CN111720753A - 一种基于噪声监测技术的小区dma探漏管控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，包括以下步骤：S1）建立管网分布模型；S2）改造小区，形成小区DMA；S3）监测夜间最小流量，建立判漏模型，判断是否漏水；S4）放置噪声探测仪，记录噪声文件；S5）分析噪声文件，确定漏点区域；S6）人工巡检，确定漏点位置；S7）修复漏点；本发明采用在小区DMA中，利用噪声探测技术结合人工巡检，精确找到漏点，能提高漏点定位的效率；同时噪声探测技术简单，无需进行复杂的数据计算，对用户影响较小；采用小区夜间最小流量数据为基础，以移动平均隔差法建立判漏模型，既能满足小区用户自身的用水特性，也能在小区用水特性变化时及时适应，可以提高判断是否存在漏点的准确率。

Description

一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法
技术领域
本发明涉及城市供水管控技术领域，尤其是一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法。
背景技术
供水管网漏损一直是供水企业存在的问题，而控制漏损率对降低企业产销差具有重要意义。DMA分区管理是控制城市供水系统水量漏失的有效方法之一，其概念是在1980年初，由英国水工业协会在其水务联合大会上首次提出，在报告中，DMA被定义为供配水系统中一个被切割分离的独立区域，通过对进入或流出这一区域的水量进行计量，并对流量分析来定量泄漏水平，从而利于检漏人员更准确的决定在何时何处检漏更为有利，并进行主动泄漏控制。DMA技术作为一种高效控制城市供水系统水量漏失的有效方法，在城市供水管网设施漏损控制中渐渐得到推广及应用。
当前的小区DMA漏点管控方法，采用基于噪声监测技术在人工探漏之前进一步缩小探漏范围，减少探漏时间和人力成本，但是在判定小区管网是否存在漏点时，往往是预先设置一个合理值，以此合理值来判定是否存在漏点，而合理值不适用于每个小区的用水特性及变化情况，不利于准确的判断是否存在漏点；同时在进行噪声监测时，需要到每个噪声检测仪采取数据，操作繁琐，处理困难，不利于提高确定漏点的效率。
为此，本发明提供了一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，可以很好的解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，包括以下步骤：
S1)建立管网分布模型：利用图纸信息资料，建立小区管网分布在线模型上；
S2)改造小区，形成小区DMA：以小区为单位确立独立计量分区，形成小区DMA；
S3)监测夜间最小流量，建立判漏模型，判断是否漏水：监测小区夜间最小流量，以夜间最小流量为基础，利用移动平均隔差法建立判漏模型，判断是否可能发生漏水；若存在漏水的可能性，继续步骤S4；
S4)放置噪声探测仪，记录噪声文件：确定噪声探测仪放置地点并放置噪声探测仪，记录连续两天内的噪声记录文件；
S5)分析噪声文件，确定漏点区域：分析所述噪声记录文件，确定漏点所处的区域；
S6)人工巡检，确定漏点位置：对漏点所处的大致区域进行人工巡检，确定漏点位置；
S7)修复漏点：对发现的漏点进行及时地修复。
在进一步的实施例中，所述步骤S1中根据资料图纸，确定小区管网拓扑结构，建立管网分布模型。
在进一步的实施例中，所述步骤S2中形成所述小区DMA的实现包括以下步骤：
(a)确定新设阀门和新管段的位置和参数；
(b)选定流量计安装位置和参数；
(c)统计需要关闭的边界阀门。
在进一步的实施例中，所述步骤S3中利用移动平均隔差法建立判漏模型，先计算移动平均夜间最小流量，其公式：
Figure RE-GDA0002641037100000021
其中：T为日期，QT(M)为T日计算的M天移动平均夜间最小流量，FT-i代表由T日起前推第i天的实际夜间最小流量；
为了最大化地显示新增漏损引起夜间最小流量的变化，夜间最小流量判定漏损的参数形式为：CT(M)＝QT(M)-QT-M-1(M)，其中将CT(M)记为M天移动平均夜间最小流量的隔差，即根据采取的移动平均天数M，前推M+1日，对比QT(M)相对于QT-M-1(M)的变化； QT(M)与QT-M-1(M)之间存在一天FT-M既不属于QT(M)也不属于QT-M-1(M)；
随着时间的变化，T-M日有漏点，会使CT(M)增大，即
Figure RE-GDA0002641037100000022
其中：
Figure RE-GDA0002641037100000031
为未发生新增漏损T日的夜间最小流量M天移动平均隔差值，XT(M)为新增漏损的时均流量，CT(M)为发生新增漏损后的夜间最小流量M天移动平均隔差值。
在进一步的实施例中，所述
Figure RE-GDA0002641037100000032
可看出，CT(M)可直接求得，若能确定
Figure RE-GDA0002641037100000033
值，就能判断是否出现新漏点；而实际
Figure RE-GDA0002641037100000034
为某一上下波动区间，若能确定
Figure RE-GDA0002641037100000035
在T日可取的最大值
Figure RE-GDA0002641037100000036
在漏损判定时则可以采用极限判别的方法,即当
Figure RE-GDA0002641037100000037
出现新漏点；
Figure RE-GDA0002641037100000038
无法判定是否有新漏点；而
Figure RE-GDA0002641037100000039
即为判断漏损发生的阈值。
在进一步的实施例中，所述
Figure RE-GDA00026410371000000310
为判断漏损发生的阈值，由于不同小区的夜间最小流量不同，
Figure RE-GDA00026410371000000311
可根据具体某小区DMA往日未发生漏损时的监测数据经计算求得， M值根据经验取7为宜。
在进一步的实施例中，所述步骤S5中利用系统配套的音频分析软件分析所述噪声记录文件，异常的所述噪声记录文件的放置地点为漏点的确定区域。
在进一步的实施例中，所述噪声记录文件存储在探漏系统中，所述探漏系统内的数据传输到所述音频分析软件，分析所述噪声记录文件是否有异常。
在进一步的实施例中，所述步骤S6中利用噪声听漏仪对所述漏点区域进行人工巡检，进行精准确定漏点。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用在小区DMA中，利用噪声探测技术结合人工巡检，精确找到漏点，探漏时间短，大大提高了漏点定位的效率；同时噪声探测技术简单，无需进行复杂的数据计算，对用户影响较小；
2、本发明采用小区夜间最小流量数据为基础，以移动平均隔差法建立判漏模型，既能满足小区用户自身的用水特性，也能在小区用水特性变化时及时适应，可以提高判断是否存在漏点的准确率，减少探漏成本；
3、本发明将噪声探测仪的终端噪声数据实时地传输反馈，并同时进行分析数据，可以有效的减少采集数据的人力成本，并且更精准地判断漏点存在位置，提高探漏的工作效率和准确率。
附图说明
图1为一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法的流程图。
图2为一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法中以移动平均隔差法建立的判漏模型M天时间轴示意图。
图3为一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法的数据传输示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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
请参见图1-3，一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，包括以下步骤：
S1)建立管网分布模型：利用图纸信息资料，建立小区管网分布在线模型上；可以有利于帮助确定噪声探测仪的放置地点和流量计的安装位置以及后续对小区管网的分区和维护；其中中利用图纸信息资料，建立小区管网分布在线模型，以管网分布拓扑结构进行划分探测区域，对噪声探测仪的探测范围要求较低，且方便于后续人工探测的工作；
S2)改造小区，形成小区DMA：以小区为单位确立独立计量分区，形成小区DMA；
S3)监测夜间最小流量，建立判漏模型，判断是否漏水：监测小区夜间最小流量，以夜间最小流量为基础，利用移动平均隔差法建立判漏模型，判断是否可能发生漏水；若存在漏水的可能性，继续步骤S4；由于夜间居民活动较少，用户的用水量很少，漏失水量在供水量中所占比重较大，所以漏损量的检测准确率高，问题突出便于研究和控制，避免了在其他时间段，数据分析受到用户用水波动干扰；
S4)放置噪声探测仪，记录噪声文件：确定噪声探测仪放置地点并放置噪声探测仪，记录连续两天内的噪声记录文件；噪声探测仪是一种记录管网水中噪声的仪器，自来水在管网中流动存在一定分贝值的噪音，当水管出现漏点时，由于水从漏点中留出，与漏损的管壁发生摩擦，导致异常的噪声出现，从而使水中的噪声分贝值和频率都产生变化，在确定噪声探测仪的放置地点时，要满足噪声探测仪工作范围覆盖整个小区的管网；通过控制端打开预先放置好的噪声探测仪，减少了繁琐的人工操作；
S5)分析噪声文件，确定漏点区域：分析所述噪声记录文件，确定漏点所处的区域；其中噪声记录文件记录了每个噪声探测仪的探测有效范围内水在管网内流动时产生的噪声，异常的噪声文件即对应了异常的管网区域，从而可以确定漏点所处的区域；
S6)人工巡检，确定漏点位置：对漏点所处的大致区域进行人工巡检，确定漏点位置；进一步缩小了漏点区域之后，再通过人工巡检可以减小人工操作的时间和成本，通过人工巡检可以全面精确的探索漏点位置；
S7)修复漏点：对发现的漏点进行及时地修复，进而防止水量流失和爆管事件的发生。
实施例2
与实施例1相区别的是：所述步骤S2中形成所述小区DMA的实现包括以下步骤：
(a)确定新设阀门和新管段的位置和参数；(b)选定流量计安装位置和参数；(c)统计需要关闭的边界阀门。
实施例3
与实施例1相区别的是：所述步骤S3中利用移动平均隔差法建立判漏模型，先计算移动平均夜间最小流量，其公式：
Figure RE-GDA0002641037100000051
其中：T为日期，QT(M)为T日计算的M天移动平均夜间最小流量，FT-i代表由T日起前推第i天的实际夜间最小流量；
为了最大化地显示新增漏损引起夜间最小流量的变化，夜间最小流量判定漏损的参数形式为：CT(M)＝QT(M)-QT-M-1(M)，其中将CT(M)记为M天移动平均夜间最小流量的隔差，即根据采取的移动平均天数M，前推M+1日，对比QT(M)相对于QT-M-1(M)的变化； QT(M)与QT-M-1(M)之间存在一天FT-M既不属于QT(M)也不属于QT-M-1(M)；
随着时间的变化，T-M日有漏点，会使CT(M)增大，即
Figure RE-GDA0002641037100000061
其中：
Figure RE-GDA0002641037100000062
为未发生新增漏损T日的夜间最小流量M天移动平均隔差值，XT(M)为新增漏损的时均流量，CT(M)为发生新增漏损后的夜间最小流量M天移动平均隔差值。
所述
Figure RE-GDA0002641037100000063
可看出，CT(M)可直接求得，若能确定
Figure RE-GDA0002641037100000064
值，就能判断是否出现新漏点；而实际
Figure RE-GDA0002641037100000065
为某一上下波动区间，若能确定
Figure RE-GDA0002641037100000066
在T日可取的最大值
Figure RE-GDA0002641037100000067
在漏损判定时则可以采用极限判别的方法,即当CT(M)＞
Figure RE-GDA0002641037100000068
出现新漏点；
Figure RE-GDA0002641037100000069
无法判定是否有新漏点；而
Figure RE-GDA00026410371000000610
即为判断漏损发生的阈值。
所述
Figure RE-GDA00026410371000000611
为判断漏损发生的阈值，由于不同小区的夜间最小流量不同，
Figure RE-GDA00026410371000000612
可根据具体某小区DMA往日未发生漏损时的监测数据经计算求得，M值根据经验取7为宜。
实施例4
与实施例1相区别的是：所述步骤S5中利用系统配套的音频分析软件分析所述噪声记录文件，异常的所述噪声记录文件的放置地点为漏点的确定区域；所述噪声记录文件存储在探漏系统中，所述探漏系统内的数据传输到所述音频分析软件，分析所述噪声记录文件是否有异常，音频分析软件可以清晰地看出哪个噪声记录文件的噪声分贝值和频率参数明显不同，从而可以准确判断出漏点的大致位置，分析软件大大减少了人力精力地投入，同时可以提高整个探漏工作的时效性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)建立管网分布模型：利用图纸信息资料，建立小区管网分布在线模型上；
S2)改造小区，形成小区DMA：以小区为单位确立独立计量分区，形成小区DMA；
S3)监测夜间最小流量，建立判漏模型，判断是否漏水：监测小区夜间最小流量，以夜间最小流量为基础，利用移动平均隔差法建立判漏模型，判断是否可能发生漏水；若存在漏水的可能性，继续步骤S4；
S4)放置噪声探测仪，记录噪声文件：确定噪声探测仪放置地点并放置噪声探测仪，记录连续两天内的噪声记录文件；
S5)分析噪声文件，确定漏点区域：分析所述噪声记录文件，确定漏点所处的区域；
S6)人工巡检，确定漏点位置：对漏点所处的大致区域进行人工巡检，确定漏点位置；
S7)修复漏点：对发现的漏点进行及时地修复。
2.根据权利要求1所述的一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，其特征在于，所述步骤S1中根据资料图纸，确定小区管网拓扑结构，建立管网分布模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，其特征在于，所述步骤S2中形成所述小区DMA的实现包括以下步骤：
(a)确定新设阀门和新管段的位置和参数；
(b)选定流量计安装位置和参数；
(c)统计需要关闭的边界阀门。
4.根据权利要求1所述的一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，其特征在于，所述步骤S3中利用移动平均隔差法建立判漏模型，先计算移动平均夜间最小流量，其公式：
Figure RE-FDA0002641037090000011
其中：T为日期，QT(M)为T日计算的M天移动平均夜间最小流量，FT-i代表由T日起前推第i天的实际夜间最小流量；
为了最大化地显示新增漏损引起夜间最小流量的变化，夜间最小流量判定漏损的参数形式为：CT(M)＝QT(M)-QT-M-1(M)，其中将CT(M)记为M天移动平均夜间最小流量的隔差，即根据采取的移动平均天数M，前推M+1日，对比QT(M)相对于QT-M-1(M)的变化；QT(M)与QT-M-1(M)之间存在一天FT-M既不属于CT(M)也不属于QT-M-1(M)；
随着时间的变化，T-M日有漏点，会使CT(M)增大，即
Figure RE-FDA0002641037090000021
其中：
Figure RE-FDA0002641037090000022
为未发生新增漏损T日的夜间最小流量M天移动平均隔差值，XT(M)为新增漏损的时均流量，CT(M)为发生新增漏损后的夜间最小流量M天移动平均隔差值。
5.根据权利要求4所述的一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，其特征在于，所述
Figure RE-FDA0002641037090000023
可看出，CT(M)可直接求得，若能确定
Figure RE-FDA0002641037090000024
值，就能判断是否出现新漏点；而实际
Figure RE-FDA0002641037090000025
为某一上下波动区间，若能确定
Figure RE-FDA0002641037090000026
在T日可取的最大值
Figure RE-FDA0002641037090000027
在漏损判定时则可以采用极限判别的方法,即当
Figure RE-FDA0002641037090000028
Figure RE-FDA0002641037090000029
出现新漏点；
Figure RE-FDA00026410370900000210
无法判定是否有新漏点；而
Figure RE-FDA00026410370900000211
即为判断漏损发生的阈值。
6.根据权利要求5所述的一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，其特征在于，所述
Figure RE-FDA00026410370900000212
为判断漏损发生的阈值，由于不同小区的夜间最小流量不同，
Figure RE-FDA00026410370900000213
可根据具体某小区DMA往日未发生漏损时的监测数据经计算求得，M值根据经验取7为宜。
7.根据权利要求1所述的一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，其特征在于，所述S5中利用系统配套的音频分析软件分析所述噪声记录文件，异常的所述噪声记录文件的放置地点为漏点的确定区域。
8.根据权利要求7所述的一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，其特征在于，所述噪声记录文件存储在探漏系统中，所述探漏系统内的数据传输到所述音频分析软件，分析所述噪声记录文件是否有异常。
9.根据权利要求1所述的一种基于噪声监测技术的小区DMA探漏管控方法，其特征在于，所述步骤S6中利用噪声听漏仪对所述漏点区域进行人工巡检，进行精准确定漏点。
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