CN112594555A - 一种基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法，包括以下步骤：分析管道漏失情况：根据用水户实际情况，将用水户划分为n个分区，监测用水户各个分区的用水表流量，以分区计量的角度进行用水户管道的漏失分析，得到用水户管网漏失率；分析末端异常用水情况：监测夜间无正常用水时的最小流量，对夜间的用水异常进行评估和分析，得到用水户异常用水率；基于所述用水户管网漏失情况和用水户异常用水情况对用水户的节水空间进行评估。本发明能够挖掘节水空间以达到节水效果。

Description

一种基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法
技术领域
本发明涉及自来水节水技术领域，特别是涉及一种基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法。
背景技术
随着我国经济的飞速发展和城市化进程的不断加快，城市供水系统成为了重要的市政基础设施之一，在保证城市经济的稳定发展、保障人民生活安定等方面不可或缺。但城市供水管网漏损现象越来越严重，主要表现为管道老化严重、技术手段相对不足和监管体制落后。如何才能有效地控制管网漏损率情况，切实保证城市供水的效率，已经成为当今供水行业不可小觑的问题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法，能够挖掘节水空间以达到节水效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法，包括以下步骤：
(1)分析管道漏失情况：根据用水户实际情况，将用水户划分为n个分区，监测用水户各个分区的用水表流量，以分区计量的角度进行用水户管道的漏失分析，得到用水户管网漏失率；
(2)分析末端异常用水情况：监测夜间无正常用水时的最小流量，对夜间的用水异常进行评估和分析，得到用水户异常用水率；
(3)基于所述用水户管网漏失情况和用水户异常用水情况对用水户的节水空间进行评估。
所述步骤(1)具体包括以下子步骤：
(11)将监测周期设置为d天，并以一个小时为一个时间段，一天分为24个时间段，每个时间段接收一次各个分区用水表和供水表上传的流量数据；
(12)根据d天中用水户供水表的水量QS和各分区用水表的总水量QU，得到的d天中用水户管道漏失的总水量QL，公式为QL＝QS-QU；
(13)根据d天中用水户管道漏失的总水量QL和用水户供水表的水量QS，得到d天中用水户管网漏损率PQ，公式为：
Figure BDA0002820687880000021
所述步骤(2)具体包括以下子步骤：
(21)将监测周期设置为d天，根据用水户实际工况，确定夜间时间，以一个小时为一个时间段，分为多个时间段，每天的夜间的每个时间段接收一次分区用水表上传的流量数据；
(22)以时间为横轴，以夜间各个时间段内各分区的流量数据为纵轴建立曲线，得到用水户夜间用水规律统计学模型Qt-n，所述模型Qt-n根据采集数据的变化进行动态修正，通过大数据了解变化规律，自动抓取d天内每天各个分区的夜间无正常用水时流量的最小值mini，得到d天内每天各个分区末端异常用水的水量QAi，公式为：QAi＝mini×24；
(23)计算出d天中用水户末端异常总用水量QA总，公式为：
Figure BDA0002820687880000022
(24)根据d天中末端异常总用水量QA总和用水户供水表的水量QS，得到d天中用水户异常用水率PA，公式为：
Figure BDA0002820687880000023
所述步骤(3)中通过S＝QL+QA总对用水户的节水空间进行评估，其中，S为节水空间，QL为用水户管道漏失的总水量，QA总为用水户末端异常总用水量。
所述步骤(3)后还包括输出一个监测周期内的节水空间评估报告，所述节水空间评估报告包括各个分区用水户管网漏损率PQ、用水户异常用水率PA以及各个分区的节水空间。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过分区计量的角度得出管网漏失水量，可明确各分区的供用水关系，有助于用水户的节水管理；通过建立夜间用水规律统计学模型，了解变化规律，无需在用水户各用水终端控制点装表，即可抓取夜间最小流量值，计量末端器具的用水漏损情况，极大地减少了施工的人力、物力投入。本发明通过管道漏失分析方法和末端异常用水分析方法，综合管道漏失率和末端异常用水率对节水空间进行评估，配合智能远传仪表，得到精准的分析结果，在智慧节水平台上进行输出展现，从而实现挖掘节水空间以达到节水效果的目的。
附图说明
图1是本发明实施方式的原理示意图；
图2是本发明实施方式的应用场景图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法，如图1所示，其包括两种分析方法，分别为：
管道漏失分析方法：分区计量，精确监控漏损，有效分析异常；
末端异常用水分析方法：根据夜间最小流量分析方法评估末端用水异常情况。
通过上述两种分析方法可以对用水户节水空间进行一个全面的评估。由图1可以看出本实施方式通过硬件采集所需数据，传输到智慧节水平台进行分析计算，最终输出节水空间评估报告。本实施方式适用于各类用水户，如图2所示，其配套的水表可根据用水户实际情况安装在不同位置，以便对各分区用水情况进行监控，实用性较强。
进一步地，管道漏失分析方法，其中分区计量策略具体为：根据用水户实际情况，将用水户划分为n个分区，监测一段时间用水户各分区的用水表流量，以分区计量的角度进行用水户管道的漏失分析，包括以下步骤：
步骤1：监测周期可为一个星期到一个月，本实施方式的监测周期设置为d天，以一个小时为一个时间段，一天分为24个时间段，各分区用水表和供水表每天在每个时间段各上传1次流量数据，数据及其被采集的时间通过GPRS上传到智慧节水平台。
步骤2：智慧节水平台根据d天中用水户供水表的水量QS和各分区用水表的总水量QU，可得到的d天中用水户管道漏失的总水量QL，公式为：
QL＝QS-QU
步骤3：根据d天中用水户管道漏失总水量QL和用水户供水量QS，可得到d天中用水户管网漏损率PQ，公式为：
Figure BDA0002820687880000041
进一步地，末端异常用水分析方法，其中夜间最小流量分析方法具体为：检测一段时间夜间无正常用水时的最小流量，对夜间的用水异常进行合理的评估和分析，包括以下步骤：
步骤1：监测周期可为一个星期到一个月，本实施方式中监测周期设置为d天。根据用水户实际工况，确定夜间时间，如0:00-6:00，以一个小时为一个时间段，分为6个时间段，分区用水表每天在夜间的每个时间段内上传1次流量数据，数据及其被采集的时间通过GPRS上传到智慧节水平台。
步骤2：智慧节水平台以时间为横轴，以夜间各个时间段内各个分区的流量数据为纵轴建立曲线，即建立用水户夜间用水规律统计学模型Qt-n，模型Qt-n根据采集数据的变化进行动态修正。
智慧节水平台可自主学习，通过大数据了解变化规律，自动抓取到d天内分区一的夜间无正常用水时流量的最小值min1，可得到d天中每天分区一末端异常用水的水量QA1，公式为：
QA1＝min1×24h
步骤3：同理可根据步骤2的方法算出d天中各个分区末端异常用水的水量QAi，得到d天中用水户末端异常总用水量QA总，公式为：
Figure BDA0002820687880000042
步骤4：根据d天中末端异常总用水量QA总和用水户供水量QS，可得到d天中用水户异常用水率PA，公式为：
Figure BDA0002820687880000043
智慧节水平台基于所述用水户管网漏失情况和用水户异常用水情况对用水户的节水空间进行评估，即通过S＝QL+QA总对用水户的节水空间进行评估，其中，S为节水空间。
最终智慧节水平台将自动生成一个监测时间为d天的节水空间评估报告，向用水户清晰的展示各分区用水户管网漏损率PQ和用水户异常用水率PA，以及计算出的各个分区的节水空间，以提供改善当前状况的建议，实现智能化控制和远程无人值守。
本发明通过分区计量的角度得出管网漏失水量，可明确各分区的供用水关系，有助于用水户的节水管理；通过建立夜间用水规律统计学模型，了解变化规律，无需在用水户各用水终端控制点装表，即可抓取夜间最小流量值，计量末端器具的用水漏损情况，极大地减少了施工的人力、物力投入。本发明通过管道漏失分析方法和末端异常用水分析方法，综合管道漏失率和末端异常用水率对节水空间进行评估，配合智能远传仪表，得到精准的分析结果，在智慧节水平台上进行输出展现，从而实现挖掘节水空间以达到节水效果的目的。

Claims (5)

1.一种基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)分析管道漏失情况：根据用水户实际情况，将用水户划分为n个分区，监测用水户各个分区的用水表流量，以分区计量的角度进行用水户管道的漏失分析，得到用水户管网漏失率；
(2)分析末端异常用水情况：监测夜间无正常用水时的最小流量，对夜间的用水异常进行评估和分析，得到用水户异常用水率；
(3)基于所述用水户管网漏失情况和用水户异常用水情况对用水户的节水空间进行评估。
2.根据权利要求1所述的基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括以下子步骤：
(11)将监测周期设置为d天，并以一个小时为一个时间段，一天分为24个时间段，每个时间段接收一次各个分区用水表和供水表上传的流量数据；
(12)根据d天中用水户供水表的水量QS和各分区用水表的总水量QU，得到的d天中用水户管道漏失的总水量QL，公式为QL＝QS-QU；
(13)根据d天中用水户管道漏失的总水量QL和用水户供水表的水量QS，得到d天中用水户管网漏损率PQ，公式为：
Figure FDA0002820687870000011
3.根据权利要求1所述的基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括以下子步骤：
(21)将监测周期设置为d天，根据用水户实际工况，确定夜间时间，以一个小时为一个时间段，分为多个时间段，每天的夜间的每个时间段接收一次分区用水表上传的流量数据；
(22)以时间为横轴，以夜间各个时间段内各分区的流量数据为纵轴建立曲线，得到用水户夜间用水规律统计学模型Qt-n，所述模型Qt-n根据采集数据的变化进行动态修正，通过大数据了解变化规律，自动抓取d天内每天各个分区的夜间无正常用水时流量的最小值mini，得到d天内每天各个分区末端异常用水的水量QAi，公式为：QAi＝mini×24；
(23)计算出d天中用水户末端异常总用水量QA总，公式为：
Figure FDA0002820687870000021
(24)根据d天中末端异常总用水量QA总和用水户供水表的水量QS，得到d天中用水户异常用水率PA，公式为：
Figure FDA0002820687870000022
4.根据权利要求1所述的基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法，其特征在于，所述步骤(3)中通过S＝QL+QA总对用水户的节水空间进行评估，其中，S为节水空间，QL为用水户管道漏失的总水量，QA总为用水户末端异常总用水量。
5.根据权利要求1所述的基于管道漏失及末端异常的节水空间评估方法，其特征在于，所述步骤(3)后还包括输出一个监测周期内的节水空间评估报告，所述节水空间评估报告包括各个分区用水户管网漏损率PQ、用水户异常用水率PA以及各个分区的节水空间。
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