CN109791637A - 用于布水系统的基于模型的控制的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种计算机装置通过使用来自自动化或高级计量基础设施（AMI）的实时或几近实时的数据来运行水力模型，用以改善模型准确性，特别是通过获得针对模型中服务节点的更准确、更高解析度的水需求值。改善针对模型中服务节点的水需求计算的准确性源于更准确地确定布水系统中的哪些消耗点应当与每个服务节点相关联的经改善的技术并且源于使用实时或几近实时的消耗数据。所述计算机装置使用水需求值来改善其水流和压力估计的准确性和解析度。进而，经改善的流和压力估计提供更准确的控制，例如泵送或阀控制、冲刷控制或调度、泄漏检测、步进测试等等。
Description
技术领域
本发明涉及布水系统，并且具体地涉及布水系统的基于模型的控制。
背景技术
布水系统包括用于将水递送到住户、商业建筑区和工业设施的贮水池、管道和泵。图1描绘了代表性的布水系统10。布水系统10包括供水干管12和用于控制支干管16中的水流的阀14。每个支干管16可以包括具有水表20的一个或多个分支18，所述水表20计量水消耗并且提供对应的消耗数据。在布水系统10中所描绘的冲刷点（flush point）22可以用于测试和维护，诸如用于控制水老化、处理等等。
供水公用设施依赖于水力模型来模拟布水系统中水的移动。水力模型表示布水系统中节点、泵、贮水池、管道、阀和水资源的布局。水力模型通过使用泵、贮水池、管道和资源、诸如湖和井的地理位置、连同参数数据来模拟管道中的压力和水流。示例参数数据包括管道粗糙度、泵性能曲线等等。
典型布水系统具有许多分布式的消耗点，诸如与布水系统的运营商的各种工业、商业和住宅消费者相关联的被计量的消耗点。水力模型包括所谓的“服务节点”，用于对布水系统中的消耗点进行建模。作为示例，沿着分支18的被计量的消耗点中的全部或子集可以由水力模型中的对应服务点来表示。服务模型将会在所涉及的分支18中或通往所涉及的分支18中的管道位置处具有经建模的物理位置。
可以通过使用可用历史数据来估计每个服务节点处的水需求或“消耗”的水量。然而，这样的数据集通常缺乏用于针对特定时间或日期而做出准确消耗估计的解析度和准确性。此外，用于关联布水系统中的实际消耗与经建模的服务节点的机制是过分简单的并且易于有不准确性，其例如基于简单的邻近性。在布水系统中的实际消耗被归于水力模型中错误服务节点的程度上，水力模型将必定产生用于控制、预报或其它用途的不准确结果，并且被这样的不准确性所污染的模型适配可能恶化、而不是改善模型准确性。
发明内容
一种计算机装置通过使用来自自动化或高级计量基础设施（AMI）的实时或几近实时的数据来运行水力模型，用以改善模型准确性，特别是通过获得针对模型中服务节点的更准确、更高解析度的水需求值。改善针对模型中服务节点的水需求计算的准确性源于更准确地确定布水系统中的哪些消耗点应当与每个服务节点相关联的经改善的技术并且源于使用实时或几近实时的消耗数据。所述计算机装置使用水需求值来改善其水流和压力估计的准确性和解析度。进而，经改善的流和压力估计提供更准确的控制，例如泵送或阀控制、冲刷（flushing）控制或调度、泄漏检测、步进测试等等。
根据一些实施例，由计算机装置所执行的方法包括针对被安装在布水系统中的单独的水表而获得仪表高程、仪表位置和水消耗数据。所述方法还包括自动地关联每个水表与布水系统的水力模型中对水消耗点进行表示的多个服务节点中的相应一个，其通过相对于仪表位置和仪表高程来评估针对服务节点的经建模的位置和高程数据，用于标识具有比仪表高程更大的经建模高程的地理上最近的服务节点。
此外，所述方法包括计算针对每个服务节点的水需求值，其基于针对已经自动相关联于服务节点的所有水表的水消耗数据的聚合。所述方法还包括为布水系统的至少一部分估计水流和压力，其通过利用所计算的水需求值来运行水力模型。所述方法然后包括基于所估计的水流和压力来执行针对布水系统的控制操作。所述控制操作包括以下各项中的至少一个：泄漏检测、泵送或存储控制、以及处理或冲刷控制。
在另一示例实施例中，计算机装置包括输入/输出电路，以及与输入/输出电路操作地相关联的处理电路。所述输入/输出电路包括以下各项中的至少一个：被配置用于在计算机网络上的通信的网络通信接口电路，以及被配置用于从存储系统读取数据并且向存储系统写入数据的存储系统接口电路。除了其它之外，处理电路尤其被配置用于关联布水网络中的水表与布水系统的水力模型中的服务节点。
在示例配置中，处理电路被配置成针对被安装在布水系统中的单独的水表而获得仪表高程、仪表位置和水消耗数据，并且自动地关联每个水表与布水系统的水力模型中对水消耗点进行表示的多个服务节点中相应的一个。处理电路实施关联处理，其通过相对于仪表位置和仪表高程而评估针对服务节点的经建模的位置和高程数据，用以标识具有比仪表高程更大的经建模的高程的地理上最近的服务节点。
所述处理电路此外被配置成：计算针对每个服务节点的水需求值，其基于针对已经自动相关联于服务节点的所有水表的水消耗数据的聚合；以及为布水系统的至少一部分估计水流和压力，其通过利用所计算的水需求值来运行水力模型。仍另外地，所述处理电路被配置成基于所估计的水流和压力来执行针对布水系统的控制操作，所述控制操作包括以下各项中的至少一个：泄漏检测、泵送或存储控制、以及处理或冲刷控制。
当然，本发明不限于以上特征和优点。的确，本领域技术人员在阅读以下详细描述时并且在查看附图时将认识到附加的特征和优点。
附图说明
图1是示例布水系统的简化图解。
图2是被配置成执行关于布水系统的一个或多个控制动作的计算机装置的一个实施例的框图。
图3是作为布水系统的水力模型而起运行的、诸如可以由图2的计算机装置所使用的数据结构或集合的一个实施例的图解。
图4是诸如可以由图2的计算机装置或由其它处理布置所实现的、用于朝向布水系统执行一个或多个控制动作的方法的一个实施例的逻辑流程图。
具体实施方式
本文中所描述的实施例经由实现和使用布水系统的更准确且更高解析度的水力模型来提供对布水系统的经改善的控制和管理。为了增加水力模型的准确性和解析度，通过相对于仪表的相应位置和高程来评估服务节点的位置和高程数据而将仪表与服务节点相关联。该技术标识具有比仪表高程更大的经建模的高程的地理上最近的服务节点。在每个模型模拟时间、通过使用从自动化仪表读取（AMR）网络传入的计量值来为每个服务节点计算和聚合实时水需求。
针对所标识的服务节点的所计算的实时水需求然后用于为布水系统估计水流和压力，其通过利用所计算的水需求来运行水力模型。由于水力模型中的服务节点在其相关联的水需求值方面被准确地标识和更频繁地更新，所以提供了准确的、实时需求驱动的布水水力模型。作为结果，基于水流和压力的更准确的估计而更有效地执行控制操作。不仅是这样的估计更准确，而且它们还提供比传统上可得到的更高的解析度或更精细的粒度，其基于在一天期间的多个时候获得相关数据集，并且做出对应的估计或模型运行。
图2是一图解，其图示了如本文中所设想的计算机装置30的一个实施例。自动仪表读取（AMR）网络26从布水系统10的仪表20（参见图1）获得水消耗数据，连同附加的现场数据，诸如所测量的水压和水流（流率）。AMR 26可以是高级计量基础设施（AMI）的部分。例如，AMR网络26包括被并入在仪表、压力传感器、流量传感器等等中或被耦合到仪表、压力传感器、流量传感器等等的射频通信模块，用于向基站或其它网络节点进行无线报告。
计算机装置30包括输入/输出电路32，用于从AMR网络26获得水消耗数据和附加的现场数据。输入/输出电路32可以包括通信接口电路，诸如适合用于与AMR网络26中的节点进行通信的以太网或另一计算机网络接口。当然，作为附加或作为可替换方案，输入/输出电路26可以包括蜂窝无线电调制解调器或其它射频通信接口，其被配置成将计算机装置30通信地耦合到AMR 26。通常，输入/输出电路32包括一个或多个物理层接口电路，其用于在计算机装置30与一个或多个外部设备、节点或系统、诸如作为AMR 26的部分的那些之间的双向通信。
计算机装置30还包括处理电路34，所述处理电路34与输入/输出电路32操作性相关联。处理电路34可以包括一个或多个基于微处理器的电路、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、复杂可编程逻辑设备（CPLD）、专用集成电路（ASIC）、或其任何混合。更宽泛地，处理电路34包括固定电路、经编程的电路、或者固定和经编程的电路的混合。此处，“固定”电路表示被预配置成实施特定操作或功能的的电路，而经编程的电路作为程序指令执行的结果而具有这样的配置。
计算机装置30还包括存储装置36，所述存储装置36在一个或多个实施例中提供易失性和非易失性的存储，例如工作或数据存储器，连同程序和数据存储。虽然存储装置36可以包括多于一个类型的存储装置——例如多于一个类型的存储器或存储电路——但是它应当被宽泛地理解为包括计算机可读介质，所述计算机可读介质包括用于水力模型44以及可以被存储在数据库42中的任何其它相关信息的存储。
图3是图示了示例水力模型44的图解。如图3中所图示的，水力模型44可以包括经建模的管道网络50，所述经建模的管道网络50具有多个服务节点，例如服务节点52，例如52-1、52-2、52-3等等。水力模型44此外包括数学表示和表征数据58。这样的表征数据包括例如针对在水力模型中所表示的管道中的一些或全部的管道粗糙度系数，连同针对水力模型44中所表示的泵或泵站的泵性能曲线。
水力模型数据可以基于对供水网络（管道位置、高程、粗糙度等等）进行描述的EPANET（美国环境保护署建模软件包）文件。所述模型还可以表示布水系统10的操作状态或状况，其基于计算机装置30接收监督控制和数据获取（SCADA）信息，所述信息提供布水系统10的控制状态信息（诸如哪些泵开启、哪些泵关断等等）。水力模型输入还可以包括实时AMI/AMR数据，其包括由分布在布水系统10中的仪表或其它传感器以实时接合、或几近实时地测量的消耗、流量和压力数据。水力模型44还将被理解为使用等式来表示或以其它方式对布水系统10中的水流进行建模，以及估计对应的水流（速率、方向）和压力。
存储装置36在一个或多个实施例中存储计算机程序38，所述计算机程序38包括程序指令，所述程序指令当由计算机装置的一个或多个处理电路执行的时候特殊地适配这样的处理电路以作为先前提及的处理电路34而操作。对于这样的操作，存储装置36提供用于计算机程序38以及任何有关的配置数据40的非暂时性存储，其中“非暂时性”不一定意指永久或不改变，而是意味着至少某种持久性的存储，例如程序指令被保持在存储器中以用于执行。因而，存储装置36包括例如SRAM、DRAM、或其它工作存储器，连同闪速装置、EEPROM、SSD或另一非易失性存储电路。
再次参考图2，计算机装置30可以是任何计算设备、诸如独立计算机服务器或服务器刀片，并且包括输入/输出电路32，所述输入/输出电路32包括以下各项中的至少一个：被配置用于在计算机网络上的通信的网络通信接口电路，以及被配置用于从存储系统读取数据并且向存储系统写入数据的存储系统接口电路。
计算机装置30此外包括处理电路34，所述处理电路34与输入/输出电路32操作性相关联并且被配置成针对被安装在布水系统10中的单独水表20而获得仪表高程、仪表位置和水消耗数据。处理电路34还可以例如经由输入/输出电路32而获得地理信息数据或元数据，所述地理信息数据或元数据表示布水系统10的物理连接和管道布局。处理电路34此外被配置成自动关联每个水表20与布水系统10的水力模型44中对水消耗点进行表示的多个服务节点52中相应的一个。
所述自动关联基于处理电路34相对于仪表位置和仪表高程而评估针对服务节点52的经建模的位置和高程数据，用以标识具有比仪表高程更大的经建模高程的地理上最近的服务节点52。注意到，经建模的高程可以是针对与服务节点52对应的布水系统10内的管道中的点或接合所已知的高程。
所述处理电路34还被配置成：计算针对每个服务节点52的水需求值，其基于针对已经自动相关联于服务节点52的所有水表20的水消耗数据的聚合。处理电路34此外被配置成为布水系统10的至少一部分估计水流和压力，其通过利用所计算的水需求值来运行水力模型44。此处，“运行”水力模型44包括对涉及水消耗以及对应流量和压力的一组或系列方程进行求解。在至少一个实施例中，运行水力模型44包括对如下线性编程问题进行求解：所述线性编程问题将模型输出表述为模型输入的函数，所述模型输出为水流和压力，所述模型输入包括所计算的水需求值、管道尺寸和直径、泵特性、阀特性、贮水池尺寸和管道连接。运行水力模型44包括在现场应用的操作规则。通过使用SCADA数据，所述操作规则被包括在水力模型44中或被获得以用于所述水力模型44。
作为与水力模型44相关联的水力原理和管控方程的示例，考虑可以通过使用Bernoulli（伯努利）方程来为管道系统中的给定点计算水头（hydraulic head），所述Bernoulli方程被表述为
其中是点处的水头的值，是水压，是水速，并且是点的高程。值是水的比重。相同管道中其它点处的压力和流量可以基于两个点之间的水头损失来被计算。经验方程、诸如Darcy-Weisbach（达西-魏兹巴赫）和Hazen-Williams（哈森-威廉）方程可以用于计算在相同管道中点“a”和点“b”之间的水头损失，
。
水力模型44基于基本方程，所述基本方程用公式表述以描述布水系统10中的管道、泵和其它元件。这样的方程描述或计及管道的尺寸和类型、贮水池和泵的尺寸和类型、以及针对管道粗糙度的依赖参数等等。水力模型44还依赖于或并入根据本文中的教导所确定的水需求值。
在一个示例中，水力模型44将布水系统10建模为图，该图具有个结点和个节点，其具有固定等级，其包括贮水池和水库。如果管道将节点连接到节点，则管道中的水头损失如下：
其中H = 节点头，h是水头损失，r = 管道阻力，Q是流率，是流指数，m是微小损失系数，并且t是模拟时间。Darcy-Weisbach和Hazen-Williams方程用于计算管道阻力值r。
对于供水网络中的循环，以上方程可以用于基于流体能量守恒而得到一组方程。能量守恒声明：孤立系统的能量（动能和势能）是独立于路径的。这意味着沿着从循环的入口到出口的任何路径的水头损失是相等的。
泵压头可以通过如下形式的幂定律来被计算：
其中是泵的全闭压头，w是相对速度设置，并且r和β是泵曲线系数。
以下方程表示基于质量守恒的第二组方程。质量守恒定律声明：质量既不能被创建也不能被消灭，并且以下方程满足通过所有节点的流连续性。
其中是服务节点i处的流需求。也就是说，索引i表示布水系统10中所限定的服务节点，并且表示与该位置处的服务节点52相关联的水需求值。常规水力建模的近似需求基于区域i中的陆地使用和人口密度，并且这样的值最好不频繁被更新。作为结果，使用这样的需求值的任何水力模型必定在相对低的（时间）解析度的情况下运作，并且时常在过时需求值的情况下运作。
如本文中所教导的，与每个服务节点52相关联的水需求值基于以下来被计算：本文中所教导的仪表与节点关联算法，以及从用于布水系统10的AMR网络26所获得的实时或几近实时的仪表数据。因而，本文中所设想的水需求计算表示在由水力模型44所使用的水需求计算的准确性和解析度方面的相当大的改善，并且它们为针对以高准确性和高解析度、例如以每个时步来对布水系统10的流和压力进行求解提供基础。
一个或多个实施例中的计算机装置30因而可以被理解为使用传入的AMR数据来用于对在先方程重复求解。在每个时步下所计算的流和压力于是可以被用作针对下一个时步的初始边界条件。在该上下文中，在模拟或模型运行的每个时步处，处理电路34从传入的或最新近获得的AMI数据中提取消耗数据。
所设想的算法将水力模型44中的服务节点52映射到布水系统10中的水表20，这基于其位置和高程，并且聚合消耗值来针对给定时步而找出每个服务节点52处的需求。该步骤的结果更新以上流连续性方程中的，其中t = 。所述算法检查所有仪表的列表以包括和排除在水表20被添加到布水系统10或从布水系统10被移除的任何时候的消耗。
对于与水力建模有关的附加细节，感兴趣的读者可以参考Salgado, R.、Todini,E.和 O'Connell, P.(1988)的“Extending the gradient method to include pressureregulating valves in pipe networks”，Computer Applications in Water Supply（供水中的计算机应用）；以及参考Todini, E.和Pilati, S.(1988)的“Computerapplications in water supply: vol.11 systems analysis and simulation”，英国汤顿的Research Studies Press公司（特别是参考A章节，pp.1-20）。两个这样的参考文献通过引用以其全部被并入本文中。
转回到处理电路34的总体操作，所述处理电路34此外被配置成基于所估计的水流和压力来执行针对布水系统10的控制操作。所述控制操作包括以下各项中的至少一个：泄漏检测、泵送或存储控制、以及处理或冲刷控制。在示例实施例中，所述处理电路被配置成经由自动化仪表读取（AMR）网络26、在几近实时的基础上接收水消耗数据，所述自动化仪表读取（AMR）网络26通信地耦合到水表20，并且计算在一连串一小时或更少的复发时间间隔中的每一个中的水需求值。
此外，在至少一个实施例中，水消耗数据被加时间戳，并且处理电路34被配置成在一天期间的多个时候估计水压和水流，并且与对应的当日时间信息相关联地记录所估计的水压和水流。使用对布水系统10的流和压力的按小时或其它短间隔估计的加时间戳和对应的估计和记录为系统操作者提供高解析度数据集以用于监控和控制布水系统10。
布水系统10中的一个或多个管道中的水流方向取决于布水系统10中的占主导地位的状况。对应地，在至少一个实施例中，处理电路34被配置成在至少按小时的基础上确定所述一个或多个管道中的水流的方向，并且记录所确定的水流方向与对应的当日时间信息。再次，这样的操作为系统操作者提供与从AMR网络26传入的实时或几近实时的测量相对应的高解析度数据。
一个或多个实施例中的处理电路34被配置成接收现场数据，所述现场数据具有与复发时间间隔的时间对应性并且包括所记录的流和压力。对应地，处理电路34被配置成修正水力模型44中的一个或多个模型参数，其基于所记录的流和压力以及所估计的流和压力。所述一个或多个模型参数包括针对水力模型中一个或多个经建模的管道的管道粗糙度参数，并且可以此外包括针对布水系统10中的一个或多个泵的泵性能“曲线”。泵曲线反映泵性能，并且表示在流率和泵压头之间的关系。
在与控制布水系统10有关的示例实施例中，处理电路34被配置成执行冲刷控制，其至少部分地基于针对布水系统10的全部或一部分的所估计的流率。例如，处理电路34被配置成通过如下来执行冲刷控制：取决于所估计的流率来确定针对布水系统10的至少一部分的冲刷调度。冲刷调度标识用于在布水系统10内的一个或多个已知冲刷点处执行冲刷的时间或频率，并且可以作为电子数据记录而被输出，用于驱动布水系统10中的自动化阀控制，用于通过另外的计算机系统来处理，或用于由与布水系统10相关联的服务人员使用。
在相同的实施例中，或在另一示例实施例中，处理电路34被配置成获得布水系统10的现场数据，其具有与水需求数据的时间对应性。所述现场数据指示流向与水力模型44中的服务节点52中的一个或多个相关联的水表的上游水量，并且处理电路34被配置成执行泄漏检测，作为朝向布水系统10的控制操作。此处，泄漏检测基于处理电路34针对服务节点52中的一个或多个而标识在所指示的上游水量和水需求值之间的不符，并且输出对所涉及的布水系统部分进行标识的数据。所述数据可以包括用于阀控制的控制数据或相关联的信令，和/或可以包括用于由另外的计算机处理或用于由服务人员使用的数据。
在计算机装置30的又一方面中，处理电路34在一个或多个实施例中被配置成相对于仪表位置和仪表高程来评估针对服务节点52的经建模的位置和高程数据，这通过为给定的水表确定在水表和在所述多个服务节点52之中的至少近邻集合中的每个服务节点52之间的欧几里得距离。处理电路34至少将服务节点52的近邻集合按距仪表位置的欧几里得距离的升序来排等级，并且标识最高等级的服务节点52，其经建模的高程大于仪表高程。
在更一般的情况中，处理电路34使用管道关系、高程数据、和仪表/服务节点位置，来标识具有至少如仪表20那样高的高程的最近服务节点52。在至少一个实施例中，对于给定仪表20，处理电路34被配置成相对于仪表位置和仪表高程来评估针对服务节点52的经建模的位置和高程数据，其通过根据针对仪表位置所已知的测地基线高程以及从与水表20相关联的安装数据所已知的高程偏移来计算仪表高程。处理电路34被配置成从AMR网络26接收安装数据，所述AMR网络26例如通信地耦合到水表20（或耦合到调制解调器或其它通信收发器，其进而相关联于水表20）。
图4图示了由计算机装置、诸如计算机装置30所执行的方法400。然而，其它计算机布置可以用于实施方法400。此外，所图示的方法400中的一个或多个步骤或操作可以用与图解所建议的示例次序不同的次序来被执行。仍另外地，一个或多个步骤可以与其它处理并发地和/或结合其它处理而被执行，并且将领会的是：可以在重复或循环的基础上执行所图示的处理的全部或部分，其例如响应于从AMR网络26传入的周期性更新的现场数据、在时间、周期性基础上，诸如每十分钟、每小时等等。
方法400包括针对被安装在布水系统10中的单独的水表20而获得（框402）仪表高程、仪表位置和水消耗数据，并且自动地关联（框404）每个水表20与布水系统10的水力模型44中对水消耗点进行表示的多个服务节点52中相应的一个。所述关联通过如下来被执行：相对于仪表位置和仪表高程而评估针对服务节点52的经建模的位置和高程数据，用以标识具有比仪表高程更大的经建模高程的地理上最近的服务节点52。
方法400此外包括计算（框406）针对每个服务节点52的水需求值，其基于针对已经自动相关联于服务节点52的所有水表20的水消耗数据的聚合。仍另外地，方法400包括为布水系统10的至少一部分估计（框408）水流和压力，其通过利用所计算的水需求值来运行水力模型；并且执行（框410）针对布水系统10的控制操作。所述控制操作基于所估计的水流和压力来被执行，并且包括以下各项中的至少一个：泄漏检测、泵送或存储控制、以及处理或冲刷控制。
在操作的另一方面中，计算机装置30被配置成基于相对于针对水流和水压的对应测量值而评估通过使用水力模型44所估计的水流和水压来改善水力模型44，例如通过修正一个或多个管道粗糙度参数。在一个示例中，在“步进测试”期间针对布水系统10的一部分所测量的流和压力与通过水力模型44所产生的对应水流和压力估计相比较。在所测量的和所估计的值之间的不符指示模型误差，并且计算机装置30可以使用最小均方误差（MMSE）或其它拟合过程来调整管道粗糙度参数和/或水力模型44中的其它模型参数，用于最小化误差。此处，将领会到，可以通过如下来进行步进测试：打开布水系统10中的一个或多个消防栓或其它流出点，并且收集布水系统10的相关部分中的水压和水流测量。
显而易见地，得益于在前述描述和相关联的附图中所呈现的教导的本领域技术人员将想到所公开的（多个）发明的修改和其它实施例。因此，要理解的是（多个）发明不限于所公开的特定实施例并且修改和其它实施例意图被包括在本公开内容的范围内。尽管可以在本文中采用特定术语，但是它们仅仅在一般性和描述性意义上被使用并且不用于限制的目的。
Claims (22)
1.一种由计算机装置所执行的方法，包括：
针对被安装在布水系统中的单独的水表而获得仪表高程、仪表位置和水消耗数据；
自动地关联每个水表与布水系统的水力模型中对水消耗点进行表示的多个服务节点中的相应一个，其通过相对于仪表位置和仪表高程来评估针对服务节点的经建模的位置和高程数据，用于标识具有比仪表高程更大的经建模高程的地理上最近的服务节点；
计算针对每个服务节点的水需求值，其基于针对已经自动相关联于服务节点的所有水表的水消耗数据的聚合；
为布水系统的至少一部分估计水流和压力，其通过利用所计算的水需求值来运行水力模型；以及
基于所估计的水流和压力而执行针对布水系统的控制操作，所述控制操作包括以下各项中的至少一个：泄漏检测、泵送或存储控制、以及处理或冲刷控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其中获得水消耗数据包括经由自动化仪表读取（AMR）网络、在几近实时的基础上接收水消耗数据，所述自动化仪表读取（AMR）网络通信地耦合到水表，并且其中所述方法包括计算在一连串一小时或更少的复发时间间隔中的每一个中的水需求值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述水消耗数据被加时间戳，并且其中估计水压和水流包括在一天期间的多个时候估计水压和水流，并且与对应的当日时间信息相关联地记录所估计的水压和水流。
4.根据权利要求2所述的方法，其中布水系统中的一个或多个管道中的水流方向取决于布水系统中占主导地位的状况，并且其中所述方法包括至少在按小时的基础上确定所述一个或多个管道中的水流方向，并且记录所确定的水流方向与对应的当日时间信息。
5.根据权利要求2所述的方法，此外包括：接收现场数据，所述现场数据具有与复发时间间隔的时间对应性并且包括所记录的流和压力；以及基于所记录的流和压力以及所估计的流和压力来修正一个或多个模型参数，所述一个或多个模型参数包括针对水力模型中一个或多个经建模的管道的管道粗糙度参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其中执行控制操作的步骤包括执行冲刷控制，其至少部分地基于针对布水系统的全部或一部分的所估计的流率。
7.根据权利要求6所述的方法，其中执行冲刷控制包括取决于所估计的流率来确定针对布水系统的至少一部分的冲刷调度，其中所述冲刷调度标识用于在布水系统内的一个或多个已知的冲刷点处执行冲刷的时间或频率。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法此外包括获得针对布水系统的、具有与水需求数据的时间对应性的现场数据，所述现场数据指示流向与水力模型中的服务节点中的一个或多个相关联的水表的上游水量，并且其中执行控制操作的所述步骤包括基于以下各项来执行泄漏检测：针对服务节点中的一个或多个而标识在所指示的上游水量和水需求值之间的不符，并且输出对所涉及的布水系统部分进行标识的数据。
9.根据权利要求1所述的方法，其中相对于仪表位置和仪表高程来评估针对服务节点的经建模的位置和高程数据包括确定在水表和在所述多个服务节点之中的至少近邻集合中的每个服务节点之间的欧几里得距离，至少将服务节点的近邻集合按距仪表位置的欧几里得距离的升序来排等级，并且标识最高等级的服务节点，其经建模的高程大于仪表高程。
10.根据权利要求1所述的方法，其中相对于仪表位置和仪表高程来评估针对服务节点的经建模的位置和高程数据包括根据针对仪表位置所已知的测地基线高程以及从与水表相关联的安装数据所已知的高程偏移来计算仪表高程。
11.根据权利要求10所述的方法，此外包括从通信地耦合到水表的自动化仪表读取（AMR）网络接收安装数据。
12.一种计算机装置，包括：
包括以下各项中的至少一个的输入/输出电路：被配置用于在计算机网络上的通信的网络通信接口电路，以及被配置用于从存储系统读取数据并且向存储系统写入数据的存储系统接口电路；以及
处理电路，其与所述输入/输出电路操作性相关联并且被配置成：
针对被安装在布水系统中的单独的水表而获得仪表高程、仪表位置和水消耗数据；
自动地关联每个水表与布水系统的水力模型中对水消耗点进行表示的多个服务节点中的相应一个，其通过相对于仪表位置和仪表高程来评估针对服务节点的经建模的位置和高程数据，用于标识具有比仪表高程更大的经建模高程的地理上最近的服务节点；
计算针对每个服务节点的水需求值，其基于针对已经自动相关联于服务节点的所有水表的水消耗数据的聚合；
为布水系统的至少一部分估计水流和压力，其通过利用所计算的水需求值来运行水力模型；以及
基于所估计的水流和压力而执行针对布水系统的控制操作，所述控制操作包括以下各项中的至少一个：泄漏检测、泵送或存储控制、以及处理或冲刷控制。
13.根据权利要求12所述的计算机装置，其中所述处理电路被配置成经由通信地耦合到水表的自动化仪表读取（AMR）网络、在几近实时的基础上接收水消耗数据，并且计算在一连串一小时或更少的复发时间间隔中的每一个中的水需求值。
14.根据权利要求13所述的计算机装置，其中所述水消耗数据被加时间戳，并且其中所述处理电路被配置成在一天期间的多个时候估计水压和水流，并且与对应的当日时间信息相关联地记录所估计的水压和水流。
15.根据权利要求13所述的计算机装置，其中布水系统中的一个或多个管道中的水流方向取决于布水系统中占主导地位的状况，并且其中所述处理电路被配置成至少在按小时的基础上确定所述一个或多个管道中的水流方向，并且记录所确定的水流方向与对应的当日时间信息。
16.根据权利要求13所述的计算机装置，其中所述处理电路被配置成接收现场数据，所述现场数据具有与复发时间间隔的时间对应性并且包括所记录的流和压力，并且所述处理电路被配置成基于所记录的流和压力以及所估计的流和压力来修正一个或多个模型参数，所述一个或多个模型参数包括针对水力模型中一个或多个经建模的管道的管道粗糙度参数。
17.根据权利要求12所述的计算机装置，其中所述处理电路被配置成执行冲刷控制作为所述控制操作，其至少部分地基于针对布水系统的全部或一部分的所估计的流率。
18.根据权利要求17所述的计算机装置，其中所述处理电路被配置成通过如下来执行冲刷控制：取决于所估计的流率来确定针对布水系统的至少一部分的冲刷调度，其中所述冲刷调度标识用于在布水系统内的一个或多个已知的冲刷点处执行冲刷的时间或频率。
19.根据权利要求12所述的计算机装置，其中所述处理电路被配置成获得针对布水系统的、具有与水需求数据的时间对应性的现场数据，所述现场数据指示流向与水力模型中的服务节点中的一个或多个相关联的水表的上游水量，并且其中所述处理电路被配置成基于以下各项来执行泄漏检测作为所述控制操作：针对服务节点中的一个或多个而标识在所指示的上游水量和水需求值之间的不符，并且输出对所涉及的布水系统部分进行标识的数据。
20.根据权利要求12所述的计算机装置，其中所述处理电路被配置成：相对于仪表位置和仪表高程来评估针对服务节点的经建模的位置和高程数据，其通过确定在水表和在所述多个服务节点之中的至少近邻集合中的每个服务节点之间的欧几里得距离；至少将服务节点的近邻集合按距仪表位置的欧几里得距离的升序来排等级；并且标识最高等级的服务节点，其经建模的高程大于仪表高程。
21.根据权利要求12所述的计算机装置，其中所述处理电路被配置成相对于仪表位置和仪表高程来评估针对服务节点的经建模的位置和高程数据，其通过根据针对仪表位置所已知的测地基线高程以及从与水表相关联的安装数据所已知的高程偏移来计算仪表高程。
22.根据权利要求21所述的计算机装置，其中所述处理电路被配置成从通信地耦合到水表的自动化仪表读取（AMR）网络接收安装数据。
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