【摘 要】
:
随着城市化进程的加快,人们对水资源的需求变得越来越大,与此同时水务行业在发展过程中难免会遇到管道因为老化、腐蚀以及第三方人为破坏等原因导致的爆管,从而造成水资源浪费以及环境破坏,因此开展供水管网爆管检测与诊断研究显得尤为重要。本研究以机器学习方法为手段,围绕供水管网爆管实时检测这一目标,对以下三个方面进行了研究。(1)供水管网压力计优化部署方法当前供水管网底层压力计节点部署主要依靠人工经验和大客户
论文部分内容阅读
随着城市化进程的加快,人们对水资源的需求变得越来越大,与此同时水务行业在发展过程中难免会遇到管道因为老化、腐蚀以及第三方人为破坏等原因导致的爆管,从而造成水资源浪费以及环境破坏,因此开展供水管网爆管检测与诊断研究显得尤为重要。本研究以机器学习方法为手段,围绕供水管网爆管实时检测这一目标,对以下三个方面进行了研究。(1)供水管网压力计优化部署方法当前供水管网底层压力计节点部署主要依靠人工经验和大客户需求作为依据,缺乏系统性的科学论证,容易造成节点冗余和覆盖不足的情况。针对这一问题,本文采取先聚类再筛选的策略,首先运用K-means方法进行压力计聚类,随后再以节点爆管灵敏度这一指标作为筛选依据,选择爆管灵敏度高的节点作为压力计部署点。通过优化后的压力计节点监测供水管网整体运行状态,为爆管诊断提供数据支撑。(2)基于水压最不利点的供水管网整体状况评价方法基于水压最不利点压力示数推测供水管网整体供水态势是水务行业中的通行做法,但当前的推测往往依据一线工作人员的主观判断,容易受到诸多不确定因素的影响,因此需要一种客观的数学模型对最不利压力点示数的异常程度进行估计。本研究引入了迁移学习框架,利用不同时期的历史压力数据构成多个源域,进而建立水压最不利点的压力示数预测模型。此外,论文所提数学模型亦考虑到全网不同压力计节点示数之间的相关性并对此进行了建模表达,以增强模型的精确性。最后,通过水压最不利点压力预测值与真实值之间的对比,可以明确地表明当前供水管网中是否存在异常情况,避免人工判断带来的不确定性。(3)无标签在线爆管定位方法在实际工作场景中,基于压力计和流量表获取的供水管网状态数据难以包含必要的数据标签,使得常规监督学习方法无法直接用于爆管定位之中,因此本研究首先通过基于最短路径算法为每个管段匹配相应的压力计节点,以解决管网中管段与压力计数量的不对等问题。随后使用局部离群因子算法通过匹配后的压力计示数实时估计各管段的离群程度。最后将管段的离群程度转换为爆管概率,将爆管概率较高的管段认定为爆管,以此实现供水管网中的爆管实时定位。
其他文献
燃气轮机是一种定容式动力机械,其输出功率与进气的质量流量密切相关。进气温度升高,空气密度下降,质量流量减小,燃气轮机输出功率降低,燃气轮机的相对效率也下降。因此,燃气轮机进气冷却技术应运而生。本文所研究的换热器即是翅片管式换热器,源于重庆某公司的M251S型燃气轮机进气冷却系统。翅片管式换热器具有换热效率高、结构紧凑、性能稳定等备受青睐。将水-空气翅片管式换热器合理地应用到燃气轮机进气冷却系统中,
膀胱癌(Bladder cancer,BC)是泌尿生殖系统常见的恶性肿瘤。我国膀胱癌的发生率和死亡率均位于男性泌尿生殖系统恶性肿瘤的第一位。因此,人们迫切的需要了解膀胱癌发生发展的分子机制来改善预后和治疗的效果。19号染色体开放阅读框10(Chromosome 19 open reading frame 10,C19orf10)基因编码的蛋白是单核细胞和巨噬细胞分泌的旁分泌作用蛋白。通过查阅文献发
由于外延式扩张的限制越来越严格,当今城市建设正在向内涵式发展的方向转变。新常态下,“大拆大建”的模式也已走向终点,关于城市可持续发展新路径与新渠道的探索逐渐展开。“有机更新”理论汲取了以往大规模拆除重建的教训,把城市看做“生命体”,强调以人为本、循序渐进,注重历史价值保护以及城市可持续发展,在当下的城市建设转型期备受关注。在探索城市内涵式提升的过程中,历史文化遗产的保护与传承成为研究重点。从现实的
随着我国城市化的快速扩张及教育资源需求的增长,紧张的土地资源与不足学位之间的矛盾日益突出。如何在高密度的城市环境,匮乏的土地条件,严苛的规范限制下,构建一个高容积率,高密度,高质量的校园是当前小学建设需要面对的挑战。集约化设计是应对高密度城市环境必不可少的一环,而竖向维度空间设计是实现集约化的核心。本文在研究国内外相关理论与案例的基础上,结合实地调研,针对以武汉市江汉区小学为代表的校园设计问题,诸
高盐废水种类繁多,来源广泛,具有污染物浓度高、成分复杂等特点。氮元素是高盐废水中常见的污染物,过量的氮元素会造成水体富营养化,导致水污染现象加剧,因此亟需探索更加经济高效、绿色环保的水处理新技术,对高盐废水进行脱氮处理及资源化回收利用。微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFCs)能够利用微生物将废水中有机物的化学能部分转化为电能输出,同时也可以转化去除废水中的N、P等污染物
随着我国桥梁工程的发展,越来越多几何形式复杂的桥梁截面应用于大跨桥梁设计,如复杂箱梁断面、桁架梁以及开口式桥梁断面,这进一步加大桥梁抗风性能研究的难度。本文基于国家自然科学基金项目“非平稳强风激励下大跨桥梁三维抖振力特性及响应分析方法精细化研究”(项目编号:51978108),以带挑臂箱梁为例,基于三维抖振分析理论,建立了复杂桥梁断面抖振力空间分布特性及三维气动导纳的测力识别方法,并通过双天平同步
发展纯电动汽车是解决我国能源危机、减小环境污染、实现碳达峰与碳中和目标的最重要举措之一。电动汽车电驱系统包含由电池、DC-DC变换器、逆变器、电机组成的电气系统和由减速器、差速器、半轴组成的机械系统,电气系统参数和机械系统参数都会对整个电驱系统动态性能产生影响。单独对电气系统和机械系统进行研究分析和设计都不能准确地反映电驱系统内部的机电耦合特性,不能使电驱系统性能达到最优。结合国家重点研发计划《高
我国土地资源越发匮乏,为了满足建设需要,常常把建筑物修建在山地上,依山而建的山地建筑常采用桩基来支撑上部结构,形成边坡桩基。边坡桩基的受力特点较平地桩基而言更加复杂,目前对边坡桩基的研究还不够成熟,对于边坡嵌岩桩的抗震性能的研究更是不为多见。本文结合山地结构实际工程,选取了场地及上部结构原型,根据相似理论,完成了试验缩尺模型的设计,选取了满足桩、基岩相似关系的材料,制作了一批模型箱及一款方便加载且
区域能源系统(DES)可为一定区域内的多栋建筑集中制备冷/热水,具有运维集中度高,可改善城市环境、优化当地能源结构的优点,近十多年来在许多城市得到了应用。但从目前国内现有的建成案例来看,区域能源系统在夏季供冷工况下,存在管网长距离输配冷量损失过大的问题,影响了整个系统的经济性,未能发挥出区域能源系统的优势。本文着眼于区域能源系统的输配管网这一子系统,在TRNSYS平台上搭建了区域输配管网动态仿真模
下肢被动式外骨骼因其轻量、便携、稳定性高等特点,在增强人体行走能力、减轻步态中某一区间负担具有潜在优势。人体在下楼时相比于其他步态,下肢膝关节表现出更大的弯曲角度、伸展力矩和更多的负功区间等特征。。本文以下楼为特殊场景,分别以线性储能元件与非线性储能元件为研究对象,为被动式类弹簧膝关节外骨骼提供一套全新性的设计解决方案。具体研究工作包括:类弹簧被动式膝关节外骨骼助力模型的建立。通过已发表的相关步态