CN111080115A - 一种基于供水水力模型的用水量分配方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于供水水力模型的用水量分配方法及装置，所述方法包括：筛选大用户水量，并将大用户水量进行分配；将非大用户水量进行分配；获取各个流量计初始平衡时节点流量；获取各个节点对流量计的相关度和敏感度；对流量计的相关度以及敏感度进行节点聚类；对节点水量进行迭代调整，获取流量校准的供水水力模型；所述装置包括大用户水量分配模块、非大用户水量分配模块、节点流量获取模块、相关度和敏感度获取模块、节点聚类模块以及校准模块；本发明的优点在于：只分析大用户水量，减少了需要人工分析的用水用户数量，降低了工作量。

Description

一种基于供水水力模型的用水量分配方法及装置
技术领域
本发明涉及城市供水管网调控领域，更具体涉及一种基于供水水力模型的用水量分配方法及装置。
背景技术
供水水力模型是一种能够帮助供水企业管网运行管理部门分析管网的运行状态，保证管网用水安全以及进行管网近远期规划的工具，其水量分配正确与否直接影响其准确性和可用性。常见的水量分配方法是依照管网拓扑数据标定已知用水用户，通过营业数据计算每个用户的基本用水量，将用水量对应分配到其用户节点上。
城市供水管网中存在上千或上万个用水用户，需要人工将这些用户节点和用水量进行匹配，水量分配工作量大；其次在进行水力模型校核时，人工进行水量分配难以保证水力模型的精度，降低了水力模型的应用性；最后人工进行水量分配，需水力建模师掌握管网的用水分布，对水力建模师的专业水平有一定的要求。
中国专利公开号CN104268796A，公开了一种三层次水量分配方法，第一步是三层水资源的分配调节，其采用如下的步骤：a.第一层分配为时间层面水量分配；b.第二层次为空间层面分配，实现区域间水量分配；c.第三层为用户间水量分配，主要是指同一区域内不同类型用水户的水量分配；第二步是根据步骤一，对三层次水资源配比计算结构方法采用如下的步骤：a.计算框架采用面向对象程序设计，模型功能的实现由三个层次构成；b.总体流程包含了时间、空间、水源和用户的多重循环，不同层次的循环有对应数据信息变化和参数更新；它具有能够合理形成从用户、区域到时间的三层次分配结果，从而最大限度地合理化使用水资源，环保节能。但是该水量分配方法涉及三层分配且模型复杂，不利于实施，其次，针对用水户的水量分配主要考虑的是根据用户优先级进行水量分配，实质还需计算每个用户的基本用水量，根据用水量需求的多少建立优先级顺序，将用水量对应分配到其用户节点上，存在水量分配工作量大的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种水量分配工作量较小的基于供水水利模型的用水量分配方法及装置。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种基于供水水力模型的用水量分配方法，所述方法包括：
筛选大用户水量，并将大用户水量进行分配；
将非大用户水量进行分配；
获取各个流量计初始平衡时节点流量；
获取各个节点对流量计的相关度和敏感度；
对流量计的相关度以及敏感度进行节点聚类；
对节点水量进行迭代调整，获取流量校准的供水水力模型。
本发明分析节点水量大用户，将大用户节点和用水量进行匹配，分析其他非大用户水量，将水量设置到距离用户坐标最近的管网的节点中，进行水量分配；初始化节点水量，计算各个节点对流量计的敏感度，进行节点聚类；最后按照节点聚类优化调整各节点的水量，迭代计算完成对供水水利模型的校准，只分析大用户水量，减少了需要人工分析的用水用户数量，降低了工作量。
优选的，所述筛选大用户水量，并将大用户水量进行分配，具体为：对用户的用水量进行分析，筛选用水总量超过预设阈值的用户，获得大用户水量，将大用户水量均分，获取大用户每小时用水量，整理大用户坐标位置，将大用户每小时用水量设置到管网中距离大用户坐标位置最近的节点中。
优选的，所述将非大用户水量进行分配，具体为：利用水量平衡方程qim＝Q-∑qi获取非大用户水量，其中，qim为非大用户水量，Q为区域水量，qi为大用户水量；
将非大用户水量进行均分，获取非大用户每小时用水量，获取非大用户坐标位置，将非大用户每小时用水量设置到管网中距离非大用户坐标位置最近的节点中。
优选的，所述获取各个流量计初始平衡时节点流量，具体为：使用牛顿——来福逊法，求解管网连续性方程，得出各个流量计初始平衡时节点流量。
优选的，所述获取各个节点对流量计的相关度和敏感度，具体为：依次对管网的节点i增加水量Δq，计算增加水量Δq后流量计n的流量
Figure BDA0002310915290000031
根据公式
Figure BDA0002310915290000032
求得第i个节点对第n个流量计的相关性，其中，
Figure BDA0002310915290000033
为第i个节点对第n个流量计的相关性，
Figure BDA0002310915290000034
为第i个节点流量增加Δq时，第n个流量计的流量；Qn为第n个流量计初始平衡时节点流量；
根据
Figure BDA0002310915290000041
建立节点—流量计相关性矩阵
Figure BDA0002310915290000042
根据公式
Figure BDA0002310915290000043
获取第i个节点对第n个流量计的敏感度强弱性
Figure BDA0002310915290000044
根据
Figure BDA0002310915290000045
建立节点—流量计敏感强弱性矩阵
Figure BDA0002310915290000046
优选的，所述对流量计的相关度以及敏感度进行节点聚类，具体为：
Figure BDA0002310915290000047
大于0时取
Figure BDA0002310915290000048
等于1，表示第i个节点对第n个流量计正相关；
Figure BDA0002310915290000049
小于0时，表示第i个节点对第n个流量计负相关；
Figure BDA00023109152900000410
等于0时，表示第i个节点对第n个流量计不相关；
Figure BDA00023109152900000411
大于等于0.5时取
Figure BDA00023109152900000412
等于1，表示第i个节点对第n个流量计强敏感度；
Figure BDA00023109152900000413
小于0.5时取
Figure BDA00023109152900000414
等于0，表示第i个节点对第n个流量计弱敏感度；
将节点分为正相关强敏感、正相关弱敏感、负相关强敏感、负相关弱敏感以及无相关性这五类。
优选的，所述对节点水量进行迭代调整，获取流量校准的供水水力模型，具体为：
确定流量计的调整方向，流量计的实际监测数据大于供水水力模型模拟的数据时为正向调整，反之为负向调整；
确定流量计的调整大小，流量计的实际监测数据与供水水力模型模拟的数据差值即为需要调整的大小；
获取每个流量计对应的正相关强敏感性节点和对应的负相关强敏感性节点，对节点的水量按照流量计的调整方向和流量计的调整大小进行修改；
重复上述步骤，对节点水量进行迭代调整，直到供水水力模型模拟的数据和流量计的实际监测值的差值在预设的误差范围内，停止调整。
本发明还提供一种基于供水水力模型的用水量分配装置，所述装置包括：
大用户水量分配模块，用于筛选大用户水量，并将大用户水量进行分配；
非大用户水量分配模块，用于将非大用户水量进行分配；
节点流量获取模块，用于获取各个流量计初始平衡时节点流量；
相关度和敏感度获取模块，用于获取各个节点对流量计的相关度和敏感度；
节点聚类模块，用于对流量计的相关度以及敏感度进行节点聚类；
校准模块，用于对节点水量进行迭代调整，获取流量校准的供水水力模型。
优选的，所述大用户水量分配模块，具体用于：对用户的用水量进行分析，筛选用水总量超过预设阈值的用户，获得大用户水量，将大用户水量均分，获取大用户每小时用水量，整理大用户坐标位置，将大用户每小时用水量设置到管网中距离大用户坐标位置最近的节点中。
优选的，所述非大用户水量分配模块，具体用于：利用水量平衡方程qim＝Q-∑qi获取非大用户水量，其中，qim为非大用户水量，Q为区域水量，qi为大用户水量；
将非大用户水量进行均分，获取非大用户每小时用水量，获取非大用户坐标位置，将非大用户每小时用水量设置到管网中距离非大用户坐标位置最近的节点中。
优选的，所述节点流量获取模块，具体用于：使用牛顿——来福逊法，求解管网连续性方程，得出各个流量计初始平衡时节点流量。
优选的，所述获取相关度和敏感度获取模块，具体用于：依次对管网的节点i增加水量Δq，计算增加水量Δq后流量计n的流量
Figure BDA0002310915290000061
根据公式
Figure BDA0002310915290000062
求得第i个节点对第n个流量计的相关性，其中，
Figure BDA0002310915290000063
为第i个节点对第n个流量计的相关性，
Figure BDA0002310915290000064
为第i个节点流量增加Δq时，第n个流量计的流量；Qn为第n个流量计初始平衡时节点流量；
根据
Figure BDA0002310915290000065
建立节点—流量计相关性矩阵
Figure BDA0002310915290000066
根据公式
Figure BDA0002310915290000067
获取第i个节点对第n个流量计的敏感度强弱性
Figure BDA0002310915290000068
根据
Figure BDA0002310915290000069
建立节点—流量计敏感强弱性矩阵
Figure BDA00023109152900000610
优选的，所述节点聚类模块，具体用于：
Figure BDA00023109152900000611
大于0时取
Figure BDA00023109152900000612
等于1，表示第i个节点对第n个流量计正相关；
Figure BDA00023109152900000613
小于0时，表示第i个节点对第n个流量计负相关；
Figure BDA00023109152900000614
等于0时，表示第i个节点对第n个流量计不相关；
Figure BDA00023109152900000615
大于等于0.5时取
Figure BDA00023109152900000616
等于1，表示第i个节点对第n个流量计强敏感度；
Figure BDA00023109152900000617
小于0.5时取
Figure BDA00023109152900000618
等于0，表示第i个节点对第n个流量计弱敏感度；
将节点分为正相关强敏感、正相关弱敏感、负相关强敏感、负相关弱敏感以及无相关性这五类。
优选的，所校准模块，具体用于：
确定流量计的调整方向，流量计的实际监测数据大于供水水力模型模拟的数据时为正向调整，反之为负向调整；
确定流量计的调整大小，流量计的实际监测数据与供水水力模型模拟的数据差值即为需要调整的大小；
获取每个流量计对应的正相关强敏感性节点和对应的负相关强敏感性节点，对节点的水量按照流量计的调整方向和流量计的调整大小进行修改；
重复上述步骤，对节点水量进行迭代调整，直到供水水力模型模拟的数据和流量计的实际监测值的差值在预设的误差范围内，停止调整。
本发明的优点在于：
(1)本发明分析节点水量大用户，将大用户节点和用水量进行匹配，分析其他非大用户水量，将水量设置到距离用户坐标最近的管网的节点中，进行水量分配；初始化节点水量，计算各个节点对流量计的敏感度，进行节点聚类；最后按照节点聚类优化调整各节点的水量，迭代计算完成对供水水利模型的校准，只分析大用户水量，减少了需要人工分析的用水用户数量，降低了工作量。
(2)本发明利用敏感度对节点进行聚类，提高了计算速度，多次节点水量迭代计算，提高了水力模型精度。
附图说明
图1为本发明实施例1所公开的一种基于供水水力模型的用水量分配方法的流程图；
图2为本发明实施例2所公开的一种基于供水水力模型的用水量分配装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种基于供水水力模型的用水量分配方法，所述方法包括：
每个供水集团都有其对应的用户列表以及大用户列表，大用户一般是工厂、学校、企业、洗浴中心等，对用户的用水量进行分析，筛选用水总量超过预设阈值的用户，获得大用户水量，将大用户水量按照24小时平均分配，获取这些大用户每小时用水量，整理大用户坐标位置，将大用户每小时用水量设置到管网中距离大用户坐标位置最近的节点中，最近的节点实质是一个相对的概念，只要是距离大用户坐标位置较近的节点即可，如果较近的管网节点有多个，可以随机分配到其中一个节点上。大用户是一个总结性的概念，其实质含有很多用户，这些用户用水量超过预设阈值，所以将这些用户总结归类为大用户，进行统一管理。
然后，利用水量平衡方程qim＝Q-∑qi获取非大用户水量，其中，qim为非大用户水量，Q为区域水量，qi为大用户水量；非大用户水量即为图1所示的其他水量。
将非大用户水量按照24小时进行平均分配，获取非大用户每小时用水量，获取非大用户坐标位置，将非大用户每小时用水量设置到管网中距离非大用户坐标位置最近的节点中，同理，这里最近的节点也不是一个绝对的点，只要距离非大用户坐标位置近就行，在多个节点均距离同一个非大用户很近的情况下，随机选取一个节点，将该非大用户的每小时用水量分配到该节点。非大用户是一个总结性的概念，其实质含有很多用户，这些用户用水量没有预设阈值，用水量相对大用户的用水量少很多，所以将这些用户总结归类为非大用户，进行统一管理。以上对水量的分配即为图1所示的模型水量初始化。
接着，使用牛顿——来福逊法，求解管网连续性方程，得出各个流量计初始平衡时节点流量。流量计是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表，流量计设置在管网中各处，一般每个节点处均有流量计，用于监测水流量，由于管网中，突然停水或者供水以及管网某支路管道破裂维修，均容易造成流量计流量不稳定，所以需要通过牛顿——来福逊法，求解管网连续性方程从而得出各个流量计初始平衡时节点流量。需要说明的是，牛顿——来福逊法以及管网连续性方程均属于现有技术，在此不做赘述。该过程即为图1所示的管网水力计算以及监测站点管线流量。
紧接着，依次对管网的节点i增加水量Δq，计算增加水量Δq后流量计n的流量
Figure BDA0002310915290000091
这里计算增加水量Δq后流量计n的流量
Figure BDA0002310915290000092
与以上计算各个流量计初始平衡时节点流量的方法相同，即使用牛顿——来福逊法，求解管网连续性方程，该过程即为图1所示的节点需水量增加Δq、管网水力计算以及监测站点管线流量。根据公式
Figure BDA0002310915290000101
求得第i个节点对第n个流量计的相关性，其中，
Figure BDA0002310915290000102
为第i个节点对第n个流量计的相关性，
Figure BDA0002310915290000103
为第i个节点流量增加Δq时，第n个流量计的流量；Qn为第n个流量计初始平衡时节点流量；
根据
Figure BDA0002310915290000104
建立节点—流量计相关性矩阵
Figure BDA0002310915290000105
根据公式
Figure BDA0002310915290000106
获取第i个节点对第n个流量计的敏感度强弱性
Figure BDA0002310915290000107
根据
Figure BDA0002310915290000108
建立节点—流量计敏感强弱性矩阵
Figure BDA0002310915290000109
求出节点—流量计相关性矩阵A和节点—流量计敏感强弱性矩阵B以后，对流量计的相关度以及敏感度进行节点聚类，其中，
Figure BDA00023109152900001010
大于0时取
Figure BDA00023109152900001011
等于1，表示第i个节点对第n个流量计正相关；
Figure BDA00023109152900001012
小于0时，表示第i个节点对第n个流量计负相关；
Figure BDA00023109152900001013
等于0时，表示第i个节点对第n个流量计不相关；
Figure BDA00023109152900001014
大于等于0.5时取
Figure BDA00023109152900001015
等于1，表示第i个节点对第n个流量计强敏感度；
Figure BDA00023109152900001016
小于0.5时取
Figure BDA00023109152900001017
等于0，表示第i个节点对第n个流量计弱敏感度；
根据以上对流量计的相关度以及敏感度的划分界限，如表1所示，将节点分为正相关强敏感、正相关弱敏感、负相关强敏感、负相关弱敏感以及无相关性这五类。
表1节点聚类类型
序号 类型 类型说明
1 正相关强敏感 节点对流量计正相关强敏感性
2 正相关弱敏感 节点对流量计正相关弱敏感性
3 负相关强敏感 节点对流量计负相关强敏感性
4 负相关弱敏感 节点对流量计负相关弱敏感性
5 无相关性 节点对流量计无相关性
最后，对节点水量进行迭代调整，获取流量校准的供水水力模型，具体过程如下：
首先，确定流量计的调整方向，流量计的实际监测数据大于供水水力模型模拟的数据时为正向调整，反之为负向调整，即确定流量计相对当前流量是要将流量调大还是调小，流量计的实际监测数据大于供水水力模型模拟的数据时，流量计的流量要调大，为正向调整；流量计的实际监测数据小于供水水力模型模拟的数据时，流量计的流量要调小，为负向调整；
然后，确定流量计的调整大小，流量计的实际监测数据与供水水力模型模拟的数据差值即为需要调整的大小；
接着，获取每个流量计对应的正相关强敏感性节点和对应的负相关强敏感性节点，每个流量计对应的正相关强敏感性节点和对应的负相关强敏感性节点可以根据以上节点—流量计相关性矩阵A和节点—流量计敏感强弱性矩阵B的结果搜索得到。以上确定流量计的调整方向和调整大小以后，对节点的水量按照流量计的调整方向和流量计的调整大小进行修改；
对节点的水量按照流量计的调整方向和流量计的调整大小进行修改以后，并不是立刻就能将供水水利模型调整的很准确，所以需要重复上述步骤，对节点水量进行迭代调整，直到供水水力模型模拟的数据和流量计的实际监测值的差值在预设的误差范围内，停止调整。
通过以上技术方案，本发明提供的一种基于供水水力模型的用水量分配方法，首先，提取大用户水量数据，利用区域水量平衡计算方程，计算其他非大用户用水水量。然后，利用节点流量灵敏度法对各个流量计进行分析，得出管网节点的聚类族群和流量计正负相关性。最后，利用聚类族群和正负相关性对节点水量重新分配。降低了水力模型水力分配和校核的工作量，弥补了目前水力模型水量分配数据处理多、建模师工作量大的不足；降低了水力模型建模的难度，使得水力模型建模工作易于开展。大大提升了水力模型校核的速度，保证水力模型的精度，提高水力模型的应用性。
实施例2
如图2所示，与本发明实施例1相对应的，本发明实施例2还提供一种基于供水水力模型的用水量分配装置，所述装置包括：
大用户水量分配模块，用于筛选大用户水量，并将大用户水量进行分配；
非大用户水量分配模块，用于将非大用户水量进行分配；
节点流量获取模块，用于获取各个流量计初始平衡时节点流量；
相关度和敏感度获取模块，用于获取各个节点对流量计的相关度和敏感度；
节点聚类模块，用于对流量计的相关度以及敏感度进行节点聚类；
校准模块，用于对节点水量进行迭代调整，获取流量校准的供水水力模型。
具体的，所述大用户水量分配模块，具体用于：对用户的用水量进行分析，筛选用水总量超过预设阈值的用户，获得大用户水量，将大用户水量均分，获取大用户每小时用水量，整理大用户坐标位置，将大用户每小时用水量设置到管网中距离大用户坐标位置最近的节点中。
具体的，所述非大用户水量分配模块，具体用于：利用水量平衡方程qim＝Q-∑qi获取非大用户水量，其中，qim为非大用户水量，Q为区域水量，qi为大用户水量；
将非大用户水量进行均分，获取非大用户每小时用水量，获取非大用户坐标位置，将非大用户每小时用水量设置到管网中距离非大用户坐标位置最近的节点中。
具体的，所述节点流量获取模块，具体用于：使用牛顿——来福逊法，求解管网连续性方程，得出各个流量计初始平衡时节点流量。
具体的，所述获取相关度和敏感度获取模块，具体用于：依次对管网的节点i增加水量Δq，计算增加水量Δq后流量计n的流量
Figure BDA0002310915290000131
根据公式
Figure BDA0002310915290000132
求得第i个节点对第n个流量计的相关性，其中，
Figure BDA0002310915290000133
为第i个节点对第n个流量计的相关性，
Figure BDA0002310915290000134
为第i个节点流量增加Δq时，第n个流量计的流量；Qn为第n个流量计初始平衡时节点流量；
根据
Figure BDA0002310915290000135
建立节点—流量计相关性矩阵
Figure BDA0002310915290000136
根据公式
Figure BDA0002310915290000137
获取第i个节点对第n个流量计的敏感度强弱性
Figure BDA0002310915290000141
根据
Figure BDA0002310915290000142
建立节点—流量计敏感强弱性矩阵
Figure BDA0002310915290000143
具体的，所述节点聚类模块，具体用于：
Figure BDA0002310915290000144
大于0时取
Figure BDA0002310915290000145
等于1，表示第i个节点对第n个流量计正相关；
Figure BDA0002310915290000146
小于0时，表示第i个节点对第n个流量计负相关；
Figure BDA0002310915290000147
等于0时，表示第i个节点对第n个流量计不相关；
Figure BDA0002310915290000148
大于等于0.5时取
Figure BDA0002310915290000149
等于1，表示第i个节点对第n个流量计强敏感度；
Figure BDA00023109152900001410
小于0.5时取
Figure BDA00023109152900001411
等于0，表示第i个节点对第n个流量计弱敏感度；
将节点分为正相关强敏感、正相关弱敏感、负相关强敏感、负相关弱敏感以及无相关性这五类。
具体的，所校准模块，具体用于：
确定流量计的调整方向，流量计的实际监测数据大于供水水力模型模拟的数据时为正向调整，反之为负向调整；
确定流量计的调整大小，流量计的实际监测数据与供水水力模型模拟的数据差值即为需要调整的大小；
获取每个流量计对应的正相关强敏感性节点和对应的负相关强敏感性节点，对节点的水量按照流量计的调整方向和流量计的调整大小进行修改；
重复上述步骤，对节点水量进行迭代调整，直到供水水力模型模拟的数据和流量计的实际监测值的差值在预设的误差范围内，停止调整。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于供水水力模型的用水量分配方法，其特征在于，所述方法包括：
筛选大用户水量，并将大用户水量进行分配；
将非大用户水量进行分配；
获取各个流量计初始平衡时节点流量；
获取各个节点对流量计的相关度和敏感度；
对流量计的相关度以及敏感度进行节点聚类；
对节点水量进行迭代调整，获取流量校准的供水水力模型。
2.根据权利要求1所述的一种基于供水水力模型的用水量分配方法，其特征在于，所述筛选大用户水量，并将大用户水量进行分配，具体为：对用户的用水量进行分析，筛选用水总量超过预设阈值的用户，获得大用户水量，将大用户水量均分，获取大用户每小时用水量，整理大用户坐标位置，将大用户每小时用水量设置到管网中距离大用户坐标位置最近的节点中。
3.根据权利要求2所述的一种基于供水水力模型的用水量分配方法，其特征在于，所述将非大用户水量进行分配，具体为：利用水量平衡方程qim＝Q-∑qi获取非大用户水量，其中，qim为非大用户水量，Q为区域水量，qi为大用户水量；
将非大用户水量进行均分，获取非大用户每小时用水量，获取非大用户坐标位置，将非大用户每小时用水量设置到管网中距离非大用户坐标位置最近的节点中。
4.根据权利要求1所述的一种基于供水水力模型的用水量分配方法，其特征在于，所述获取各个流量计初始平衡时节点流量，具体为：使用牛顿——来福逊法，求解管网连续性方程，得出各个流量计初始平衡时节点流量。
5.根据权利要求3所述的一种基于供水水力模型的用水量分配方法，其特征在于，所述获取各个节点对流量计的相关度和敏感度，具体为：依次对管网的节点i增加水量Δq，计算增加水量Δq后流量计n的流量
Figure FDA0002310915280000021
根据公式
Figure FDA0002310915280000022
求得第i个节点对第n个流量计的相关性，其中，
Figure FDA0002310915280000023
为第i个节点对第n个流量计的相关性，
Figure FDA0002310915280000024
为第i个节点流量增加Δq时，第n个流量计的流量；Qn为第n个流量计初始平衡时节点流量；
根据
Figure FDA0002310915280000025
建立节点—流量计相关性矩阵
Figure FDA0002310915280000026
根据公式
Figure FDA0002310915280000027
获取第i个节点对第n个流量计的敏感度强弱性
Figure FDA0002310915280000028
根据
Figure FDA0002310915280000029
建立节点—流量计敏感强弱性矩阵
Figure FDA00023109152800000210
6.根据权利要求5所述的一种基于供水水力模型的用水量分配方法，其特征在于，所述对流量计的相关度以及敏感度进行节点聚类，具体为：
Figure FDA00023109152800000211
大于0时取
Figure FDA00023109152800000212
等于1，表示第i个节点对第n个流量计正相关；
Figure FDA00023109152800000213
小于0时，表示第i个节点对第n个流量计负相关；
Figure FDA00023109152800000214
等于0时，表示第i个节点对第n个流量计不相关；
Figure FDA00023109152800000215
大于等于0.5时取
Figure FDA00023109152800000216
等于1，表示第i个节点对第n个流量计强敏感度；
Figure FDA0002310915280000031
小于0.5时取
Figure FDA0002310915280000032
等于0，表示第i个节点对第n个流量计弱敏感度；
将节点分为正相关强敏感、正相关弱敏感、负相关强敏感、负相关弱敏感以及无相关性这五类。
7.根据权利要求6所述的一种基于供水水力模型的用水量分配方法，其特征在于，所述对节点水量进行迭代调整，获取流量校准的供水水力模型，具体为：
确定流量计的调整方向，流量计的实际监测数据大于供水水力模型模拟的数据时为正向调整，反之为负向调整；
确定流量计的调整大小，流量计的实际监测数据与供水水力模型模拟的数据差值即为需要调整的大小；
获取每个流量计对应的正相关强敏感性节点和对应的负相关强敏感性节点，对节点的水量按照流量计的调整方向和流量计的调整大小进行修改；
重复上述步骤，对节点水量进行迭代调整，直到供水水力模型模拟的数据和流量计的实际监测值的差值在预设的误差范围内，停止调整。
8.一种基于供水水力模型的用水量分配装置，其特征在于，所述装置包括：
大用户水量分配模块，用于筛选大用户水量，并将大用户水量进行分配；
非大用户水量分配模块，用于将非大用户水量进行分配；
节点流量获取模块，用于获取各个流量计初始平衡时节点流量；
相关度和敏感度获取模块，用于获取各个节点对流量计的相关度和敏感度；
节点聚类模块，用于对流量计的相关度以及敏感度进行节点聚类；
校准模块，用于对节点水量进行迭代调整，获取流量校准的供水水力模型。
9.根据权利要求8所述的一种基于供水水力模型的用水量分配装置，其特征在于，所述大用户水量分配模块，具体用于：对用户的用水量进行分析，筛选用水总量超过预设阈值的用户，获得大用户水量，将大用户水量均分，获取大用户每小时用水量，整理大用户坐标位置，将大用户每小时用水量设置到管网中距离大用户坐标位置最近的节点中。
10.根据权利要求9所述的一种基于供水水力模型的用水量分配装置，其特征在于，所述非大用户水量分配模块，具体用于：利用水量平衡方程qim＝Q-∑qi获取非大用户水量，其中，qim为非大用户水量，Q为区域水量，qi为大用户水量；
将非大用户水量进行均分，获取非大用户每小时用水量，获取非大用户坐标位置，将非大用户每小时用水量设置到管网中距离非大用户坐标位置最近的节点中。
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