肖化政[1]2003年在《GIS环境下供水管网故障时决策系统的研究》文中进行了进一步梳理本文对地理信息系统(GIS)进行了一般性的介绍，重点介绍了GIS环境下城市供水管网故障时的决策方案—优化的关阀方案和水力计算方法，以及GIS环境下供水管网故障时决策系统(GIS-GF)的设计思想、总体结构和关键技术。 GIS-GF系统是利用MapInfo的二次开发工具MapBasic语言，运用集成地图的方法(即通过Visual Basic语言将MapInfo地图窗口集成到VB程序中)而开发出来的应用程序。在系统中，利用MapInfo表管理供水管网的空间数据及图形，供水管网的属性数据存储于Access数据库中，通过OLE技术将两者连接起来并实现一定的功能。 在GIS-GF系统中，其关键是建立优化的关阀方案模块，它是实现水力计算模块的基础。根据管网的拓扑关系，运用图论中的BFS算法，建立了关阀模块，实现了管网故障时阀门的优化调度。通过低水压下管网的水力计算，来模拟故障时和关阀后的水力工况。 按照软件工程的方法，本文经过系统分析，从当前人工系统出发，提出了GIS-GF的结构及功能，并对这些功能模块的实现一一作了说明。
杨姗姗[2]2005年在《供水管网地理信息系统中爆管分析的设计与实现》文中认为供水管网地理信息系统是GIS技术在供水行业中的具体应用,建立供水管网地理信息系统系统的主要目标是实现对供水管网的数字化管理,为供水规划、设计、施工提供大量的信息,为实际的生产运行和领导决策提供可靠的依据,从而提高供水行业的管理水平,降低供水企业成本。 城市供水系统的爆管事故极为普遍,爆管后的抢修工作不容忽视。实现完善的爆管关阀分析功能将减少抢修时间,缩小停水范围,可将因爆管而造成的损失降为最小。因此爆管关阀分析是供水管网地理信息系统中重要的空间分析功能之一,它的有效实现是由叁个方面组成的:首先是数据录入时要生成高质量的数据,它是前提;其次是数据拓扑关系的建立,它是核心;最后是爆管分析的算法,它是关键。但是已有的系统都没有很好的做到或者同时实现这叁方面,导致分析的结果不准确,与事实情况不符,无法对现场抢修工作有现实的指导意义。 本文根据系统和爆管分析的需求以及供水数据的特点,对上述叁个方面进行了不同程度的创新:首先设计了面向供水行业的数据录入模块,引入连接规则和行业规范,使得数据符合要求,确保了数据质量,完成了分析的初步数据准备;而后在对逻辑网络模型的数据描述中根据管网数据的特点和爆管分析的需求提出了“管段”这个概念,把物理上的管线转换为逻辑上的管段,并在此基础上建立逻辑网络模型拓扑关系;在上述数据组织的基础上进行基于图模型和拓扑约束的管网数据一致性检测,这也是进行数据质量控制所必须的,只有经过数据录入时与建立完拓扑关系之后进行的一致性检测这两个数据质量控制的步骤,数据才能具备严密性和准确性,才算完成了数据准备;最后介绍爆管关阀分析的算法与实现,剔除了可关可不关的阀门,得到正确、经济的关阀门方案,并列出了受影响的用户。 上述思想与设计方案应用于“克拉玛依供水地理信息系统”中,成功的实现了爆管分析,并体现出了准确性与高效性,验证了上述方法的正确性与可行性。
张磊叁[3]2016年在《基于GIS的供水管网渗漏分析处理系统设计与实现》文中提出水是人类的命脉,是保障生活和生产不能缺少的物质基础,是人类社会进步和可持续发展的重要因素,能否保证供水系统的安全运行,直接关系到城镇建设和经济发展。管网作为供水系统的重要组成部分,能否安全平稳运行将直接对城镇供水的社会效益和经济效益造成影响。然而,在城镇供水管网系统运行中,由于一些无法预知和控制因素的影响,管网渗漏一直是影响城市供水的关键,因此,管网渗漏分析处理也成为供水企业需要解决的大问题。供水管网系统的数据库设计是系统开发设计的核心内容,针对当前大多数供水管网地理信息系统设计在管网空间分析方面的不足,结合供水管网数据自身的特点,建立更适合供水管网系统分析管理的的数据模型,即面向对象的地理数据模型Geodatabase,实现对供水管网空间数据和属性数据的一体化管理,并完成了供水管网的数据结构设计。构建一个开放的,交互性强的城市叁维地下供水管网模型。供水管网数据预处理和数据库设计是建立优秀供水管网信息系统的基础和前提,而渗漏分析则是供水管网GIS中重要的空间分析功能之一。本文论述了渗漏情况发生时,需要进行分析的主要任务,描绘出渗漏分析的理论模型,分析了树状管网中父结点与子结点的性质,设计了的有利于生成纵断面图的数据结构。实现了供水管网中各个阀门之间拓扑关系的分析,在此基础上,完成了供水管网渗漏关阀分析算法的实现。系统采用C#编程语言及Arc Engine组件库,以Microsoft Visual Studio2005为设计平台,进行界面与功能的设计,实现了城市供水管网系统的图形操作、条件查询、空间测量、地图显示、渗漏分析、属性编辑、图标打印等功能。并对研究成果和问题进行了总结,提出了关于系统在实际应用当中可能存在的问题。
韩东洋[4]2015年在《供热管网故障检测及分析模型研究与设计》文中认为本课题是以降低热网漏损、提高社会经济效益为目的,以相关的热力管网检测为核心,研究管网中漏损故障的检测与定位方法。当前国内大部分城市中,供热管网普遍存在着规模较大、分布广泛、直观性低等问题,所以当管网发生漏损故障时无法第一时间被发现,这对城市建设、居民生活以及社会经济建设造成了很严重的影响。现在国内许多企业都在开展相关技术研究,但大多都存在投资大、精度低的问题,所以尚处于理论研究阶段,实际应用困难。国内学者提出的基于BP神经网络对管网故障检测分析模型一改从前依靠人工检测或者经过逻辑推理计算得到问题结论的传统方法,为城市供热管网检测的研究找到了新的方向。但是鉴于BP神经网络对管网分析建立模型时存在着收敛慢,训练难,局部最优等问题,本文提出了基于概率神经网络的检测模型。概率神经网络当前普遍应用在机械故障诊断领域中,例如在桥梁诊断,机械故障识别等方面,并取得了相当满意的成果,故将其引入到供热管网故障诊断中。将管网的常态与非常态都作为一种运行的模式类型,用概率神经网络对管网状态进行诊断。同时,利用贝叶斯理论模型的参数进行调整优化。接着,为了解决管网规模过大导致的管网误差影响加重,模型计算负担太大的问题,引入了聚类分析理论对城市供热管网进行分区。分区后的局部区域内管网管段数量将大大减少,因此在局部区域内对管网诊断将提高神经网络模型的计算准确性和工作效率。同时,为了取得管网管线在漏损状态下的运行数据,保证管网聚类分区正确。论文以选定的实验区域中实际管网为例,进行了漏损事故的模拟,介绍了消防栓模拟事故的实验过程、试验方法。为建立准确、可靠的模型提供了可靠的数据支持。最后,基于以上研究,采用VC++和MATLAB联合开发了管网漏损检测定位的原型系统。该系统能有效、准确的诊断出管网故障并定位,减少了人工负担。
关晓涛[5]2004年在《基于MapObjects与C#语言的供水管网地理信息系统框架的设计与实现》文中进行了进一步梳理摘 要 供水系统是各行各业生存和发展的重要基础。当前，国民经济的迅速发展与水资源的愈加缺乏对城市供水系统提出了更高的要求。传统城市供水管网管理方式对水资源的分配和利用无法实现及时、有效、合理的优化配置和调度，造成极大的水资源浪费。地理信息系统是利用现代计算机技术和数据库技术来输入、存储、处理、显示和输出空间信息及其属性数据的计算机系统。城市供水管网地理信息系统就是利用地理信息系统等计算机技术和供水技术采集、管理、更新、综合、分析与处理城市供水管线信息的综合管理系统。组件式地理信息系统代表着当今 GIS 发展的潮流。MapObjects 是功能强大的组件式地理信息系统开发控件。C#语言是 Microsoft 专用在.NET Framework 平台上进行开发的一门新型编程语言。本课题基于 MapObjects 与 C#语言，以可靠、实用、可扩展、安全和经济为原则，开发城市给水管网地理信息系统框架，实现了管网图形管理、数据查询与分析、用户信息管理、固定资产管理、紧急事故处理等功能，使管网图形库、属性数据库融为一体，不仅图文并茂、准确高效，而且易于动态更新，从而大大提高了管网管理工作的效率和质量，可以为城市市政设施的管理、养护、规划、提供直观的，有效的管理手段，及时提供准确的设施现状，提供高效的设施档案和设施维护状态的管理，并为市政部门领导的决策提供科学依据。
张志磊[6]2014年在《基于水力模型的T市管网供水安全可靠性分析与研究》文中研究表明供水管网是城市供水系统中极其重要的组成部分,其能否安全可靠地运行将直接影响人们的日常生活和社会生产,而且对整个供水系统充分发挥经济效益和社会效益起着举足轻重的作用。随着现代社会的不断发展和人们对用水安全可靠性的不断提高,供水管网的可靠性研究近年来引起人们越来越多的关注。供水管网作为进入用户的最后一道工序,其重要性不言而喻,被称为城市的生命线。本课题主要研究内容为:可靠性基础理论分析与研究、供水管网水力模型的建立及校核研究,以及以T市实际供水管网水力模型为基础,对管网进行可靠性分析与研究。首先较全面地对可靠性基础理论进行了分析。对可靠性基本概念、可靠性函数进行分析与研究,得出组件的可靠度大小符合负指数分布,指出对管网定期的检修是减小管网事故的有效措施;分析管网可靠性研究的叁个方向(水力、水质和结构)以及各自特点,指出本文的研究对象主要是水力可靠性和管网结构可靠性;供水管网结构可靠性的大小又跟管网结构形式不同而各有差异,分析各自的可靠性大小以及系统可靠性与经济性之间的权衡。其次是供水管网水力模型的建立与校核。以供水管网动态水力模型模拟理论和方法为基础,通过对T市管网实际状况进行分析和研究,得出适用于该市的管网节点流量分配方法,包括营业水量和产销差水量。对用水模式(用水规律变化曲线)的制定方法进行研究和对比,指出采用竖向法得到的用水模式方差更小,准确性更高且更加与实际用水状况相符。对多种型号泵共同运行其实际运行工况进行探究,得出泵实际特性曲线。使用预校核和达尔文自动校核方法对模型进行校核,使压力监测点的误差范围在±2m内达到100%,在土1m范围内能达到85.71%,满足了模型的精度要求。成功建立了 T市供水管网水力模型,该模型当中包括管道有13589个,节点有9026个,阀门有3617个,消火栓有662个,为下一步的可靠性分析奠定了基础。最后基于水力模型对管网可靠性进行研究,主要是针对管网网络结构可靠性,分析说明管段组件可靠性的指标以及确定方法;考虑管网结构变化情况下,根据节点水力条件的变化,将节点可得水量的满足度作为节点可靠度,并对比分析得出权重系数法更适合用于确定管网系统的可靠性。在供水管网水力模型建立完成后,将水力模型应用于管网可靠性分析与研究上,以实际工程案例说明管网可靠性的大小,并对影响管网可靠性的主要影响因素和提高管网可靠性的应对措施进行探究。
庄宝玉[7]2011年在《城市输配水管网可靠性研究》文中认为输配水管网系统是城市重要的基础设施,承担着将自来水按质保量的从净水厂安全输配给用户的任务,其可靠性研究对于保证城市供水安全性、可靠性及服务水平有积极而又重要的意义。本文在总结分析国内外管网可靠性研究成果的基础上,利用系统工程、图论和优化算法理论,综合考虑影响可靠性的各种因素和不确定性来源,深入地研究了管网可靠性的评估方法及其在管网优化设计中的应用,为管网的设计及运行提供了理论依据和决策支持。首先,根据管网水力学基础理论,利用节点实际可利用流量与压力之间的关系式,基于EPANET水力计算引擎,提出了一种用于事故状态下的管网水力分析的方法。为了对事故状态下的管网进行拓扑结构分析,基于图论中的深度优先搜索算法,提出了一套新的关阀搜索和事故影响区域判定的算法,为探索阀门对可靠性的影响奠定了坚实的理论基础。其次,针对现有研究中普遍存在的忽视阀门数量和泵站适应性控制等影响因素的问题,从复杂系统可靠性的基础理论出发,考虑到影响系统可靠性的各种因素和不确定性来源,分别建立了基于最小割集法和蒙特卡罗法的管网可靠度计算模型,并将其用于中型管网的可靠性评估。算例的结果证实了阀门数量和泵站适应性控制对于可靠性有显着影响。再次,以流量熵作为水在管网流动不确定性的度量,间接表征系统的可靠性,建立了管网可靠性熵值代理模型;从能量角度出发,将系统克服或消减事故造成影响的能力量化为可恢复性指数,建立可恢复性指数代理模型。将两种模型应用于算例管网的可靠性分析中,结果验证了流量熵、可恢复性指数两种代理指标与系统可靠性存在正相关关系,同时也证明了两种代理模型的高效性和易用性。最后,首次将管径和阀门的位置作为决策变量,建立了以管网投资和运行费用最小、系统可靠度最大为目标的管网多目标优化设计模型。通过引入Pareto外部档案存储策略并借鉴NSGA-II的非劣和拥挤距离排序方法,将单目标的混合蛙跳算法扩展至多目标,并应用于管网多目标优化设计模型的求解。通过中国北方某开发区管网优化设计的应用实例,证明了多目标优化设计模型的可行性和混合蛙跳算法的高效性。
李玉存[8]2003年在《供水企业管控一体化系统的研究》文中进行了进一步梳理本文通过对水厂工艺流程及其工艺要求进行深入研究，设计出变频调速恒压供水计算机监控和数据采集（SCADA）系统。针对供水企业的特点，提出一种用PC机组态与PLC模块化编程相结合，有线和无线通讯相结合的方法，开发了一套计算机控制软件，实现了定压流量补偿的压力闭环运行控制和对水厂供水系统运行状况的监控。现场结果表明，该控制系统具有供水质量好，节能显着，稳定性强，可靠性高，操作灵活等特点。影响供水企业效益的主要因数是供水水质和供水系统的安全和可靠性，给水系统操作控制是一个多目标复杂约束条件下的混合离散型动态规划问题。控制目标是在满足服务供应及系统约束前提条件下，总费用最小。而传统的控制只能实现小区域压力闭环控制而难以做到供水系统的最优调度。本文以ERP的先进经营理念，通过建立管网管理和用户水量水费管理等综合管理系统，使工程师和管理者能够及时、准确地掌握供水系统的运行状况，使管理者真正实现生产与经营统筹管理，实现了管控一体化。
宋中硕[9]2007年在《城市供水管网地理信息系统的研究与实现》文中研究指明城市供水管网是支撑和保证城市经济发展及人民生活的重要基础设施。随着我国经济建设的迅速发展和城市规模的日益扩大,对城市供水管网提出了更高的要求。但是借助图纸、各类卡片来管理城市供水管网的传统人工管理方法,己越来越难以满足实际需要,对错综复杂的管线网络管理起来非常被动。因此使用计算机,借助地理信息系统技术对供水管网的规划、设计、建设、运行及维护进行科学管理,已势在必行。城市供水管网地理信息系统是利用GIS技术,在建立管网空间、属性数据库的基础上,管理供水管网空间和属性信息的综合信息系统,以此来实现供水管网管理的全计算机操作,提高供水管理的效率、质量和水平。系统的建立是城市供水信息化的发展要求。本文结合相关信息系统设计原理,并利用当前先进的地理信息技术、组件技术、数据库技术和管网建模技术,针对供水行业的需求和特点,提供一套供水管网地理信息化平台的解决方案。主要从供水管网的研究背景和现状、GIS二次开发、系统需求分析、总体设计、系统功能实现等几个方面对供水管网系统进行了详细说明和设计实现。城市供水管网地理信息系统包括六个子系统:1.数据管理子系统;2.查询统计子系统;3.管网管理子系统;4.模拟生成子系统;5.事故处理子系统;6.系统维护子系统。系统采用面向对象的分析设计方法,将功能强大的组件式地理信息系统开发控件—MapObjects与可视化程序开发语言Visual Basic相结合,建立一个集输入、编辑、管理于一体,能够快速提供准确供水管网信息,并能实现管网数据与图形数据管理、数据快速查询与统计、事故紧急处理、模拟生成分析等功能的综合管理系统,从而大大提高供水管网管理的效率、质量和水平。
孟潇[10]2010年在《基于SuperMap供水管网爆管事故分析研究》文中进行了进一步梳理.供水管网是支撑和保证城市经济发展及人民生活的重要基础设施之一,但近年来爆管事故发生频率增加、规模扩大、危害程度加剧,严重的影响居民的生产生活。目前,对于管网爆管尚缺乏有效的安全保障技术和事故快速处理能力,供水安全问题日益突出。本文基于GIS平台,采用SuperMap软件,以信息化技术为主要手段对爆管事故进行了分析研究,为提高爆管分析水平、及时处理爆管事故提供了新的思路。在大量阅读国内外供水管网爆管相关文献的基础上,系统研究了目前城市供水管网爆管的类型,一般的处理方法和研究发展方向；系统分析了爆管事故的理论基础,爆管诊断的主要途径,爆管事故应用的水力学基础及逻辑结构模型；运用GIS技术,利用SuperMap软件,结合“陕西省府谷县供水管网自动化工程软件开发”实际项目,进行了针对性的软件二次开发和功能实现。根据供水管网中爆管事故发生的特点,分别从爆管数据,算法,功能设计实现等方面进行系统研究和分析。在数据处理上,系统分析了供水管网爆管事故的数据组织、数据管理、拓扑关系及数据库结构与设计；在模型选择上,在总结对比现有模型基础上,寻求可行性强,便捷的最优模型,选用了生存分析模型解决管道爆管问题,为供水管网爆管预测分析提供模型支持；在运行工况上,综合水力学的相关知识,对爆管事故进行了直观的演示,方便了管理者的决策；在爆管事故处理上,通过比较建立了切实可行的关阀方案,为增强快速反应、提高事故处理效率,降低爆管事故的损失提供了技术支持。结合SuperMap软件整体演示了爆管分析的过程,证明论文研究的方法是可行的,爆管事故处理模块的功能操作界面是友好的,其研究成果可为同类工程借鉴和参考。
参考文献：
[1]. GIS环境下供水管网故障时决策系统的研究[D]. 肖化政. 湖南大学. 2003
[2]. 供水管网地理信息系统中爆管分析的设计与实现[D]. 杨姗姗. 武汉大学. 2005
[3]. 基于GIS的供水管网渗漏分析处理系统设计与实现[D]. 张磊叁. 东北石油大学. 2016
[4]. 供热管网故障检测及分析模型研究与设计[D]. 韩东洋. 东北石油大学. 2015
[5]. 基于MapObjects与C#语言的供水管网地理信息系统框架的设计与实现[D]. 关晓涛. 北京工业大学. 2004
[6]. 基于水力模型的T市管网供水安全可靠性分析与研究[D]. 张志磊. 沈阳建筑大学. 2014
[7]. 城市输配水管网可靠性研究[D]. 庄宝玉. 天津大学. 2011
[8]. 供水企业管控一体化系统的研究[D]. 李玉存. 天津大学. 2003
[9]. 城市供水管网地理信息系统的研究与实现[D]. 宋中硕. 中国地质大学（北京）. 2007
[10]. 基于SuperMap供水管网爆管事故分析研究[D]. 孟潇. 西安理工大学. 2010