DE102008048747B3 - Method for leakage recognition in area of supply network, and for infrastructure network for transporting fluid or gas or long-distance heating network, involves determining computer forecast value of total consumption quantity - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Verwendung zur Leckageerkennung und Leckageortung im Gebiet eines Versorgungsnetzes.The The present invention relates to a method and a use for leak detection and leak detection in the area of a supply network.
Insbesondere Trinkwasser gehört mit zum dem wichtigsten Gut im einundzwanzigsten Jahrhundert. In Wasserverteilungsnetzen treten erhebliche Wasserverluste auf. Diese betragen in entwickelten Staaten bis 25%, wobei für Deutschland ein Wert von 8% ermittelt wurde, und in Schwellen- und Entwicklungsländern teilweise über 50% (Quelle: [1]).Especially Drinking water belongs with the most important commodity in the twenty-first century. In Water distribution networks occur significant water losses. These amount in developed countries to 25%, whereby for Germany 8%, and in emerging and developing countries more than 50% (Source: [1]).
Die Bewahrung dieses Gutes stellt eine große Herausforderung an die Leckerkennung und -Ortung in Wassernetzwerken dar. Das Erkennen von Wasserverlusten durch eine Massenbilanz, bei dem alle Einspeisemengen und insbesondere die Wasserabnahmemengen aller individuellen Wasserverbraucher gemessen werden, überschreitet vom Aufwand die Grenzen der Machbarkeit. Des Weiteren erfordern Gesetzeslagen zeitgenaue Verbrauchsmessungen und Verbrauchsaufzeichnungen aller Kundendaten.The Preservation of this property poses a major challenge to leak detection and location in water networks. The detection of water loss through a mass balance, in which all feed-in quantities and in particular measured the water consumption of all individual water consumers be exceeded the effort limits the feasibility. Furthermore, require Legislation precise consumption measurements and consumption records all customer data.
Herkömmlicher Weise wird zur Detektion von Leckagen in Wassernetzwerken lediglich die gesamte Wassermenge, die ins Netzwerk fließt, zu einer bestimmten Zeit, wie dies beispielsweise der Zeitraum nachts zwischen 2 und 4 Uhr ist, gemessen. Diese Werte erzeugen eine Zeitreihe, die darauf hin analysiert wurde, ob ein plötzlicher Anstieg des Verbrauchs und somit eine mögliche Leckage vorliegt. Eine Bilanzierung der Abnahmen des Systems ist herkömmlicher Weise nicht möglich. Es liegen Faustformeln zum typischen Wasserverbrauch bestimmter Konsumenten vor. Diese sind aber zum einen sehr allgemein und können, insbesondere zeitlich befristete, Sondereffekte nicht hinreichend genau berücksichtigen.conventional Way is used to detect leaks in water networks only the total amount of water that flows into the network at a certain time, like for example the period at night between 2 and 4 o'clock is, measured. These values create a time series that points to it was analyzed, whether a sudden Increase in consumption and thus a possible leakage exists. A Accounting for the acceptance of the system is conventionally not possible. It Rule of thumb for the typical water consumption of certain consumers in front. But these are very general and can, in particular time-limited special effects should not be considered with sufficient accuracy.
Die meist sehr großen Wasserversorgungsnetze werden in Wasserversorgungszonen unterteilt. Diese Zonen werden wiederum in Subzonen unterteilt, die, da dies durch britische Ingenieure geprägt ist, als district meter area (DMA) bezeichnet werden. Die DMAs werden so angelegt, dass diese nur einen Zufluss haben, dessen Durchfluss gemessen wird. Aus der Beobachtung dieser Durchflussmessung wird auf Unregelmäßigkeiten im Wasserverbrauch und somit auf Leckagen geschlossen. Konkret wird herkömmlicher Weise eine so genannte „nicht flow analysis” durchgeführt. Hierbei wird durch detaillierte Aufzeichnung der nächtlichen Zuflusswerte in eine DMA (z. B. alle 5 Sekunden zwischen 2:00–4:00 Uhr) ein minimaler Zuflusswert bestimmt, hier auch als Hintergrundverbrauch bezeichnet, der den normalen nächtlichen (Mindest-)Verbrauch und vorhandene (insbesondere auch kleine) Leckagen umfasst.The usually very big Water supply networks are divided into water supply zones. These Zones are in turn subdivided into subzones that, as this is due British engineers is shaped be referred to as district meter area (DMA). The DMAs will be designed so that they have only one inflow, its flow is measured. From the observation of this flow measurement is on irregularities closed in water consumption and thus leakages. Concrete becomes more conventional Way a so-called "not flow analysis "performed. in this connection is characterized by detailed recording of nocturnal inflows into a DMA (eg every 5 seconds between 2: 00-4: 00 o'clock) a minimum inflow value determined, here also called background consumption, which the normal nightly (Minimum) consumption and existing (especially small) leaks includes.
Auf Basis dieser minimalen Zuflusswerte in eine DMA während verbrauchsarmer Nachtzeiten, beispielsweise zwischen 2 und 4 Uhr, wobei dann lediglich ein Wert pro Nacht bereit gestellt wird, wird über Tage und Wochen hinweg eine Zeitreihe erstellt. Der, insbesondere plötzliche, Anstieg dieser minimalen Verbrauchswerte, der beispielsweise durch eine Schwellwertüberschreitung erkannt werden kann, kann als Ursache eine neue Leckage haben.On Based on these minimal inflow into a DMA during low-consumption Night time, for example, between 2 and 4 clock, then only One value per night is provided over days and weeks created a time series. The, in particular sudden, increase of these minimum Consumption values, for example, by a threshold value exceeded can be recognized, may have as a cause a new leak.
Zur Lokalisation oder Leckageortung wird zumeist ein Step Test durchgeführt. Hierzu trennt man zu Zeiten niedrigen Verbrauchs sukzessiv kleine Bereiche von der DMA und beobachtet die Veränderung des Verbrauchs. Bereiche, die zu einem starken unerklärlichen Abfall des Verbrauchs führen untersucht man dann weiter auf Leckagen.to Localization or leakage location is usually performed a step test. For this At times of low consumption, one successively separates small areas from the DMA and observed the change in consumption. areas to a strong inexplicable Waste of consumption then examine further for leaks.
Alternativ kann mit Geräuschmessern vor Ort das Wassersystem auf Leckagen abgehört werden und durch Betrachtung der Geräuschkorrelation die Leckagestelle berechnet werden.alternative can with noise meters spot the water system to be leaked on leakages and by viewing the noise correlation the Leakage point to be calculated.
Beide genannte herkömmliche Verfahren eigenen sich nicht für eine permanente Überwachung. Step Tests sind mit einem hohen Aufwand verbunden, da die betroffenen Haushalte von der Abschaltung informiert werden müssen und eine Ersatzversorgung sichergestellt werden muss.Both called conventional Procedures are not suitable for a permanent monitoring. Step Tests are associated with a lot of effort since the affected Households need to be informed of the shutdown and a replacement supply must be ensured.
Geräuschemessung benötigt einen hohen Aufwand, da die Messungen nur von Spezialisten vor Ort durchgeführt werden können. Außerdem sind diese Untersuchungen immer nur lokal möglich. Zusätzlich können beide herkömmliche Verfahren nur in Zeiten mit einem niedrigen Verbrauch angewendet werden, damit die Messungen nicht durch Verbrauchsschwankungen zu sehr gestört werden.noise measurement needed a high effort, since the measurements only by specialists on site carried out can be. Furthermore these investigations are always only possible locally. In addition, both conventional Procedure can only be applied in times of low consumption, so that the measurements are not disturbed too much by consumption fluctuations.
Die herkömmlichen Vorgehensweisen zu Leckageerkennung erlauben grundsätzlich nur die Erkennung von neuen Leckagen. Über die retrospektive Erstellung einer Wasserbilanz über beispielsweise den Zeitraum von einem Jahr wird zusätzlich versucht, Gebiete mit großen Wasserverlusten zu identifizieren. Eine derartige Wasserbilanz wird beispielsweise an Hand einer Differenz der Zuflusswerte, die die Einspeisemenge ist, in ein Gebiet und der abgerechneten Verbrauchsmengen in dem Jahr ermittelt. Ein derartiges Vorgehen stellt allerdings nur grobe Anhaltspunkte bereit.The usual Basically leak detection procedures only allow the detection of new leaks. About the retrospective creation a water balance over for example, the period of one year is additionally attempted Areas with big ones Identify water losses. Such a water balance will for example, based on a difference in the inflow values that the Feed quantity is in an area and the billed consumption quantities determined in the year. However, such an approach does only rough clues ready.
Gemäß dem Stand der Technik ermöglichen neue, günstigere Messgeräte die Überwachung physikalisch relevanter Werte wie Druck, Durchfluss und Lautstärke an zahlreichen Stellen. Dies erzeugt eine große Menge an Daten. Eine effiziente und zuverlässige Auswertung mit dem Ziel einer zuverlässigen Leckageerkennung ist Gegenstand dieser Patentanmeldung.According to the state of the art, new, cheaper measuring devices enable the monitoring of physically relevant values such as pressure, flow and volume in numerous places. This generates a large amount of data. An efficient and reliable evaluation with the aim of a reliable Le Recognition is the subject of this patent application.
Die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Verwendung zur Erkennung von Leckagen in einem Gebiet eines Versorgungsnetzes derart bereitzustellen, dass bereits bestehende oder neu entstehende Leckagen, kleine Leckagen unter Beachtung dynamischer, auch nicht periodischer Sondereffekte erkannt werden. Des Weiteren soll eine weitere Ortung einer erkannten Leckage in dem Gebiet ermöglicht werden.It The object of the present invention is a method and a use for the detection of leaks in an area of a supply network to provide such that already existing or emerging Leaks, small leaks with respect dynamic, also not periodic special effects are detected. Furthermore, should a further location of a detected leak in the area will be made possible.
Sondereffekte oder Sonderereignisse sind beispielsweise die Verwendung von Rasensprengern, Feiertage oder Sportveranstaltungen, also einmalige Ereignisse, die einen dazugehörigen besonderen Verbrauch bewirken.special effects or special events are, for example, the use of lawn sprinklers, Holidays or sporting events, ie one off events, the one related cause special consumption.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Hauptanspruch und eine Verwendung gemäß dem Nebenanspruch gelöst.The Task is by a method according to the main claim and a Use according to the additional claim solved.
Eine Leckageerkennung in Versorgungsnetzen erfolgt durch Bilanzierung der Zuflussmengen und der durch statistische Hochrechnung ermittelten Gesamtverbrauchsmenge von individuellen Verbrauchern. Die vorliegende Erfindung beruht auf einer vollständigen Massenbilanz.A Leak detection in supply networks is done by balancing the inflow and the total consumption determined by statistical extrapolation from individual consumers. The present invention is based on a complete Mass balance.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zur Leckageerkennung in einem Gebiet eines Versorgungsnetzes mit den folgenden Schritten bereitgestellt. Mittels statistischen Hochrechnens erfolgt eine Ermittlung eines Hochrechnungswertes einer Gesamtverbrauchsmenge von individuellen Verbrauchern des Gebiets während mindestens einer Messdauer. Eine Messdauer liegt insbesondere innerhalb eines Tages. Es erfolgt ein weiteres Messen der Zuflüsse in das Gebiet und der Abflüsse aus dem Gebiet während der Messdauer, wobei ein tatsächlicher Wert der Gesamtverbrauchsmenge ermittelt wird. Abschließend erfolgt ein Subtrahieren des Hochrechnungswertes von dem tatsächlichen Wert, wobei ein positiver Differenzwert ein Hinweis für eine bereits bestehende Leckage in dem Gebiet ist. Grundsätzlich können die Messdauern beliebig gewählt werden.According to one The first aspect is a method for leak detection in an area a supply network provided with the following steps. Using statistical extrapolation, a determination of a Extrapolation value of a total consumption amount of individual Consumers of the area during at least one measurement period. A measurement period is especially within someday. There is a further measurement of the inflows into the Area and drains out of the area during the measurement duration, where an actual Value of the total consumption quantity is determined. Finally done subtracting the extrapolation value from the actual one Value, where a positive difference value is an indication of one already existing leakage in the area. In principle, the measuring periods can be arbitrary chosen become.
Es wird durch eine Hochrechnung, die mit bekannten Wahlhochrechnungen vergleichbar ist, die auf den gemessenen Verbrauchswerten einiger Konsumenten basiert, der dynamische Gesamtverbrauch im System ermittelt. Mit einem derartigen Hochrechnungswert kann eine Leckageerkennung, die sich auf eine Massenbilanz stützt, durchgeführt werden und somit Leckagen detektiert werden. Das beanspruchte Verfahren kann besonders vorteilhaft automatisiert ausgeführt werden.It is by extrapolation, with known electoral projections comparable to the measured consumption of some Consumer, which determines total dynamic usage in the system. With such an extrapolation value, leakage detection, based on a mass balance and thus leakages are detected. The claimed method can be carried out particularly advantageous automated.
Es wird nun für jedes Gebiet, das eine DMA und/oder virtuelle Zone/DMA (zur Begriffserläuterung siehe auch weiter hinten) sein kann, eine Massenbilanz, die ebenso als Verbrauchsbilanz bezeichnet werden kann, erstellt.It will now be for any area that has a DMA and / or virtual zone / DMA (for explanation of terms see also further back), a mass balance, as well as Consumption balance can be called created.
Die versorgerseitigen Zuflüsse in jede Zone oder jedes Gebiet und gegebenenfalls auch Abflüsse von dieser Zone in andere Zonen oder Gebiete werden über die definierten Zeitspannen, wie beispielsweise zwischen 2 und 4 Uhr Nachts und für 24 h, gemessen und aufsummiert. Von diesem Summenwert werden dann die für diese Zone bzw. für dieses Gebiet ermittelten Hochrechnungswerte für alle Verbraucher über alle Klassen hinweg abgezogen. Im Idealfall, das heißt bei einer richtigen Schätzung und keinem Vorliegen von Leckagen, ist dieser Wert 0.The supply-side inflows into any zone or area and, where appropriate, outflows from this zone to other zones or areas will be over the defined time periods, such as between 2 and 4 o'clock at night and for 24 h, measured and summed up. From this sum value then the for this Zone or for This area calculated extrapolation values for all consumers across all Subtracted from classes. Ideally, that is, with a correct estimate and no If there are leaks, this value is 0.
Ein signifikant positiver Wert ist ein Indiz für eine bereits existierende Leckage in dieser Zone bzw. in diesem Gebiet.One significantly positive value is an indication of an already existing one Leakage in this zone or in this area.
Ein Leckerkennungssystem, das auf der beanspruchten Ausführung beruht, ermöglicht die Erkennung von Leckagen, die bereits vor der Installation des Leckerkennungssystems im Versorgungsnetz bestanden haben.One Leak detection system based on the claimed embodiment, allows the detection of leaks already before installing the Leak detection system in the supply network.
Durch die Technik der Hochrechnung des aktuellen Gesamtverbrauchs für eine gewisse Zeitspanne aus den Messwerten von einigen wenigen Verbrauchern kann die Massenbilanz in einer sehr guten Genauigkeit aufgestellt werden, so das auch verhältnismäßig kleine Leckagen identifiziert werden können. Die so gewonnenen Werte sind viel genauer als die bisher durch Faustformeln gewonnenen Schätzungen. Dies ermöglicht einem Netzbetreiber wirtschaftlich sinnvoll weitere Maßnahmen zur Leckagebehebung einzuleiten, wie es beispielsweise ein sogenanntes noise logging ist. Das neue Verfahren unterscheidet sich von dem bestehenden besonders dadurch, dass dynamische, nicht periodische Sondereffekte bzw. Sonderereignisse erkannt werden. Dies führt zu einer größeren Zuverlässigkeit, einer geringeren Fehleralarmrate, da zum Beispiel Sonderereignis-Verbräuche wie zum Beispiel bei Sportübertragungen im Fernsehen, durch Rasensprinkler bei Schönwetter und dergleichen automatisch erkannt werden. Diese Informationen können auch für benachbarte Zonen ohne Verbrauchsmessung hilfreich sein, denn dadurch lassen sich korrelierende Effekte erklären.By the technique of extrapolating the current total consumption for a certain period of time from the measurements of a few consumers, the mass balance can be set up with a very good accuracy, so too relatively small leaks can be identified. The values obtained in this way are much more accurate than the estimates hitherto obtained by rule of thumb. This makes it possible for a network operator to make economic sense with further measures for eliminating the leak, as is the case, for example, of so-called noise logging. The new method differs from the existing one particularly in that dynamic, non-periodic special effects or special events are detected. This leads to greater reliability, a lower error alarm rate, since, for example, special event consumptions such as sports broadcasts on television, lawn sprinklers in fair weather and the like are automatically detected. This information may also be useful for adjacent non-consumable zones, as it can explain correlating effects.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht.Further advantageous embodiments are claimed in conjunction with the subclaims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird für jede sich beispielsweise täglich oder wöchentlich wiederholende Messdauer insbesondere eines Tages jeweils eine Zeitreihe der Differenzwerte erstellt, wobei an Hand derer statistisch eine neu entstandene Leckage oder ein Sondereffekt in dem Gebiet erkannt wird. Mit diesen Werten, das heißt, beispielsweise je 2 Uhr bis 4 Uhr Nachts und je 24 Stunden wird ein Wert er zeugt, können über mehrere Tage oder Wochen hinweg Zeitreihen gebildet werden, die mittels statistischer Methoden analysiert werden können (siehe [2]). Vereinfacht kann gesagt werden, dass ein deutlicher Anstieg der Differenzwerte dann ein Indiz für eine neu entstandene Leckage ist. Die Messdauer kann sich beispielsweise täglich oder wöchentlich wiederholen. Auf diese Weise ist ein Messzyklus bestimmt. Andere Messzyklen sind ebenso möglich.According to one advantageous embodiment is for each example Every day or weekly Repeating measurement in particular one day each time series of the difference values, whereby statistically a newly created leakage or a special effect detected in the area becomes. With these values, that is, for example, every 2 o'clock until 4 o'clock at night and every 24 hours a value he testifies, can last for several days or weeks away time series are formed by means of statistical Methods can be analyzed (see [2]). Simplified, it can be said that a clearer Increase in difference values then an indication of a newly created leakage is. The measurement duration can be, for example, daily or weekly to repeat. In this way a measuring cycle is determined. Other Measuring cycles are also possible.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt ein Einteilen der Verbraucher des Gebietes in Verbrauchsklassen; ein zufälliges Auswählen von Verbrauchern aus jeder Verbrauchsklasse; ein Messen einer Durchschnittsverbrauchsmenge der ausgewählten Verbraucher je Verbrauchsklasse für die Messdauer und ein statistisches Hochrechnen der Durchschnittsverbrauchsmengen aller Verbrauchsklassen mittels linearer Regression oder als geschichtete Stichprobe zum Ermitteln des Hochrechnungswertes.According to one Further advantageous embodiment, a division of consumers takes place of the area in consumption classes; randomly selecting consumers from each Consumption class; measuring an average consumption amount of chosen Consumers per consumption class for the duration of the measurement and a statistical Extrapolate the average consumption quantities of all consumption classes using linear regression or as a stratified sample for Determine the extrapolation value.
Es werden zunächst die Verbraucher auf Grund ihrer Verbrauchsmenge, die beispielsweise aus den Jahresabrechnungen bekannt ist, ihrer Art, beispielsweise ein Einfamilienhaus mit Garten, ein Mehrfamilienhaus, ein Kleinbetrieb, ein Großunternehmen usw., und gegebenenfalls ihres Verbrauchsprofils klassifiziert. Ein Verbrauchsprofil zeigt den Verlauf eines Verbrauchs beispielsweise über einen Tag. Dann werden aus jeder Klasse zufällig einige Verbraucher ausgewählt. Diese Auswahl wird einmal durchgeführt. Die ausgewählten Verbraucher werden, und zwar mit deren Genehmigung, mit Durchflusssensoren ausgestattet. Durch eine entsprechende Installation von Datenübertragungstechnik können nun zeitaktuelle Durchflussmesswerte an eine Zentrale gesendet werden, so dass das statistische Hochrechnen zum Ermitteln eines Hochrechnungswertes erfolgen kann. Die Entnahmemengen von den ausgewählten Verbrauchern werden über verschiedene Zeitspannen, beispielsweise zwischen 2 und 4 Uhr nachts und für 24 Stunden gemessen und übertragen. Dies kann eine Zahlenbasis für die Hochrechnung des Verbrauchs sein.It be first Consumers based on their consumption amount, for example the annual statements are known, of their kind, for example, a Detached house with garden, an apartment building, a small business, a large company etc. and, where appropriate, their consumption profile. A consumption profile shows the course of a consumption, for example, over a day. Then each class becomes random selected some consumers. This selection is made once. The selected consumers and with their approval, equipped with flow sensors. Through an appropriate installation of data transmission technology can now timely flow readings are sent to a central office, so that the statistical extrapolation to determine an extrapolation value can be done. The quantities withdrawn from the selected consumers are different Time periods, for example between 2 and 4 o'clock in the morning and for 24 hours measured and transmitted. This can be a number basis for the extrapolation of consumption.
Aus diesen Messungen wird eine Hochrechnung für den Gesamtverbrauch während der genannten Zeitspannen durchgeführt. Bei der Messung handelt es sich statistisch gesehen um eine geschichtete Zufallsstichprobe. Aus dieser wird auf den Gesamtverbrauch geschlossen. Es stehen folgende zwei Ansätze zur Verfügung.Out These measurements are extrapolated for the total consumption during the performed periods. The measurement is statistically a stratified random sample. From this is concluded on the total consumption. They are the following two approaches to disposal.
Lineare Regression (siehe [2]):Linear regression (see [2]):
Es wird über eine gewisse Vorlaufzeit zu Zeitpunkten t = 1, 2, 3, ..., T die zu einer Initialisierungsphase gehören, sowohl der Gesamtverbrauch Vt, wie auch die durchschnittlichen Verbrauche der Vertreter der Verbrauchsklassen (i = 1, 2, 3, ..., N) gemessen. Dann werden mittels einer Regressionsgeraden Werte b0, b1, b2, ..., bN bestimmt, derart, dass eine Schätzfunktion der Bauart aufgestellt werden kann. Mittels eines Korrelationskoeffizienten kann die Güte der Schätzfunktion gemessen werden. Der Wert b0 ist ein Schätzwert für den Background Leckage, wohingegen sich nachder aktuelle Verbrauch schätzen lässt. Der Koeffizient zu den separat gemessenen Großverbrauchern sollte nahe 1 liegen. Er kann auch vorab mit 1 gewählt werden und aus der Ausgleichsrechnung entfernt werden. Ferner sollten alle Koeffizienten positiv sein. Bei der Zunahme von weiteren Verbrauchsklassen oder Verbrauchern muss die Ausgleichsfunktion nicht notwendig neu aufgestellt werden. Sie kann unter Umständen auch durch manuelles Anpassen der Koeffizienten und Ergänzen von weiteren Summanden korrigiert werden. Bei der Initialisierungsphase wird von der Annahme ausgegangen, dass sich in diesem Zeitintervall keine neuen Leckagen bilden.It is about a certain lead time at times t = 1, 2, 3, ..., T belonging to an initialization phase, both the total consumption V t , as well as the average consumption the representative of the consumption classes (i = 1, 2, 3, ..., N) measured. Then values b 0 , b 1 , b 2 ,..., B N are determined by means of a regression line such that an estimation function of the type can be set up. By means of a correlation coefficient, the quality of the estimation function can be measured. The value b 0 is an estimate for the background leakage, whereas after the current consumption estimate. The coefficient for separately measured large consumers should be close to 1. He can also be chosen in advance with 1 and be removed from the compensation calculation. Furthermore, all coefficients should be positive. With the increase of other consumption classes or consumers, the compensation function does not necessarily have to be re-established. It may also be corrected by manually adjusting the coefficients and adding more summands. At the initialization phase it is assumed that no new leaks occur during this time interval.
Aus
Messungen des aktuellen Durchschnittsverbrauchs
Geschichtete Stichprobe (stratifizierte Stichprobe): In einer geschichteten Stichprobe werden folgende Schritte durchlaufen: (siehe [2])
- 1. Zunächst ist die Grundgesamtheit vollständig und überlappungsfrei in Teilpopulationen zu unterteilen.
- 2. In jeder Schicht wird unabhängig voneinander eine einfache Zufallsauswahl getroffen.
- 3. Aus den schichtspezifischen Stichproben wird pro Schicht ein Mittelwert separat geschätzt. Diese Mittelwerte werden dann zu einer Schätzung des Gesamtwertes gemittelt.
- 4. Analog müssen die Varianzen erst separat und dann im Gesamten geschätzt werden.
- 1. First, the population is to be subdivided completely and without overlap into subpopulations.
- 2. In each layer, a simple random selection is made independently.
- 3. An average is estimated separately for each layer from the layer-specific samples. These averages are then averaged to give an estimate of the total score.
- 4. Similarly, the variances have to be estimated separately and then as a whole.
Im hier zu betrachtenden Fall sieht die Schätzung des Gesamtverbrauchs wie folgt aus. wobei folgende Größen verwendet wurden:
- V:
- Gesamtverbrauch
- N:
- Anzahl der Verbrauchsprofile
-
v i: - gemessener Durchschnittsverbrauch der Verbrauchsklasse i.
- n1:
- Anzahl der Elemente der Verbrauchsklasse i.
- V:
- total consumption
- N:
- Number of consumption profiles
-
v i : - measured average consumption of the consumption class i.
- n 1 :
- Number of elements of the consumption class i.
Separat gemessene Verbraucher werden wie eine eigene Klasse mit nur einem Element behandelt.Separately measured consumers become like a separate class with only one Element treated.
Hier liefert die Differenz des hochgerechneten Verbrauchs und des gemessenen Zufluss einen Schätzer für den Hintergrundverbrauch.Here returns the difference between the extrapolated consumption and the measured one Inflow an estimator for the Background usage.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt ein Einteilen der Verbraucher des Gebiets in Verbraucherklassen anhand der Jahresverbrauchsmenge, der Art und des Verbrauchsprofils. Eine Klassifizierung erfolgt über die Gebrauchsmenge, die aus den Jahresabrechnungen bekannt ist, der Art der Verbraucher, wie es beispielsweise ein Einfamilienhaus mit Garten, ein Mehrfamilienhaus, ein Kleinbetrieb, ein Großunternehmen usw. sind und gegebenenfalls an Hand des Verbrauchsprofils des Verbrauchers.According to one Further advantageous embodiment, a division of consumers takes place of the area in consumer classes on the basis of the annual consumption, the type and consumption profile. A classification takes place over the Usage quantity known from the annual accounts of the kind the consumer, such as a detached house with a garden, a multiple dwelling, a small business, a large enterprise, etc. are and if necessary on the basis of the consumption profile of the consumer.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden einzelne nicht klassifizierbare Verbraucher oder Großverbraucher direkt gemessen. Einzelne Verbraucher, deren Verbräuche sich nicht richtig klassifizieren lassen, oder Großverbraucher werden direkt gemessen. Dies können zum Beispiel Krankenhäuser oder Großunternehmen sein, die einen internen Wassertank aufweisen, der entsprechend unregelmäßig gefüllt wird.According to one Another advantageous embodiment, individual unclassifiable Consumer or bulk consumer measured directly. Individual consumers whose consumption is can not be properly classified, or bulk consumers become direct measured. This can for example hospitals or large companies be that have an internal water tank, the corresponding is filled irregularly.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die mindestens eine Messdauer eines Tages die Zeitdauer von 2 bis 4 Uhr, von 0–24 Uhr und/oder von 6–18 Uhr sein (beispielhaft genannte Zeitspannen). Mit den sich wiederholenden Messdauern können über mehrere Tage oder Wochen hinweg Zeitreihen gebildet werden, die statistisch ausgewertet werden können. Das heißt, statt einer Untersuchung bei Nacht, die sich auf Grund der besseren Schätzung des Verbrauchsverhaltens anbietet, kann man neben einer 24 Stunden Betrachtung auch andere Zeitintervalle, beispielsweise 8 Stunden, oder mehrere Messzeiträume während eines Tages betrachten. Im Falle des Regressionsmodells müssen die Koeffizienten für jede Messdauer separat berechnet werden, da sich die Zusammensetzung des Verbrauchs aus den Verbrauchsklassen mit der Zeit ändert.According to one Another advantageous embodiment, the at least one measurement period one day the time from 2 to 4 o'clock, from 0-24 o'clock and / or from 6-18 o'clock be (exemplified periods of time). With the repetitive Measuring times can be over several Days or weeks away time series are formed statistically can be evaluated. This means, instead of an investigation at night, which is due to the better estimate of the consumption behavior, one can beside a 24 hours Consider also other time intervals, for example 8 hours, or several measurement periods while consider one day. In the case of the regression model, the Coefficients for each measurement period will be calculated separately, as is the composition Consumption from consumption classes changes over time.
Eine statistische Methode zur Auswertung der Zeitreihen, ist die mittels Verwendung eines Schwellenwertes. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Überschreiten eines Differenzwertes der Zeitreihe über einen Schwellenwert ein Hin weis für eine neu entstandene Leckage oder einen Sondereffekt in dem Gebiet. Falls der Differenzwert gewisse Schwellenwerte überschreitet, wird automatisch ein Alarm generiert. Die Schwellenwerte können für jedes Gebiet entweder für alle Zeiten fest oder dynamisch gewählt werden. Dynamisch heißt beispielsweise, dass der Schwellenwert gleich der Mittelwert aller vorangegangenen Messungen und drei Standardabweichungen ist.A statistical method for the evaluation of time series, is the means Use of a threshold. According to an advantageous embodiment is a passing a difference value of the time series over a threshold Hint for a newly created leak or special effect in the area. If the difference value exceeds certain thresholds, it will become automatic generates an alarm. The thresholds can be set for each area either for all times fixed or dynamic become. For example, dynamic means that the threshold equals the mean of all previous ones Measurements and three standard deviations is.
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird anhand aller bisher erfassten
Differenzwerte und eines aktuellen Differenzwertes der Zeitreihe
mittels eines Sequential Propability Ratio Tests (SPRT) entschieden,
ob eine neu entstandene Leckage oder ein Sondereffekt in dem Gebiet
vorliegt. Statt mit einem festen Stichprobenumfang einen statistischen
Test durchzuführen,
wird beim Sequential Probability Ratio Test nach jeder gemachten
Beobachtung auf Grund alles bisher erfassten Daten getestet, ob
eine Entscheidung für
eine Nullhypothese oder eine Alternativhypothese gefällt werden
kann. Sollte dies nicht der Fall sein, wird die Beobachtung so lange
fortgesetzt, bis diese Entscheidung getroffen werden kann. Da insbesondere
Wasserverbräuche
wochentagsabhängig
sind, können,
insbesondere zusätzlich,
die Messwerte der Zeitreihen, den Wochentagen entsprechend in jeweils
sieben Zeitreihen aufgeteilt werden. Es wird der Durchschnittswert τmittel in
den Zeitreihen bestimmt. Der sequential propability ratio Test (SPRT)
entscheidet an Hand der aktuellen Messwerte zwischen der Nullhypothese
H0 („OK-Fall”) und der
Alternativhypothese H1 („Leck-Fall”). Mathematisch entsprechen
diese Hypothesen folgenden Aussagen:
H0:
Die Werte τ(t)
sind normal verteilt mit dem Mittelwert τmittel und
Varianz σ2.
H1: Die Werte τ(t) sind normal verteilt mit
dem Mittelwert mittel +ΔQ
und Varianz σ2.According to a further advantageous embodiment, it is decided on the basis of all previously recorded difference values and a current difference value of the time series by means of a Sequential Propability Ratio Test (SPRT) whether there is a newly created leakage or a special effect in the area. Instead of carrying out a statistical test with a fixed sample size, the Sequential Probability Ratio Test tests after every observation made on the basis of all previously collected data, whether a decision for a null hypothesis or an alternative hypothesis can be made. If this is not the case, the observation is continued until this decision can be made. Since, in particular, water consumption is dependent on the day of the week, the measured values of the time series, in each case in addition to the weekdays, can be correspondingly divided into seven time series in each case. The average value τ middle in the time series is determined. The sequential propability ratio test (SPRT) decides on the basis of the current measured values between the null hypothesis H 0 ("OK case") and the alternative hypothesis H 1 ("Leak case"). Mathematically, these hypotheses correspond to the following statements:
H 0: The values of τ (t) is normally distributed with the mean value and variance σ τ medium. 2
H1: The values τ (t) are normally distributed with the average mean + ΔQ and variance σ 2 .
ΔQ ist dabei die geschätzte Größe eines Lecks. Hierbei spiegelt die Varianz σ2 die Messungenauigkeit bei der Durchflussmessung bzw. bei der Gesamtflussbestimmung wieder. Dabei wird der Test für jede der Zeitreihen separat gemacht. Die Anzahl der Vergangenheitswerte sollte begrenzt bleiben. Es sollte eine netzabhängig konfigurierbare Anzahl bereitgestellt werden.ΔQ is the estimated size of a leak. The variance σ 2 reflects the measurement inaccuracy in the flow measurement or in the total flow determination. The test is done separately for each of the time series. The number of past values should be limited. A network-configurable number should be provided.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, ist eine innerhalb eines Messzyklus erfasste größere Zunahme des Differenzwertes der Zeitreihe als eine durchschnittliche Änderung des Differenzwertes innerhalb des Messzyklus ein Hinweis für eine Leckage oder ein Sonderereignis.According to one Another advantageous embodiment is one within a measuring cycle recorded larger increase the difference value of the time series as an average change of the difference value within the measuring cycle an indication of a leakage or a special event.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, ist eine innerhalb eines Tages erfasste größere Zunahme des Differenzwertes der Zeitreihe als eine durchschnittliche Änderung des Differenzwertes innerhalb eines Tages ein Hinweis für eine große Leckage oder einen Sondereffekt. Nimmt der Differenzwert zu, ist dies ein Zeichen für eine Leckage. Ein plötzlicher Anstieg liefert einen Kandidaten für eine Leckage. Ein plötzlicher Anstieg wird dadurch nachgewiesen, dass die Differenz zweier aufeinanderfolgender Differenzwerte mit der durchschnittlichen Änderung des Differenzwertes verglichen wird. Diesen Durchschnittswert erhält man, indem man die Steigung einer Ausgleichsgerade für die Zeitreihe durch die vorangegangenen Differenzwerte betrachtet. Liegt dieser Vergleich über einer gewissen Schranke, wird ein Leckagealarm ausgelöst.According to one Another advantageous embodiment is one within a day recorded larger increase the difference value of the time series as an average change of the difference value within one day an indication of a large leakage or a special effect. If the difference value increases, this is on sign for a leak. A sudden Rise provides a candidate for a leak. A sudden Rise is evidenced by the fact that the difference between two consecutive Difference values with the average change of the difference value is compared. This average is obtained by taking the slope a balancing line for the time series is considered by the previous difference values. Lies this comparison over a certain barrier, a leak alarm is triggered.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine innerhalb einer Woche erfasste größere Zunahme des Differenzwertes der Zeitreihe als eine durchschnittliche Änderung des Differenzwertes innerhalb einer Woche ein Hinweis für eine sich aufbauende Leckage. Liegt die durchschnittliche Änderung des Differenzwertes über einer positiven Schranke, so wird ein Alarm ausgelöst, dass der Differenzwert zunimmt, was auf sich bildende schleichende Lecks hinweisen kann. Ein langsa mer Anstieg liefert also einen Indikator für schleichende Lecks.According to one Another advantageous embodiment is one within a week recorded larger increase the difference value of the time series as an average change of the difference value within a week an indication of a constructive leakage. If the average change in the difference value is above one positive barrier, an alarm is triggered that the difference value increases, which may indicate creeping leaks. A slow increase thus provides an indicator for creeping leaks.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden an Stelle der gemessenen Werte der Zuflüsse und Abflüsse, gleitende Mittelwerte verwendet. Auf diese Weise wird berücksichtigt, dass die einzelnen Messgrößen mit Messfehlern behaftet sind. Die gleitenden Mittelwerte besitzen eine Glättungseigenschaft.According to one Another advantageous embodiment, instead of the measured Values of inflows and drains, moving averages used. In this way it is considered that the individual measured variables with Measuring errors are affected. The moving averages have one Smoothing property.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt ein weiterer Schritt der weiteren Ortung einer erkannten Leckage in dem Gebiet. Es erfolgt ein Aufteilen des Versorgungsnetzes in weitere ebenso als virtuelle Zonen oder virtuelle district meter areas (DMA) bezeichnete Gebiete, deren Zuflüsse und Abflüsse mittels Durchflussmesser gemessen werden, wobei die Gebiete sich überlagern und benachbarte Gebiete jeweils mindestens einen gemeinsamen Durchflussmesser aufweisen. Es erfolgt ein Auswerten der Zeitreihen für alle Gebiete und Erkennen von Leckagen in den Gebieten. Abschließend erfolgt ein Eingrenzen des Ortes der Leckage anhand der Leckageinformationen für die einzelnen Gebiete. Eine Leckageinformation ist eine Information darüber, ob in dem Gebiet eine Leckage erkannt wurde, oder nicht. Dies ist die Grundlage für einen Schnittflächenalgorithmus für virtuelle Zonen/DMAs, der hier verwendet werden kann, um die örtliche Eingrenzung einer Leckage zu ermöglichen.According to one Another advantageous embodiment, a further step the further location of a detected leak in the area. It takes place splitting the supply network into more as well as virtual ones Zones or virtual district meter areas (DMA) designated areas, their inflows and outflows Measured by flow meter, the areas overlap and adjacent areas each have at least one common flow meter exhibit. There is an evaluation of the time series for all areas and detecting leaks in the areas. Finally done delimiting the location of the leak based on the leakage information for the individual areas. Leakage information is information about that, whether leakage has been detected in the area or not. This is the basis for a sectional area algorithm for virtual Zones / DMAs that can be used here to address the local Limiting a leakage to allow.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung liegt der Ort der Leckage in der Schnittmenge der Gebiete, für die eine Leckage erkannt wurde.According to one Further advantageous embodiment, the location of the leakage is in the intersection of areas, for a leak has been detected.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wurde ein Sondereffekt erkannt, wenn in mehreren keinen gemeinsamen Durchflussmesser aufweisenden Gebieten eine Leckage erkannt wurde.According to one Another advantageous embodiment, a special effect was detected if in several have no common flow meter Areas a leak has been detected.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird, wenn die Leckage in lediglich einem Gebiet erkannt wird, der Ort der Leckage dadurch eingegrenzt, das diese in dem Gebiet in dem Bereich liegt, der von keinem anderen Gebiet überdeckt wird.According to one Another advantageous embodiment is when the leakage in only an area is detected, the location of the leakage thereby limited, that this is in the area in the area that no other Area covered becomes.
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Algorithmus beansprucht,
der eine weitere Ortung einer erkannten Leckage in dem Gebiet ermöglicht:
Es
erfolgt ein anfängliches
Zuordnen der Zahl 1 zu jedem Abschnitt einer Leitung des Versorgungsnetzes, wobei
jeder Leitungsabschnitt durch eine Leitungsverzweigung oder einen
Durchflussmesser begrenzt ist. Jeder Leitungsabschnitt liegt zwischen
zwei Grenzen. Eine Begrenzung eines Leitungsabschnittes kann eine
Leitungsverzweigung, oder ein Durchflussmesser sein. Ein Leitungsabschnitt
kann beispielsweise durch eine Leitungsabzweigung an einem Ende
und einen Durchflussmesser an dem anderen Ende begrenzt sein. Ein
Leitungsabschnitt kann zwischen zwei Leitungsverzweigungen oder zwischen
zwei Durchflussmessern liegen. Es erfolgt ein weiterer Schritt eines
Auswählens
erster Gebiete, für
die keine Leckage erkannt wurde und verringern deren Zahlen 1 auf
0 für alle
Leitungsabschnitte dieser ersten Gebiete. Es erfolgt ein aufeinanderfolgendes
Auswählen
aller weiteren Gebiete, für
die eine Leckage erkannt wurde und ein jeweiliges Vergrößern der
Zahlen jeweils um 1, die ungleich 0 bewertet sind. Nach Auswählen aller
Gebiete ist die sich ergebende Zahl eines Leitungsabschnittes ein
Maß für die Wahrscheinlichkeit
des dortigen Vorliegens des Ortes der Leckage.According to a further advantageous embodiment, an algorithm is claimed which allows a further location of a detected leak in the area:
There is an initial allocation of the number 1 to each section of a line of the supply network, wherein each line section is limited by a branch line or a flow meter. Each line section is between two Limits. A boundary of a line section may be a line branch, or a flow meter. For example, a conduit section may be bounded by a conduit branch at one end and a flowmeter at the other end. A line section can be between two branch lines or between two flow meters. There is a further step of selecting first areas for which no leakage has been detected and decreasing their numbers 1 to 0 for all line sections of these first areas. There is a sequential selection of all other areas for which a leak has been detected and a respective increase in the numbers each by 1, which are not equal to 0. After selecting all areas, the resulting number of a line section is a measure of the probability of the location of the leak there.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Event oder Sonderereignis oder Sondereffekt erkannt, wenn die Leitungsabschnitte mit der größten sich ergebenden Zahl in verschiedenen Gebieten liegen.According to one Another advantageous embodiment is an event or special event or special effect detected when the pipe sections with the largest number in different areas.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die erfindungsgemäßen Verfahren für ein Infrastrukturnetz zum Transport eines Fluids verwendet.According to one Another advantageous embodiment, the inventive method for an infrastructure network used to transport a fluid.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Infrastrukturnetz ein Wasserversorgungs-, oder ein Gasversorgungs- oder ein Fernwärmenetz.According to one Another advantageous embodiment, the infrastructure network is a Water supply, or a gas supply or a district heating network.
Die Erfindung ist anwendbar auf alle Infrastrukturnetze, bei denen Fluide transportiert und verbraucht werden. Beispiele für derartige Infrastrukturnetze sind Gasversorgungs- und Fernwärmenetze.The The invention is applicable to all infrastructure networks in which fluids transported and consumed. Examples of such infrastructure networks are gas supply and district heating networks.
Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen:The The present invention will be described with reference to an embodiment closer with the figures described. Show it:
Diese Teilstücke dürfen nicht disjunkt sein. Das heißt, diese Teilstücke sollten ein gemeinsames Element besitzen. Die Teilstücke sollen sich überlagern und gemeinsame Durchflussmesser aufweisen. Derartige Teilstücke sind die Gebiete, virtuellen Zonen oder virtuellen DMAs.These sections allowed to not be disjunctive. This means, these cuts should have a common element. The cuts should to overlap and have common flow meters. Such cuts are the territories, virtual zones or virtual DMAs.
Mit der Vorgehensweise der Schaffung von virtuellen Zonen/DMAs wird ein universelles Verfahren vorgestellt, Versorgungsnetze so zu unterteilen, das Teilgebiete, wie es beispielsweise ein oder mehrere Leitungsabschnitte ist/sind, mehrfach hinsichtlich der Leckageerkennung überwacht werden können. Die Überwachung einer jeden virtuellen Zone funktioniert nach dem gleichen Prinzip und kann in einer technischen Lösung entsprechend mehrfach angewendet werden.With the approach of creating virtual zones / DMAs becomes presented a universal procedure to subdivide supply networks that Subareas, such as one or more line sections is / are monitored several times for leakage detection can be. The supervision Each virtual zone works on the same principle and can be in a technical solution be applied several times accordingly.
Die Unterteilung eines Netzwerkes in virtuelle Zonen/DMAs liefert den Vorteil, das bis auf den Einbau von Durchflussmessern, keine Änderung am bestehenden Netz vorgenommen werden müssen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ohne den Betrieb des Versorgungsnetzwerks zu stören, oder umständliche, kostenintensive Messungen vor Ort durchzuführen, die Leckageerkennung automatisiert ablaufen kann.The Subdivision of a network into virtual zones / DMAs delivers the Advantage, except for the installation of flow meters, no change must be made on the existing network. Another advantage is that without the operation of the utility network too to disturb, or awkward, perform costly field measurements, leak detection can run automatically.
Weiterhin ermöglicht die Verwendung der nicht disjunkten, das heißt gemeinsame Durchflussmesser aufweisenden virtuellen Zonen/DMAs eine automatischen Eingrenzung der Leckage. Die beschriebene simultane Analyse mehrere virtueller Zonen/DMAs führt zu einer größeren Zuverlässigkeit und einer geringeren Fehlerquote, weil Sondereffekte oder Sonderereignisse, die auch Events genannt werden, die einmaligen hohen Wasserverbrauch zur Folge haben, durch das neue Verfahren automatisch erkannt werden können. Wenn während einer statistischen Analyse der Daten mehrere Tests auf eine Leckage hindeuten, wird ein Leckagealarm ausgelöst. Es wird nun untersucht, in welchen virtuellen Zonen/DMAs der Alarm ausgelöst wird. Eine erste Ortung wird dadurch erreicht, dass die Leckage in der Schnittmenge der virtuellen Zonen/DMAs liegt, für die ein Fehler generiert wird. Wird der Alarm in mehreren disjunkten virtuellen Zonen/DMAs gleichzeitig ausgelöst, kann davon ausgegangen werden, dass durch einen Sondereffekt bzw. ein Sonderereignis oder spezielles Event, nicht durch mehrere Leckagen, dieser erhöhte Verbrauch resultiert. In einer automatisierten technischen Applikation sollte dennoch ein Hinweis generiert werden, um auf diesen Umstand hinzuweisen. Optional können mit den Werten aus verschiedenen virtuellen Zonen/DMAs auch die aus der Statistik bekannten Korrelationskoeffizienten gebildet werden. Wird so eine signifikante Korrelation festgestellt, so indiziert dies ein flächendeckendes Sonderereignis, wie beispielsweise ein erhöhter nächtlicher Wasserverbrauch auf Grund einer Sportübertragung im Fernsehen.Furthermore, the use of the non-disjunctive, that is to say common flow meters, virtual zones / DMAs makes it possible to automatically limit the leakage. The described simultaneous analysis of multiple virtual zones / DMAs leads to greater reliability and a lower error rate because special effects or special events, which are also called events that result in a one-time high water consumption, can be automatically detected by the new method. If multiple tests indicate leakage during a statistical analysis of the data, a leak alarm will be triggered. It is now investigated in which virtual zones / DMAs the alarm is triggered. A first location is achieved by having the leakage in the intersection of the virtual zones / DMAs for which an error is generated. If the alarm is triggered simultaneously in several disjoint virtual zones / DMAs, it can be assumed that a special effect or a special event or special event, not multiple leaks, will result in this increased consumption. Nevertheless, an indication should be generated in an automated technical application to indicate this fact. Optionally, the values from different virtual zones / DMAs can also be used to form the correlation coefficients known from statistics. If such a significant correlation is found, this indicates a nationwide special event, such as an increased nighttime water consumption due to a sports broadcast on television.
Wird hingegen eine Leckage in nur einer virtuellen Zone/DMA entdeckt, dann kann der Ort dadurch eingegrenzt werden, das der Leckageort in dieser Zone/DMA genau in dem Bereich liegt, der von keiner anderen virtuellen DMA überdeckt wird.Becomes on the other hand detects a leak in just one virtual zone / DMA, then the location can be limited by the location of the leak in this zone / DMA is exactly in the range, that of no other virtual DMA covered becomes.
Es
wird ein Algorithmus vorgeschlagen, der mit den
Zusammenfassend arbeitet der mathematische Algorithmus nach folgenden Schritten. Bei einem Initialisierungsschritt wird jedem Leitungsabschnitt die Zahl 1 zugeordnet. Danach wird eine Schleife über alle virtuellen Zonen/DMAs ausgeführt. Und zwar falls kein Leckagealarm für eine virtuelle Zone/DMA vorliegt, wird die Bewertung aller Kantenabschnitte, die zu dieser virtuellen Zone/DMA gehören gleich 0 gesetzt. Im anderen Fall wird die Bewertung von jedem Kantenabschnitt, der zu einer virtuellen Zone gehört, um 1 erhöht, sofern er nicht 0 ist. Am Ende des Verfahrens hat jeder Abschnitt, der in keiner virtuellen Zone liegt, für die ein Alarm ausgelöst wurde, den Wert 0. Ist der Wert größer 0, so ist die Zahl genau um 1 größer als die Anzahl der Fehler, die für den Abschnitt gemeldet wurden. Die Abschnitte, die die größten Bewertungszahlen aufweisen, sind mit der größten Wahrscheinlichkeit für den Alarm verantwortlich. Liegen diese in verschiedenen virtuellen Zonen, so kann der Alarm möglicherweise eben so durch einen Event bzw. einen Sondereffekt oder ein Sonderereignis ausgelöst worden sein.In summary The mathematical algorithm works according to the following steps. In an initialization step, each line section is the Number 1 assigned. After that it will loop over all virtual zones / DMAs executed. And although if no leak alarm for a virtual zone / DMA is present, the evaluation of all edge sections, those belonging to this virtual zone / DMA are set equal to 0. In the other Case, the evaluation of each edge portion leading to a heard virtual zone, increased by 1, unless he is 0. At the end of the procedure, each section has which is not in a virtual zone for which an alarm was triggered, the value 0. If the value is greater than 0, then the number is exactly one greater than the number of errors for the section was reported. The sections that have the largest rating numbers are the most likely for the Alarm responsible. Are they in different virtual zones, so the alarm may be just as by an event or a special effect or a special event triggered have been.
Literaturverzeichnisbibliography
- [1] Forum Wassermanagement 10.12.07[1] Forum Water Management 10.12.07
- [2] Voß, Werner: ”Taschenbuch der Statistik” Leipzig (2004)[2] Voss, Werner: "Paperback Statistics "Leipzig (2004)
Claims (19)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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DE (1) | DE102008048747B3 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012059390A1 (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Leakage detection and leakage location in supply networks |
DE102011078240A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Leak detection by means of stochastic mass balance |
CN104929191A (en) * | 2015-06-12 | 2015-09-23 | 中国科学院生态环境研究中心 | Water supply network leakage loss control method |
CN105423137A (en) * | 2015-12-28 | 2016-03-23 | 安阳师范学院 | Gas network leakage transient pressure wave detection and analysis system and detection and analysis method |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2841674A1 (en) * | 1978-09-25 | 1980-05-22 | Heide Gerhard Dipl Ing | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING LOSSES FROM PUBLIC WATER PIPE NETWORKS |
-
2008
- 2008-09-24 DE DE200810048747 patent/DE102008048747B3/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2841674A1 (en) * | 1978-09-25 | 1980-05-22 | Heide Gerhard Dipl Ing | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING LOSSES FROM PUBLIC WATER PIPE NETWORKS |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012059390A1 (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Leakage detection and leakage location in supply networks |
CN103189725A (en) * | 2010-11-05 | 2013-07-03 | 西门子公司 | Leakage detection and leakage location in supply networks |
CN103189725B (en) * | 2010-11-05 | 2016-01-20 | 西门子公司 | Leakage identification in supply system and leakage location |
US10401250B2 (en) | 2010-11-05 | 2019-09-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Leakage detection and leakage location in supply networks |
DE102011078240A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Leak detection by means of stochastic mass balance |
US20140149054A1 (en) * | 2011-06-28 | 2014-05-29 | Holger Hanss | Leak Detection Via a Stochastic Mass Balance |
CN104929191A (en) * | 2015-06-12 | 2015-09-23 | 中国科学院生态环境研究中心 | Water supply network leakage loss control method |
CN104929191B (en) * | 2015-06-12 | 2017-01-25 | 中国科学院生态环境研究中心 | Water supply network leakage loss control method |
CN105423137A (en) * | 2015-12-28 | 2016-03-23 | 安阳师范学院 | Gas network leakage transient pressure wave detection and analysis system and detection and analysis method |
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