CN117432941B - 一种水厂供水压力的优化调整方法及系统 - Google Patents

一种水厂供水压力的优化调整方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN117432941B
CN117432941B CN202311752974.0A CN202311752974A CN117432941B CN 117432941 B CN117432941 B CN 117432941B CN 202311752974 A CN202311752974 A CN 202311752974A CN 117432941 B CN117432941 B CN 117432941B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water supply
pressure
water
pipe
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311752974.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117432941A (zh
Inventor
孙启玉
王鹏冲
刘长坤
李合营
刘玉峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Fengshi Information Technology Co ltd
Original Assignee
Shandong Fengshi Information Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Fengshi Information Technology Co ltd filed Critical Shandong Fengshi Information Technology Co ltd
Priority to CN202311752974.0A priority Critical patent/CN117432941B/zh
Publication of CN117432941A publication Critical patent/CN117432941A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117432941B publication Critical patent/CN117432941B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/02—Public or like main pipe systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/07—Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons or valves, in the pipe systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/07—Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons or valves, in the pipe systems
    • E03B7/072—Arrangement of flowmeters
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B7/00—Water main or service pipe systems
    • E03B7/07—Arrangement of devices, e.g. filters, flow controls, measuring devices, siphons or valves, in the pipe systems
    • E03B7/075—Arrangement of devices for control of pressure or flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/14—Conveying liquids or viscous products by pumping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00—Pattern recognition
    • G06F18/20—Analysing
    • G06F18/27—Regression, e.g. linear or logistic regression
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/28—Design optimisation, verification or simulation using fluid dynamics, e.g. using Navier-Stokes equations or computational fluid dynamics [CFD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/10—Numerical modelling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/08—Fluids
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/14—Pipes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Flow Control (AREA)

Abstract

本发明涉及一种水厂供水压力的优化调整方法及系统，属于供水压力变量计算技术领域。利用收集的数据信息计算管段比阻并构建出管网水力计算模型，在关键节点及末端用户位置安装管网压力流量自动监测设备自动采集流量运行数据，根据采集的历史数据建立供水流量预测模型，预测未来时间段的流量数据，根据管网水力计算模型以最不利点用户所需最低压力P为基准，计算并预测未来时间段水厂供水所需压力数据P0，稳定供水，使用实时采集的数据对预测值进行校准，优化预测参数，使预测值更准确。本发明在适应管网及用户供水流量变化的前提下，使末端用户供水压力保持稳定，可进一步提高供水的质量，提高管网运行安全程度，并降低水厂能耗。

Description

一种水厂供水压力的优化调整方法及系统
技术领域
本发明涉及一种水厂供水压力的优化调整方法及系统，属于供水压力变量计算技术领域。
背景技术
目前水厂供水压力通过生产人员的经验进行设定，在用水高峰期流量增大时适当增加供水压力，用水低谷流量减小时适当减小供水压力，并使末端管网用户用水压力保持稳定。当前的人工管理方式，经常会造成供水压力设定不科学和调节不及时，使管网末端用水户供水压力忽高忽低。当水厂供水压力设定值低于需求值时，末端用户供水量不足，水压过低；当水厂供水压力设定值高于需求值时，会造成供水能耗浪费，并使管网运行压力增高，增加管网漏损风险。
在城市供水过程中，通过布设一定数量的压力监测设备能够实时监测到城市供水管网的管网压力状态，从而可以在出现诸如压力不足或过高等问题时能够及时地做出供水调度。但此种方式可以监测压力监测设备周边的压力情况，无法获知所有管网的压力状况。而通过大量布设压力传感设备面临设备建设、维护成本费用较高等问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足，而提供一种水厂供水压力的优化调整方法，把物联网监测、管网水力计算、供水量预测等技术，应用于水厂供水生产调度中，可以根据管网实际用水情况实时调整水厂供水压力设定值，在适应管网及用户供水流量变化的前提下，使末端用户供水压力保持稳定，可进一步提高供水的质量，提高管网运行安全程度，并降低水厂能耗。
本发明采取的技术方案为：
一种水厂供水压力的优化调整方法，包括步骤如下：
S1.收集供水管网属性数据、管网监测数据，包括管网结构信息、调蓄池信息及水泵功率与扬程的信息；
S2.利用收集的数据信息计算管段比阻并构建出管网水力计算模型；
管网属性中管道的管段比阻至关重要，它表示单位管长、单位流量时的沿程水力损失，后续可根据此参数进行水力计算，计算管段比阻公式为：
S=(10.3×n2)/d×5.33 ，
其中：n为管内壁糙率，通常塑料管取0.009，钢管取0.013，d为管径，S为管道比阻，针对不同管径的管线都有不同的管段比阻；
S3. 确定供水最不利点、关键节点及末端用户，沿水厂出口到供水最不利点，在关键节点及末端用户位置安装管网压力流量自动监测设备，自动采集管网各节点和管段的流量运行数据；
S4. 根据采集的节点的流量历史数据，采用回归分析的方法，建立供水流量预测模型，预测出水厂至最不利点之间主干、支管、末端用户未来时间段的流量数据；
S5. 根据管网水力计算模型，输入水厂至最不利点之间主管、支管、末端用户供水流量预测数据，以最不利点用户所需最低压力P为基准，依此计算出前一节点压力并预测未来时间段水厂供水所需压力数据P0，计算步骤及公式如下：
（1）进行流量与管段压力差换算，换算公式为：
h=Q2×SL ，
Q为所计算的该管段流量，L为管段长，h为管段的起端与终端的水压差，S为管段的管道比阻；
（2）以最不利点用户所需最低压力为基准推导出前一节点压力及水厂供水所需理论压力，压力计算公式为：
，
其中，P为最不利管路末端节点（即最不利点用户）处所需最低压力，P n为水厂供水所需理论压力， P i为最不利管线沿线最不利点前第i管段的压力差，（i=1,2,…n-1，n为从最不利供水点到水厂出口沿线的管段数量），(MPa)；
（3）结合地面高程差计算实际所需水厂出口压力，计算公式为：
P0＝Pn+Δh+ h0 ，
其中，P0为实际所需水厂出口压力，Pn为水厂供水所需理论压力，Δh为上下游高程差，h0为安全水头；
S6. 根据水厂供水所需压力预测数据，按数据间隔实时调整水厂供水压力设定值，理论上使水厂的供水流量与预测值匹配，供水压力能够保证最不利点处用户供水压力稳定，使用实时采集的数据对预测值进行校准，优化预测参数，使预测值更准确。
上述方法中，步骤S1所述的管网结构信息包括管网节点(检查井)坐标、节点高程、管段的管长、管段的管径、管段的坡度、管段起止点高程与管网拓扑结构；调蓄池信息及水泵信息包括泵站位置、泵站扬程与功率、清水池容积；对数据缺失部分进行现场实地勘测，进一步完善管网信息。
步骤S2中在管网水力计算模型中输入相关数据可进行管网水力平差和水力模拟计算，计算出供水管网各节点、管段的流量和压力数值。
步骤S3中数据采集间隔不超过10分钟/次。
步骤S4中优选预测未来24小时的供水量数据，预测数据间隔不低于10分钟/次。
步骤S5中优选预测未来24小时水厂供水所需压力数据P0，数据间隔不低于10分钟/次。
步骤S5中所述上下游高程差Δh＝H1-H2，其中，H1为上游起点高程，H2为下游终点高程，所述安全水头h0取2.00m。
本发明的另一目的是提供一种水厂供水压力的优化调整系统。
一种水厂供水压力的优化调整系统，包括管网参数数据库，用于存储供水管网属性数据、管网监测数据；
供水管网节点压力流量自动监测站，用于自动采集管网管段与节点压力流量的运行数据；
供水流量预测模型，用于根据采集的节点用户与管段的流量历史数据采用回归分析的方法，预测出水厂至最不利点之间主干、支管、末端用户未来时间段的供水量数据；
管网水力计算模型，用于通过供水流量预测模型的预测流量值来计算出未来时段供水管网节点、管段和水厂出口的压力数值；
水泵机组为变频恒压供水模式，用于根据管网水力计算模型得出的水厂供水所需压力预测数据，按数据间隔实时调整水厂供水压力设定值，理论上使水厂的供水流量与预测值相匹配，能够调控供水泵按照系统设定的压力进行恒压供水；
管网运行大数据采集管理平台，用于接收采集的管网流量与压力数据，并使用实时采集的数据对预测值进行校准，优化预测参数，使预测值更准确。
本发明的有益效果为：
（1）通过少量的压力流量监测设备，计算管网分支节点压力值，通过分支节点压力值计算管网中二级泵站压力值，可进一步节省大量布设压力监测设备，减少了生产成本，并且细化了管网中各个节点的压力计算过程；
（2）稳定供水管网压力，通过精准预测及实时压力调度措施，使供水管网压力更加稳定。该方法能够帮助供水中心及时掌握供水管道压力变化情况，及时对供水压力进行调整，该方法步骤设计合理，可操作性强，从而保证居民用水安全；
（3）工作人员可以在供水调度中心远程监测全市供水管网的压力及流量情况，科学指挥各水厂启停供水设备，能够有效地避免人工调度供水流量和压力时普遍存在的能耗大、及时性差、成本高等缺点，节约人力、降低供水能耗。保障供水压力平衡、流量稳定。
附图说明
图1为本发明一种水厂供水压力的优化调整方法流程图；
图2为本发明水厂供水压力的优化调整系统结构框图；
图3为本发明实施例中区域供水管网图；
图4本发明实施例中计算机根据流量的预测值计算出的压力设定值日变化曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
实施例1：一种水厂供水压力的优化调整方法，包括步骤（如图1、图2）如下：
S1.收集供水管网属性数据、管网监测数据，包括管网结构信息、调蓄池信息及水泵信息：
管网结构信息包括管网节点(检查井)坐标、节点高程、管段的管长、管段的管径、管段的坡度、管段起止点高程与管网拓扑结构；调蓄池信息及水泵信息包括泵站位置及泵站扬程与功率、清水池容积；对数据缺失部分进行现场实地勘测，进一步完善管网信息。
S2. 利用收集的数据信息计算管段比阻并构建出管网水力计算模型：
计算管段比阻，确定单位管长、单位流量时的沿程水力损失，其中管段比阻的计算公式为：
S=(10.3×n2)/d×5.33，
其中：n为管内壁糙率，通常塑料管取0.009，钢管取0.013，d为管径，S为管道比阻。
需要说明的是，针对不同管径的管线都有不同的管段比阻。
在管网水力计算模型中输入相关数据可进行管网水力平差和水力模拟计算，计算出供水管网各节点、管段的流量和压力数值，计算方法后面步骤给出。
图3为本实施例区域管网分布图，管网的海拔高度均为5m，无高程变化。节点0为水厂供水管网出口，管网最不利点末端用户位于右侧位置，沿途经过1~6号节点。
通过搜集管网各个管路的管径、材质、管道比阻和管道分布情况构建管网水力模型，具体参数由表1所示。
表1. 管网水力模型信息表
。
S3. 确定供水最不利点、关键节点及末端用户，沿水厂出口到供水最不利点，在关键节点及末端用户位置安装管网压力流量自动监测设备，自动采集管网节点和管段的流量运行数据：数据采集间隔不超过10分钟/次，供水最不利点为管网末端压力最低的位置，自动采集的管网高峰、平峰、低谷典型流量运行数据如表2。
表2. 自动采集的3日高峰、平峰、低谷典型流量数据
。
S4. 根据采集的各节点的流量历史数据，通过管网监测历史数据得出节点流量分配方式、典型用户的用水模式以及用水曲线的变化规律。采用回归分析的方法，预测出水厂至最不利点之间主干、支管、末端用户未来时间段的供水量数据：选择预测未来24小时的供水量数据，预测数据间隔不低于10分钟/次，选取一天中具有代表性的三个时间段，如表3。
表3. 供水流量预测模型分析的8月4日高峰、平峰、低谷流量数据
。
S5. 根据管网水力计算模型，输入水厂至最不利点之间主管、支管、末端用户供水流量预测数据，以最不利点用户所需最低压力P为基准，依此计算出前一节点压力并预测未来时间段水厂供水所需压力数据P0：
按节点依此向前计算出未来24小时水厂供水所需理论压力数据，数据间隔不低于10分钟/次，计算步骤及公式如下：
（1）进行流量与管段压力差换算，换算公式为：
h=Q2×SL ，
Q为该计算管段的流量，L为管段长，h为管段的起端与终端的水压差，S为管段的管道比阻；
（2）以最不利点用户所需最低压力为基准推导出前一节点压力及水厂供水所需理论压力，压力计算公式为：
，
其中，P为最不利管路末端节点（即最不利点用户）处的压力，P n为水厂供水所需理论压力， P i为最不利管线沿线最不利点前第i管段的压力差（i=1,2,…n-1，n为从最不利供水点到水厂出口沿线的管段数量），(MPa)；
（3）结合地面高程差计算实际所需出口压力，计算公式为：
P0＝Pn+Δh+ h0 ，
其中，P0为实际所需出口压力，Pn为水厂供水所需理论压力，Δh为上下游高程差，h0为安全水头；
所述上下游高程差Δh＝H1-H2，其中，H1为上游起点高程，H2为下游终点高程。所述安全水头h0取2.00m。
使用构建的管网的水力计算模型，本实施例城市建筑楼层按六层考虑，最不利点供水压力按照0.28Mpa 设计。使用管网的水力计算模型计算出节点典型工况所需供水压力理论值，各节点供水压力数据如表4所示。
以11:00时的压力计算为例，计算过程如下：
（1）最不利管线各管段压力差的计算：
最不利用户--节点6管段：600×22882.59×0.00112=16.61 m
节点6--节点5管段：500×1186.91×0.00472=13.11m
节点5--节点4管段：400×109.99 ×0.00872=3.33m
节点4--节点3管段：400×18.30×0.01732=2.19m
节点3--节点2管段：600×4.79×0.02592=1.93m
节点2--节点1管段：500×2.73×0.03092=1.30m
节点1--节点0管段：900×2.73×0.03542=3.08m ，
最不利管线压力差为：
16.61+13.11+3.33+2.19+1.93+1.30+3.08=41.55m=0.415Mpa ，
则水厂供水所需理论压力P n为0.415+0.280=0.695Mpa。
（2）出口压力=出口压力（P0）＝泵站出口理论压力值（P n）+上下游高程差（∆h）+安全水头（h0）=0.695+0.02=0.715Mpa。
表4. 管网水力计算模型得出的各节点供水压力理论值
。
S6. 根据水厂供水所需压力预测数据，按数据间隔实时调整水厂供水压力设定值，理论上使水厂的供水流量与预测值匹配，供水压力能够保证最不利点处用户供水压力稳定，使用实时采集的数据对预测值进行校准，优化预测参数，使预测值更准确。经计算，在供水高峰期（11:00）将水厂供水压力设定为0.715MPa，平峰期（20:00）将水厂供水压力设定为0.575MPa，低谷期（2:00）将水厂供水压力设定为0.367MPa，使理论供水流量与预测值匹配，末端用户压力在各种典型工况时，均能稳定在0.28Mpa。根据精准预测的数值来进行压力调度，使供水管网压力更加稳定，达到恒压供水的目的。
实施例2：一种水厂供水压力的优化调整系统，包括管网参数数据库，用于存储供水管网属性数据、管网监测数据；
供水管网节点压力流量自动监测站，用于自动采集管网节点与管段的历史运行数据；
供水流量预测模型，用于根据采集的节点与管段流量历史数据，采用回归分析的方法，预测出水厂至最不利点之间主干、支管、末端用户未来时间段的供水量数据；
管网水力计算模型，用于通过供水流量预测模型的预测流量值来计算出未来时段供水管网节点、管段和水厂出口的压力数值；
水泵机组变频恒压供水系统，用于根据水厂供水所需压力预测数据，按数据间隔实时调整水厂供水压力设定值，理论上使水厂的供水流量与预测值匹配，能够调控供水泵按照系统设定的压力进行恒压供水；
管网运行大数据采集管理平台，用于接收采集的管网流量与压力数据，并使用实时采集的数据对预测值进行校准，优化预测参数，使预测值更准确。
以上是本发明的典型实施例，本发明的保护范围不限于此。

Claims (9)

1.一种水厂供水压力的优化调整方法，其特征是，包括步骤如下：
S1.收集供水管网属性数据、管网监测数据，包括管网结构信息、调蓄池信息及水泵功率与扬程的信息；
S2.利用收集的数据信息计算管段比阻并构建出管网水力计算模型；
S3. 确定供水最不利点、关键节点及末端用户，沿水厂出口到供水最不利点，在关键节点及末端用户位置安装管网压力流量自动监测设备，自动采集管网各节点和管段的流量运行数据；
S4. 根据采集的节点的流量历史数据，采用回归分析的方法，建立供水流量预测模型，预测出水厂至最不利点之间主干、支管、末端用户未来时间段的流量数据；
S5. 根据管网水力计算模型，输入水厂至最不利点之间主管、支管、末端用户供水流量预测数据，以最不利点用户所需最低压力P为基准，依此计算出前一节点压力并预测未来时间段水厂供水所需压力数据P0；
计算步骤及公式如下：
（1）进行流量与管段压力差换算，换算公式为：
h=Q2×SL ，
Q为所计算的该管段流量，L为管段长，h为管段的起端与终端的水压差，S为管段的管道比阻；
（2）以最不利点用户所需最低压力为基准推导出前一节点压力及水厂供水所需理论压力，压力计算公式为：
，
其中，P为最不利点用户处所需最低压力，P n为水厂供水所需理论压力，P i为最不利管线沿线最不利点前第i管段的压力差， i=1,2,…n-1；
（3）结合地面高程差计算实际所需水厂出口压力，计算公式为：
P0＝Pn+Δh+ h0 ，
其中，P0为实际所需水厂出口压力，Pn为水厂供水所需理论压力，Δh为上下游高程差，h0为安全水头；
S6. 根据水厂供水所需压力预测数据，按数据间隔实时调整水厂供水压力设定值，理论上使水厂的供水流量与预测值匹配，供水压力能够保证最不利点处用户供水压力稳定，使用实时采集的数据对预测值进行校准，优化预测参数，使预测值更准确。
2.根据权利要求1所述的一种水厂供水压力的优化调整方法，其特征是，步骤S1所述的管网结构信息包括管网节点坐标、节点高程、管段的管长、管段的管径、管段的坡度、管段起止点高程与管网拓扑结构；调蓄池信息及水泵信息包括泵站位置、泵站扬程与功率、清水池容积；对数据缺失部分进行现场实地勘测，进一步完善管网信息。
3.根据权利要求1所述的一种水厂供水压力的优化调整方法，其特征是，步骤S2计算管段比阻公式为：
S=(10.3×n2)/d×5.33 ，
其中：n为管内壁糙率，塑料管取0.009，钢管取0.013，d为管径，S为管道比阻，针对不同管径的管线都有不同的管段比阻。
4.根据权利要求1所述的一种水厂供水压力的优化调整方法，其特征是，步骤S2管网水力计算模型中输入相关数据可进行管网水力平差和水力模拟计算，计算出供水管网各节点、管段的流量和压力数值。
5.根据权利要求1所述的一种水厂供水压力的优化调整方法，其特征是，步骤S3中数据采集间隔不超过10分钟/次。
6.根据权利要求1所述的一种水厂供水压力的优化调整方法，其特征是，步骤S4中预测未来24小时的供水量数据，预测数据间隔不低于10分钟/次。
7.根据权利要求1所述的一种水厂供水压力的优化调整方法，其特征是，步骤S5中预测未来24小时水厂供水所需压力数据P0，数据间隔不低于10分钟/次。
8.根据权利要求1所述的一种水厂供水压力的优化调整方法，其特征是，步骤S5中所述上下游高程差Δh＝H1-H2，其中，H1为上游起点高程，H2为下游终点高程，所述安全水头h0取2.00m。
9.一种实现权利要求1所述的水厂供水压力的优化调整方法的系统，其特征是，包括管网参数数据库，用于存储供水管网属性数据、管网监测数据；
供水管网节点压力流量自动监测站，用于自动采集管网管段与节点压力流量的运行数据；
供水流量预测模型，用于根据采集的节点用户与管段的流量历史数据采用回归分析的方法，预测出水厂至最不利点之间主干、支管、末端用户未来时间段的供水量数据；
管网水力计算模型，用于通过供水流量预测模型的预测流量值来计算出未来时段供水管网节点、管段和水厂出口的压力数值；
水泵机组为变频恒压供水模式，用于根据管网水力计算模型得出的水厂供水所需压力预测数据，按数据间隔实时调整水厂供水压力设定值，理论上使水厂的供水流量与预测值相匹配，能够调控供水泵按照系统设定的压力进行恒压供水；
管网运行大数据采集管理平台，用于接收采集的管网流量与压力数据，并使用实时采集的数据对预测值进行校准，优化预测参数，使预测值更准确。
CN202311752974.0A 2023-12-20 2023-12-20 一种水厂供水压力的优化调整方法及系统 Active CN117432941B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311752974.0A CN117432941B (zh) 2023-12-20 2023-12-20 一种水厂供水压力的优化调整方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311752974.0A CN117432941B (zh) 2023-12-20 2023-12-20 一种水厂供水压力的优化调整方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117432941A CN117432941A (zh) 2024-01-23
CN117432941B true CN117432941B (zh) 2024-04-19

Family

ID=89553764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311752974.0A Active CN117432941B (zh) 2023-12-20 2023-12-20 一种水厂供水压力的优化调整方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117432941B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117634364B (zh) * 2024-01-23 2024-04-16 湖南省建筑设计院集团股份有限公司 基于全生命周期运行能耗的供水管网系统的能耗评估方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201730136U (zh) * 2010-06-10 2011-02-02 上海三高计算机中心股份有限公司 一种提供供水管网辅助调度数据的处理装置
WO2012127977A1 (ja) * 2011-03-22 2012-09-27 株式会社日立製作所 水道中央監視制御装置、水道監視制御システムおよび水道監視制御プログラム
CN112632733A (zh) * 2020-12-28 2021-04-09 杭州智云水务科技有限公司 面向监测信息最大化的供水管网新增流量计的布置方法
WO2021224292A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-11 Rtc4Water S.À R.L. Method for operating a sewer network system
CN114154280A (zh) * 2021-12-08 2022-03-08 悉望数智科技(杭州)有限公司 一种在线水力建模系统方法及系统
CN114857498A (zh) * 2022-05-11 2022-08-05 长沙九洲鸿云网络科技有限公司 一种供水管网阻力特征的确认方法
CN115577506A (zh) * 2022-09-22 2023-01-06 长江生态环保集团有限公司 污水管网问题预诊断及精准排查的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11280696B2 (en) * 2017-01-10 2022-03-22 Sensus Spectrum Llc Method and apparatus for model-based leak detection of a pipe network

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201730136U (zh) * 2010-06-10 2011-02-02 上海三高计算机中心股份有限公司 一种提供供水管网辅助调度数据的处理装置
WO2012127977A1 (ja) * 2011-03-22 2012-09-27 株式会社日立製作所 水道中央監視制御装置、水道監視制御システムおよび水道監視制御プログラム
WO2021224292A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-11 Rtc4Water S.À R.L. Method for operating a sewer network system
CN112632733A (zh) * 2020-12-28 2021-04-09 杭州智云水务科技有限公司 面向监测信息最大化的供水管网新增流量计的布置方法
CN114154280A (zh) * 2021-12-08 2022-03-08 悉望数智科技(杭州)有限公司 一种在线水力建模系统方法及系统
CN114857498A (zh) * 2022-05-11 2022-08-05 长沙九洲鸿云网络科技有限公司 一种供水管网阻力特征的确认方法
CN115577506A (zh) * 2022-09-22 2023-01-06 长江生态环保集团有限公司 污水管网问题预诊断及精准排查的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117432941A (zh) 2024-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108916986B (zh) 信息物理融合的二级管网变流量水力平衡调控方法及系统
CN117432941B (zh) 一种水厂供水压力的优化调整方法及系统
CN101858095B (zh) 一种提供供水管网辅助调度数据的处理方法及装置
CN109784746A (zh) 城乡统筹供水管网水力水质模拟平台
CN100495272C (zh) 基于综合数据来源的钢铁能源的自动优化调度系统及方法
CN111206647B (zh) 城市供水的区域性加压泵站的无人值守控制器及控制方法
CN113074324B (zh) 基于城市供水管网运行安全动态预警的数据库及建立方法
Cembrano et al. PLIO: a generic tool for real-time operational predictive optimal control of water networks
CN113129164A (zh) 一种天然气管网天然气流量压力调度决策指标的计算方法
CN111680429B (zh) 水箱主动调蓄方法及系统、电子设备、存储介质
KR100741691B1 (ko) 유비쿼터스 기술을 이용한 광역상수도 수운영시스템 및 그방법
CN109403425B (zh) 供水管网的优化调度系统
CN201730136U (zh) 一种提供供水管网辅助调度数据的处理装置
CN113837453A (zh) 深层污水排水隧道智慧运营系统
CN103337040A (zh) 一种计及风电波动性的风电发电计划编制系统及编制方法
CN111062576B (zh) 一种基于dma分区最不利点的压力管理系统
CN114003013B (zh) 一种分层互联的智慧排水管网系统的控制系统
CN112482488B (zh) 一种城市错峰供水方法及系统
CN110593831A (zh) 一种油田注水系统泄漏监控装置和方法
CN114110716B (zh) 一种热电机组的运行能效监测控制系统、方法、计算机设备及存储介质
CN115146851A (zh) 一种基于人工智能供水管网优化方法
CN205281244U (zh) 一种基于soa架构的供水管网漏耗、降耗智能管理平台
CN108613250A (zh) 一种供热调控方法和系统
CN210798938U (zh) 一种油田注水系统泄漏监控装置
Wang et al. Improved Pump Setpoint Selection Using a Calibrated Hydraulic Model of a High-Pressure Irrigation System

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant