供水管网作为输水设施的一部分,对于智慧城市的建设和维持社会的发展有着至关重要的作用。管网的漏损是城市供水系统中比较普遍的现象,也是社会所面临的难题。影响漏损的因素很多,主要因素是供水管网水压过大,管道材料的老化。如何有效地控制管网漏损一直以来都受到供水行业的密切关注,国内外的从业人员也为此投入了大量的人力和物力,然而管网的漏损并没有得到很好的改善。管网漏损控制是城市供水系统管理中的技术难题,本文结合先进的物联网技术,提出了基于物联网和云计算的城市供水管网漏损控制系统,试图克服SCADA系统数据监测与处理能力的不足,为供水管网漏损监控的科学决策管理提供有益的探索。主要的研究内容如下:(1)全面分析了影响城市供水管网漏损的因素,详细地总结了城市供水管网漏损控制技术,通过对现存的漏损控制方法进行优劣分析,旨在全面地审查漏损技术管理水平。(2)详细介绍了物联网的概念、理论体系以及它的应用现状,并对物联网的关键技术进行了研究,提出物联网技术可以很好地应用在供水系统中,结合漏损控制技术完成管网漏损控制。(3)为了解决城市供水管网不便监管、自控能力弱、漏损严重等问题,设计了基于物联网和云计算的城市供水管网漏损控制系统架构模型。该系统以物联网为架构体系,OneNet设备云平台为数据处理平台,开发海量数据处理、实时监测管理服务、智能调度服务、应用系统接口等功能。此外,也具体分析了系统感知层中ZigBee无线传感网络技术、RFID技术以及网络层中的传输技术,研究了应用层中数据平台和软件系统的设计方法,给出了压力趋势面法的漏损监测和基于遗传算法压力管理的漏损控制技术。(4)以北方某地区的城市供水管网为研究对象,详细描述了如何为该地区构建基于物联网和云计算的城市供水管网漏损控制系统,然后建立管网水力模型,通过基于遗传算法的压力管理漏损控制技术,优化阀门的数量、位置以及开启度。通过研究,得出以下结论:(1)物联网技术可以应用在供水系统中,构建基于物联网和云计算的城市供水管网漏损控制系统,有效地拓展了SCADA系统的功能,为供水管网漏损控制的研究提供了新思路,有助于智慧城市的建设。(2)压力趋势面分析法与基于遗传算法的压力管理融入物联网技术,解决了供水管网漏损控制的数据量大,数据传输和管理等问题,可以有效地对供水管网进行管理,满足供水系统的管理需求。(3)实例表明将系统运用在某地区的城市供水管网中,采用基于遗传算法的压力管理技术,优选控制阀门,并给出优化的阀门开启度,使得管网压力趋于合理,漏损量从36.2593L/S降到了31.2651L/S。