能结构的功能框图。漏水诊断装置1具备利用总线连接的CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、存储器、辅助存储装置、通信接口等，执行漏水诊断程序。漏水诊断装置1通过执行漏水诊断程序而作为具备流量取得部11、使用量取得部12、压力取得部13、总漏水量计算部14、节点使用量计算部15、节点漏水量推定部16、推定参数设定部17以及诊断部18的装置发挥功能。另外，漏水诊断装置1的各功能的全部或者一部分也可以使用ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)、PLD(Programmable Logic Device，可编程逻辑器件)、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等硬件实现。漏水诊断程序也可以存储于计算机可读取的记录介质。作为计算机可读取的记录介质，例如有软盘、光磁盘、ROM、CD－ROM等可移动介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。漏水诊断程序也可以经由电气通信线路发送。
流量取得部11取得表示从主干线40流入管网70的水的量的流量信息。流量信息在流量计50中生成。流量取得部11可以通过与流量计50通信来取得流量信息、也可以通过访问流量信息所被存储的存储介质而取得流量信息。
使用量取得部12取得表示供水区块30中存在的需求方60对水的使用量的使用量信息。使用量信息由针对各个需求方60的每个设置的智能表生成。使用量取得部12可以通过与智能表通信来取得使用量信息、也可以通过访问使用量信息所被存储的存储介质而取得使用量信息。
压力取得部13取得表示管网70的几个节点处的水压的压力信息。压力信息由在管网70的几个节点设置的水压计生成。例如，在图1的供水设备10中，利用在节点80－4设置的水压计90－1和在节点80－8设置的水压计90－2生成压力信息。压力取得部13可以通过与水压计90通信而取得压力信息，也可以通过访问存储有压力信息的存储介质而取得压力信息。
总漏水量计算部14(总漏水量取得部)计算管网70整体的漏水量的总量(以下称为“总漏水量”)。例如，总漏水量计算部14通过从流量信息所表示的朝管网70的流入量减去使用量信息所表示的各个需求方60对水的使用量的总和来计算总漏水量。
节点使用量计算部15(节点使用量取得部)计算管网70的各节点处的需求方60对水的使用量的总量(以下称为“节点使用量”)。具体地说，节点使用量计算部15通过针对管网70的各节点的每一个汇总使用量信息所表示的各需求方60的水的使用量来计算节点使用量。
节点漏水量推定部16基于总漏水量、节点使用量以及压力信息所表示的在几个节点计测到的水压的实测值来推定节点漏水量。具体地说，节点漏水量推定部16具备假想漏水量设定部161、节点流出量计算部162、管网解析部163以及压力误差评价部164。
假想漏水量设定部161针对管网的各节点设定假定的漏水量(以下称为“假想漏水量”。)。假想漏水量设定部161以各节点的假想漏水量的总和成为总漏水量的方式设定假想漏水量。
节点流出量计算部162计算因漏水或者需求方60的使用而从各节点流出的水量(以下称为“节点流出量”。)。具体地说，节点流出量计算部162作为各节点的节点流出量计算由假想漏水量设定部161设定的各节点的假想漏水量和利用节点使用量计算部15计算出的各节点的节点使用量的合计值。
管网解析部163基于表示管网中的流量与水压之间的关系的管网解析模型来计算各节点处的压力(有效水压)。根据管网解析模型，各节点处的压力例如能够通过如下的式(1)计算。
【数式1】
ΔPij＝Pi-Pj＝10.666LijCH -1.85Dij -4.87qij 1.85 式(1)
在式(1)中，i以及j是构成管网70的节点的识别编号。以下，将由i识别的节点记为节点i，将由j识别的节点记为节点j。并且，将以节点i为起点、以节点j为终点的管路记为管路ij。ΔPij表示节点i与节点j之间的压力差。即，ΔPij表示管路ij中的压力损失[m]。Pi表示成为管路ij的起点的节点i处的水压[m]，Pj表示成为终点的节点j处的水压[m]。Lij表示管路ij的长度[m]。CH表示管路的摩擦系数。摩擦系数CH由管路的材质唯一地决定。Dij表示管路的口径[m]。qij表示在管路ij中流过的每单位时间的节点流出量[m3/h]。
另外，通过管网解析计算的各节点处的压力(以下称为“节点压力”)的精度受节点流出量qij的精度大幅影响。因此，为了高精度地进行管网解析，需要更准确的节点使用量。在针对每个需求方设置有智能表的供水区块中，能够通过将由各需求方的智能表计测的水的使用量针对对应的节点的每个进行汇总来取得更准确的节点使用量。
压力误差评价部164评价由管网解析部163计算出的节点压力的推定值与实测值之间的误差(以下称为“压力误差”)。通过该压力误差的评价，压力误差评价部164将节点压力的误差最小的假想漏水量决定为节点漏水量的推定值。该节点漏水量的推定例如能够定式化为如下的式(2)～式(4)所示的最优化问题。
【数式2】
min.α1f1+α2f2 式(2)
【数式3】
【数式4】
【数式5】
s.t.Pi(t)≥0 式(5)
式(2)表示成为最优化的指标的评价函数。f1是表示节点压力的实测值以及推定值的平方误差的函数。f2是表示总漏水量的实测值以及推定值的平方误差的函数。α1是评价函数中的针对f1的加权系数、α2是针对f2的加权系数。式(2)表示求解评价函数的最小值的最优化问题。
式(3)中，k表示得到节点压力的实测值的节点的识别编号。M表示k的最大值。假设当在节点编号为1、10的节点处计测节点压力的情况下，M＝2。Pmk(t)表示以k识别的节点(以下称为“节点k”)处的在时间t的节点压力的实测值。Pk(t)表示节点k处的在时间t的节点压力的推定值。T表示t的最大值。
式(4)中，QL(t)表示时间t的总漏水量。N表示i的最大值。QLi(t)表示用节点的识别编号i识别的节点i处的在时间t的节点漏水量的推定值。式(5)是表示节点压力的推定值Pi(t)所能够取得的值为零以上这一制约条件的条件式。压力误差评价部164通过求解上述的最优化问题而求出评价函数的最小值。
节点漏水量推定部16通过改变假想漏水量的设定而反复执行由管网解析部163进行的节点压力的推定和由压力误差评价部164进行的压力误差的评价，由此将评价函数取最小值时的假想漏水量决定为节点漏水量的推定值。节点漏水量推定部16将这样推定出的节点漏水量朝诊断部18输出。并且，节点漏水量推定部16改变推定参数而多次执行上述的节点漏水量的推定处理。推定参数是在节点漏水量的推定中使用的边界条件、初始条件等参数。推定参数由推定参数设定部17设定。
通过如上述那样将压力误差最优化而进行的节点漏水量的推定精度依赖于被实测节点压力的节点的数量、即水压计90的数量。其原因在于：在水压计90的数量不足的情况下，相对于同一压力误差的最小值而得到多个假想漏水量的设定模式的可能性高。并且，在这样的最优化方法中，当评价函数具有多峰性的情况下，存在仅能得到多个最佳解(此处为极小值)中的一个最佳解的问题。这也意味着存在尽管有多个漏水部位但却仅能够确定其中的一个部位的可能性。能够得到哪个最佳解依赖于推定处理的推定参数。例如，推定参数是推定处理的初始值、评价函数的加权系数、推定处理的循环次数、推定处理中使用的数据数量、节点数等参数。因此，实施方式的漏水诊断装置1为了提高节点漏水量的推定精度，使用各种各样的推定参数，多次执行节点漏水量的推定。推定参数设定部17针对节点漏水量推定部16所进行的多次节点漏水量的推定处理分别设定不同的推定参数。
诊断部18(漏水部位推定部)取得多个在由推定参数设定部17设定的各种各样的模式的推定参数下推定的节点漏水量的推定结果，基于多个推定结果来诊断漏水的可能性。
图3是示出实施方式的漏水诊断装置1所进行的漏水诊断处理的流程的流程图。首先，总漏水量计算部14基于流量信息和使用量信息计算供水区块整个区域的总漏水量(步骤S101)。总漏水量计算部14将所计算出的总漏水量的值朝节点漏水量推定部16输出。
接着，推定参数设定部17将由节点漏水量推定部16进行的节点漏水量的推定次数K初始化为零(步骤S102)。推定参数设定部17在将推定次数K初始化为零后，针对节点漏水量推定部16设定节点漏水量的推定参数(步骤S103)。节点漏水量推定部16基于总漏水量、节点使用量、节点压力的实测值、由推定参数设定部17设定的推定参数，执行节点漏水量的推定处理。
具体地说，假想漏水量设定部161将假想漏水量的设定次数L初始化为零(步骤S104)。假想漏水量设定部161在将设定次数L初始化为零后，对管网内的各节点设定假想漏水量(步骤S105)。另外，当关于特定的节点预先判明漏水的可能性低的情况下，假想漏水量设定部161可以针对该节点设定与其他节点相比足够少的假想漏水量。通过设定这样的假想漏水量，能够提高节点漏水量的推定精度。
节点流出量计算部162基于各节点的假想漏水量和各节点的节点使用量计算节点流出量(步骤S106)。管网解析部163基于各节点的节点流出量执行管网解析(步骤S107)。通过该管网解析的执行，管网解析部163计算各节点处的节点压力的推定值。
压力误差评价部164计算由管网解析部163计算出的节点压力的推定值与节点压力的实测值之间的压力误差(步骤S108)。具体地说，管网解析部163计算节点压力的推定值与节点压力的实测值之间的平方误差来作为压力误差。
接着，压力误差评价部164判定假想漏水量的设定次数L是否等于预先设定的最大值Lmax(步骤S109)。当设定次数L不等于最大值Lmax的情况下(步骤S109－否)，压力误差评价部164使设定次数L自加1(步骤S110)，使处理返回步骤S105。另外，假想漏水量设定部161在随后的第L+1次的假想漏水量的设定中，设定与过去的L次不同的分配的假想漏水量。即，节点压力的推定处理基于以不同的分配设定的假想漏水量反复执行，直至设定次数L等于最大值Lmax为止。
另一方面，当设定次数L等于最大值Lmax的情况下(步骤S109－是)，压力误差评价部164将过去L次的推定结果中的、压力误差成为最小值的推定结果中的假想漏水量决定为节点漏水量的推定值(步骤S111)。
另外，压力误差评价部164并非必须基于Lmax次的推定结果进行某一推定参数下的节点漏水量的决定。例如，压力误差评价部164也可以在获得了成为预先设定的阈值以下的压力误差的时刻，将该时刻的假想漏水量决定为节点漏水量的推定值。在该情况下，节点漏水量推定部16可以省略该时刻以后的推定处理，过渡至随后的推定参数下的推定处理。
接着，压力误差评价部164判定节点漏水量的推定次数K是否等于预先设定的最大值Kmax(步骤S112)。当推定次数K不等于最大值Kmax的情况下(步骤S112－否)，压力误差评价部164使推定次数K自加1(步骤S113)，使处理返回步骤S103。另外，推定参数设定部17在随后的第K+1次的推定参数的设定中，设定与过去K次一部分或者全部的参数值不同的推定参数。即，节点漏水量的推定处理基于不同的推定参数反复执行，直至推定次数K等于最大值Kmax为止。
并且，推定参数设定部17也可以按照多次设定的推定参数的值在能够取得的值的范围中具有足够的偏差的方式设定各次的推定参数。例如，推定参数设定部17按照表示多个推定参数的值的偏差的程度的统计值(例如方差、标准偏差等统计值)呈现预定以上的大小的偏差的方式设定多个推定参数。通过像这样在各次设定具有足够的偏差的推定参数，能够提高基于多个推定结果的漏水诊断的可靠性。
另一方面，当设定次数K等于最大值Kmax的情况下(步骤S112－是)，基于由压力误差评价部164推定出的节点漏水量，诊断部18执行管网的漏水诊断(步骤S114)。具体地说，诊断部18基于以由推定参数设定部17设定了推定参数的次数的量取得的节点漏水量的推定结果，诊断各节点处的漏水的可能性。
图4是示出节点漏水量的推定结果的具体例的图。在图4中，横轴表示管网的各节点的识别编号，纵轴表示各节点处的节点漏水量的推定值。图4的例子示出针对第一～第三这三种推定参数的每种推定出的节点漏水量的推定值。基于这样的推定结果的各节点处的漏水可能性的判断可以基于任意的判断基准或考虑方法。
例如，在图4的例子的情况下，诊断部18可以将各种推定参数的每一个的推定结果全都推定为漏水的节点9判断为漏水部位。并且，诊断部18也可以将3种推定结果中的、2种以上的推定结果推定为漏水的节点3以及节点9判断为漏水部位。并且，诊断部18也可以将3种推定结果中的、1种以上的推定结果推定为漏水的节点2、节点3、节点5、节点8、节点9以及节点10判断为漏水部位。
并且，诊断部18也可以不仅进行漏水部位的判断、而且将各节点处的漏水的可能性用数值表示。例如，诊断部18可以将由各种推定结果得到的节点漏水量针对每个节点进行汇总，并根据合计值的相对的大小来表示各节点处的漏水的可能性。并且，诊断部18也可以显示表示上述那样的判断结果、漏水的可能性的诊断结果画面。
图5是示出诊断结果画面的具体例的图。图5的例子的诊断结果画面是将管网的各节点处的漏水的可能性用针对每个节点标注的尺度表示的例子。通过显示这样的诊断结果画面，管网的管理者能够通过视觉容易地判断应当优先调查哪个管路。
关于以这种方式构成的实施方式的漏水诊断装置1，将节点压力的推定值与实测值之间的误差最小的假想漏水量推定为节点漏水量，并基于利用多个推定参数推定出的节点漏水量来判定管网中的漏水部位。通过具备这样的结构，关于漏水诊断装置1，即便在管网内并未设置足够数量的水压计的情况下，也能够高精度地进行漏水诊断。
以下，对实施方式的漏水诊断装置1的变形例进行说明。
如上所述，通过管网解析计算的节点压力的精度受节点流出量qij的精度大幅影响。因此，为了高精度地进行管网解析，需要更准确的节点使用量。然而，在智能表尚未充分普及的供水区块，存在无法准确地把握各个需求方的水的使用量的可能性。因此，在智能表尚未普及的供水区块中，在节点使用量的计算中，也可以使用连接于各节点的供水栓表的查表数据。查表数据是表示利用各供水栓供水的供水量的信息。
但是，通常，查表数据作为每个在一定程度上较长期间的累计值取得。例如，查表数据通过每2个月一次的查表取得。因此，在像这样将作为在一定程度上较长的期间的累计值取得的供水量(以下称为“期间供水量”)在管网解析中使用的情况下，需要将期间供水量换算成管网解析的每单位时间(例如1小时)的供水量(以下称为“单位供水量”)。例如，单位供水量能够通过将根据期间供水量计算的一天的平均供水量应用于一天的需求模式而针对每个单位时间按比例分配来取得。
并且，一般地，认为夜间的水的使用量少。因此，根据供水区块的规模，也存在夜间朝供水区块的流入量成为总漏水量的情况。在这样的情况下，漏水诊断装置1也可以构成为基于流量信息来取得总漏水量。根据这样的结构，在智能表尚未普及的供水区块中，无需使用查表数据就能够取得总漏水量。
并且，也可以在各节点进行反映了供水区块的地域特性的设定。例如，也可以进行针对与人口多的城区对应的节点分配更多的假想漏水量、针对与人口少的郊区对应的节点分配更少的假想漏水量的设定。并且，例如，当预先判明预定的地域(例如繁华街道等)处的漏水多的情况下，可以进行针对与上述预定的地域对应的节点分配更多的假想漏水量的设定。通过反映这样的地域特性，能够进行更符合现实情况的漏水部位的推定。
漏水诊断装置1也可以具备通知部，当基于流量信息、使用量信息计算的总漏水量或者总漏水量的增加量超过预定的阈值的情况下，针对本装置的利用者，该通知部进行促使进行是否执行节点漏水量的推定处理的判断的通知。在该情况下，漏水诊断装置1也可以构成为：具备接受利用者的操作输入的输入部，根据相对于上述通知而输入的利用者的指示，执行节点漏水量的推定以及漏水诊断。
流量取得部11也可以构成为：代替流量信息，取得表示总漏水量的总漏水量信息。在该情况下，漏水诊断装置1也可以构成为并不具备总漏水量计算部14的装置。同样，使用量取得部12也可以构成为：代替取得使用量信息，而取得表示节点使用量的节点使用量信息。在该情况下，漏水诊断装置1也可以构成为并不具备节点使用量计算部15的装置。
根据以上说明了的至少一个实施方式，具有：节点漏水量推定部，基于管网中的总漏水量和管网的各节点的节点使用量推定各节点的节点漏水量；推定参数设定部，设定在节点漏水量的推定中使用的推定参数；以及诊断部，推定参数设定部针对多次的节点漏水量的推定处理设定不同的推定参数，节点漏水量推定部针对不同的推定参数的每个推定节点漏水量，诊断部基于节点漏水量的多个推定结果来推定管网中的漏水部位，由此，即便在并未设置足够数量的水压计的情况下，也能够高精度地进行漏水诊断。
虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过是作为例子加以提示，并非意图限定发明的范围。上述实施方式能够以其他的各种各样的方式实施，能够在不脱离发明的主旨的范围进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围、主旨中，同样也包含于技术方案中记载的发明及其等同的范围中。

Claims (9)

1.一种漏水诊断装置，具备：
总漏水量取得部，基于流入作为供水对象的管网的水的量和所述管网内的需求方对水的使用量，取得所述管网内的总漏水量；
节点使用量取得部，取得表示所述管网的各节点处的水的使用量的总量的节点使用量；
节点漏水量推定部，基于由所述总漏水量取得部取得的所述总漏水量、由所述节点使用量取得部取得的所述节点使用量、以及进行所述管网的各节点处的漏水量即节点漏水量的推定所需要的推定参数，多次推定所述节点漏水量；以及
漏水部位推定部，基于由所述节点漏水量推定部作出的所述节点漏水量的多次的推定结果，推定所述管网中的漏水部位，
所述节点漏水量推定部在多次的所述节点漏水量的推定的每一次中使用不同的推定参数来推定所述节点漏水量。
2.根据权利要求1所述的漏水诊断装置，其中，
所述节点漏水量推定部具备：
假想漏水量设定部，通过将由所述总漏水量取得部取得的所述总漏水量朝所述管网的各节点分配，将各节点处的漏水量设定为假想漏水量；
节点流出量计算部，基于由所述假想漏水量设定部设定的各节点的假想漏水量和由所述节点使用量取得部取得的各节点的节点使用量，计算表示从各节点流出的水量的节点流出量；以及
管网解析部，通过基于所述节点流出量执行管网解析，由此来推定所述管网内的各节点处的压力即节点压力，
所述假想漏水量设定部针对所述管网解析部所进行的多次的推定处理设定不同的假想漏水量，
所述节点漏水量推定部还具备压力误差评价部，该压力误差评价部基于由所述管网解析部作出的所述节点压力的多个推定结果，将所述节点压力的推定值与在所述管网内的几个节点取得的节点压力的实测值之差最小的假想漏水量决定为各节点处的漏水量的推定值。
3.根据权利要求1或2所述的漏水诊断装置，其中，
在所述节点漏水量推定部所进行的多次的推定处理中使用的多个推定参数被决定为：使得表示所述多个推定参数的值的偏差的程度的统计值呈现预定以上的大小的偏差。
4.根据权利要求2或3所述的漏水诊断装置，其中，
所述假想漏水量设定部针对所述管网的各节点设定根据与各节点对应的地域的特性而加权后的假想漏水量。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的漏水诊断装置，其中，
所述总漏水量取得部通过将所述需求方在夜间对水的使用量视为零而将在夜间流入所述管网的水的量作为所述总漏水量取得。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的漏水诊断装置，其中，
还具备通知部，当所述总漏水量或者所述总漏水量的增加量超过预定的阈值的情况下，针对本装置的利用者，该通知部进行促使进行是否执行所述节点漏水量的推定处理的判断的通知。
7.根据权利要求2～6中任一项所述的漏水诊断装置，其中，
所述假想漏水量设定部针对预先判明漏水的可能性低的节点设定与其他节点相比足够少的假想漏水量。
8.一种漏水诊断方法，具有：
总漏水量取得步骤，基于流入作为供水对象的管网的水的量和所述管网内的需求方对水的使用量，取得所述管网内的总漏水量；
节点使用量取得步骤，取得表示所述管网的各节点处的水的使用量的总量的节点使用量；
节点漏水量推定步骤，基于在所述总漏水量取得步骤中取得的所述总漏水量、在所述节点使用量取得步骤中取得的所述节点使用量、以及进行所述管网的各节点处的漏水量即节点漏水量的推定所需要的推定参数，多次推定所述节点漏水量；
漏水部位推定步骤，基于所述节点漏水量推定步骤中的所述节点漏水量的多个推定结果，推定所述管网中的漏水部位；以及
在所述节点漏水量推定步骤中，在多次的所述节点漏水量的推定的每一次中使用不同的推定参数来推定所述节点漏水量的步骤。
9.一种计算机程序，用于使计算机执行如下步骤：
总漏水量取得步骤，基于流入作为供水对象的管网的水的量和所述管网内的需求方对水的使用量，取得所述管网内的总漏水量；
节点使用量取得步骤，取得表示所述管网的各节点处的水的使用量的总量的节点使用量；
节点漏水量推定步骤，基于在所述总漏水量取得步骤中取得的所述总漏水量、在所述节点使用量取得步骤中取得的所述节点使用量、以及进行所述管网的各节点处的漏水量即节点漏水量的推定所需要的推定参数，多次推定所述节点漏水量；
漏水部位推定步骤，基于所述节点漏水量推定步骤中的所述节点漏水量的多个推定结果，推定所述管网中的漏水部位；以及
在所述节点漏水量推定步骤中，在多次的所述节点漏水量的推定的每一次中使用不同的推定参数来推定所述节点漏水量的步骤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112381382A (zh) * 2020-11-12 2021-02-19 深圳市拓安信计控仪表有限公司 一种漏损管理方法、漏损管理装置及终端设备

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6949219B2 (ja) * 2018-06-11 2021-10-13 株式会社日立製作所 漏水検知方法、漏水検知装置及び振動センサ端末
US20200320650A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 I D Technologies Inc. Multi-utility integrity monitoring and display system
GB2586775B (en) * 2019-06-11 2022-03-02 Syrinix Ltd Rising main pipeline assessment system and method
CN113970073B (zh) * 2021-11-11 2023-05-19 吉林大学 一种基于ResNet的供水管网泄漏精准定位方法
DE102021131635A1 (de) * 2021-12-01 2023-06-01 50K UG (haftungsbeschränkt) System, Detektoreinheit und Verfahren zum Erkennen einer Leckage eines Wasserleitungssystems
CN115167547B (zh) * 2022-06-29 2023-06-23 深圳拓安信物联股份有限公司 供水管网的调压方法及调压设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101449141A (zh) * 2006-09-07 2009-06-03 株式会社东芝 漏水监视系统
CN102213363A (zh) * 2010-04-01 2011-10-12 财团法人交大思源基金会 管网渗漏侦测方法和装置
CN102606891A (zh) * 2012-04-11 2012-07-25 广州东芝白云自动化系统有限公司 漏水检测仪及检测系统、及检测方法
CN102865459A (zh) * 2012-09-26 2013-01-09 华北电力大学（保定） 一种供热管网泄漏定位系统及定位方法
WO2013088031A1 (fr) * 2011-12-14 2013-06-20 Veolia Eau - Compagnie Generale Des Eaux Procede et dispositif d'injection de produit d'addition dans une canalisation de liquide
CN104636817A (zh) * 2013-11-12 2015-05-20 株式会社日立制作所 漏水调查计划制定装置、系统及漏水调查计划制定方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5289370A (en) * 1976-01-21 1977-07-26 Hitachi Ltd Water-leaking position detecting apparatus
JP5329871B2 (ja) * 2008-08-25 2013-10-30 株式会社東芝 漏水節点推定装置
US8930150B2 (en) * 2012-02-01 2015-01-06 International Business Machines Corporation Leak detection in a fluid distribution network
JP5756767B2 (ja) * 2012-02-29 2015-07-29 株式会社日立製作所 漏水検知装置
US10203262B2 (en) * 2014-02-19 2019-02-12 Tata Consultancy Services Limited Leak localization in water distribution networks

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101449141A (zh) * 2006-09-07 2009-06-03 株式会社东芝 漏水监视系统
CN102213363A (zh) * 2010-04-01 2011-10-12 财团法人交大思源基金会 管网渗漏侦测方法和装置
WO2013088031A1 (fr) * 2011-12-14 2013-06-20 Veolia Eau - Compagnie Generale Des Eaux Procede et dispositif d'injection de produit d'addition dans une canalisation de liquide
CN102606891A (zh) * 2012-04-11 2012-07-25 广州东芝白云自动化系统有限公司 漏水检测仪及检测系统、及检测方法
CN102865459A (zh) * 2012-09-26 2013-01-09 华北电力大学（保定） 一种供热管网泄漏定位系统及定位方法
CN104636817A (zh) * 2013-11-12 2015-05-20 株式会社日立制作所 漏水调查计划制定装置、系统及漏水调查计划制定方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112381382A (zh) * 2020-11-12 2021-02-19 深圳市拓安信计控仪表有限公司 一种漏损管理方法、漏损管理装置及终端设备

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