监测信息深度挖掘的供水管网污染源定位

1

作者 廖懿 颜合想 +2 位作者 张诗佳 信昆仑 陶涛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期25-33,共9页

为实现供水管网污染源及时准确地定位,针对配备在线水质监测设备的供水管网系统,提出一种充分挖掘水质传感器时序信息的贝叶斯方法,用于节点需水量随机波动条件下供水管网污染源定位。该方法采用蒙特卡洛模拟生成随机污染事件,构建各节... 为实现供水管网污染源及时准确地定位,针对配备在线水质监测设备的供水管网系统,提出一种充分挖掘水质传感器时序信息的贝叶斯方法,用于节点需水量随机波动条件下供水管网污染源定位。该方法采用蒙特卡洛模拟生成随机污染事件,构建各节点污染事件的观测信息概率分布,利用贝叶斯推断,根据传感器报警次序及时间观测信息,实时更新各候选污染节点的后验概率,并根据排序确定可疑污染源位置,同时对比不同传感器信息挖掘程度对定位结果的影响。结果表明,所提出的方法能在水质传感器报警信息累积时不断更新可疑候选节点的污染源后验概率,使候选节点个数降低,污染概率信息熵降低,能有效地识别出污染节点所在区域,且传感器信息挖掘程度越深,污染事件定位的准确率也越高。引入传感器首次报警时间作为辅助信息可以减少候选污染节点个数,降低候选节点污染源概率分布的不确定性,提高定位的准确性。 展开更多

关键词 供水管网 污染源定位 贝叶斯方法 信息挖掘 需水量随机波动 信息熵

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于用户水质投诉信息的供水管网污染源追踪定位 被引量：3

2

作者 信昆仑 项宁银 +1 位作者 陶涛 尹兆龙 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期283-286,291,共5页

突发性水污染事故事发突然,污染物扩散迅速,对供水管网水质安全危害巨大.在缺乏足够水质监测设备的城市,用户对管网的水质投诉信息可及时反映管网水质情况.根据用户水质投诉的位置信息,利用改进的污染矩阵法查找管网候选污染源节点,再... 突发性水污染事故事发突然,污染物扩散迅速,对供水管网水质安全危害巨大.在缺乏足够水质监测设备的城市,用户对管网的水质投诉信息可及时反映管网水质情况.根据用户水质投诉的位置信息,利用改进的污染矩阵法查找管网候选污染源节点,再通过概率理论分析各候选污染源节点中是污染源的可能性,最后采用波达法则和数据标准化法两种方法评价最具可能性污染源.该方法的可行性和有效性通过某市管网实例进行了验证. 展开更多

关键词 供水管网 污染源追踪定位 概率分析 用户投诉

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于用户水质投诉信息的供水管网污染源的追踪定位 被引量：2

3

作者 信昆仑 刘龙 +1 位作者 陶涛 项宁银 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期336-342,共7页

用户对水质异常情况的投诉是反映供水管网整体水质状况的重要信息,但由于投诉信息具有滞后性、非量化等特征,目前尚未有基于这些信息的管网污染源识别方法.基于模式识别理论,提出了一种根据用户投诉信息追踪定位污染源的方法.该方法首... 用户对水质异常情况的投诉是反映供水管网整体水质状况的重要信息,但由于投诉信息具有滞后性、非量化等特征,目前尚未有基于这些信息的管网污染源识别方法.基于模式识别理论,提出了一种根据用户投诉信息追踪定位污染源的方法.该方法首先根据投诉节点的位置信息确定污染源候选节点集合,通过水质模拟确定候选节点发生污染后的用户水质投诉顺序,并以此为基础构建模式识别神经网络.考虑到用户投诉信息的特点,采用有噪声的样本对神经网络进行训练,并对不同类型噪声的样本进行测试.结果表明,训练后的神经网络可以有效地识别用户投诉信息模式,进而确定污染物注入位置. 展开更多

关键词 供水管网 污染追踪定位 模式识别 神经网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于灵敏度分析的供水管网模型多目标校核 被引量：7

4

作者 信昆仑 詹书俊 +1 位作者 陶涛 李树平 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期736-739,共4页

运用全局灵敏度分析方法(Sobol’法)对供水管网模型中的管道摩阻进行灵敏度分析,选取灵敏度较大的管道进行参数校核,并以实际给水管网为实例进行自动校核工作.校核结果表明,利用Sobol’法求得管道灵敏度后,只校核灵敏度较高的管段摩阻,... 运用全局灵敏度分析方法(Sobol’法)对供水管网模型中的管道摩阻进行灵敏度分析,选取灵敏度较大的管道进行参数校核,并以实际给水管网为实例进行自动校核工作.校核结果表明,利用Sobol’法求得管道灵敏度后,只校核灵敏度较高的管段摩阻,减少了决策变量的个数,大大降低了校核时间,运用精英型非支配排序的多目标优化算法(NSGA-Ⅱ算法)进行求解,提高了校核效率,达到了预定的精度要求. 展开更多

关键词 供水管网 模型 多目标 校核 灵敏度分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

伪并行遗传算法在供水管网优化调度中的应用 被引量：8

5

作者 信昆仑 刘遂庆 +1 位作者 陶涛 李树平 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1662-1667,共6页

讨论了基于微观水力模型的多水源大型供水管网优化调度问题的主要特征,并提出了求解该问题的改进遗传算法.首先,针对决策变量的结构提出二进制-实数混合编码策略;其次,设计并实现了多种群进化的伪并行遗传算法.将本算法与单一群体进化... 讨论了基于微观水力模型的多水源大型供水管网优化调度问题的主要特征,并提出了求解该问题的改进遗传算法.首先,针对决策变量的结构提出二进制-实数混合编码策略;其次,设计并实现了多种群进化的伪并行遗传算法.将本算法与单一群体进化算法同时应用于实际管网的优化调度求解,结果表明,通过个体迁移策略,伪并行遗传算法可以加速优化搜索的进程,显著改善解的质量,并有效节省运行调度费用. 展开更多

关键词 供水管网 水力模拟 优化调度 伪并行遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于综合水龄指数评价的供水管网优化调度 被引量：13

6

作者 信昆仑 瞿玲芳 +1 位作者 陶涛 颜合想 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1579-1584,共6页

研究了通过计算节点平均水龄分析该地区供水管网的水质状况的方法,在此基础上,提出供水管网综合水龄指数评价指标,并基于该指数构建管网水力优化调度模型,采用遗传算法实现优化问题的求解,并以江苏某镇城乡统筹供水管网为实例进行了应用... 研究了通过计算节点平均水龄分析该地区供水管网的水质状况的方法,在此基础上,提出供水管网综合水龄指数评价指标,并基于该指数构建管网水力优化调度模型,采用遗传算法实现优化问题的求解,并以江苏某镇城乡统筹供水管网为实例进行了应用.结果表明,水力优化调度能够改善管网的综合水龄情况,尤其是对于流量较大的节点有明显的效果,但是对于管网末端水量相对较小节点,则需要结合水力调度以及管段冲洗等方式来改善管网水龄情况. 展开更多

关键词 供水管网 节点水龄 优化调度 遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于负梯度法的供水管网污染源识别 被引量：5

7

作者 信昆仑 盛希夫 +1 位作者 陶涛 项宁银 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期116-120,共5页

利用负梯度法研究供水管网突发污染事故时污染源识别问题.首先针对供水管网的污染源识别问题构建最优化问题数学模型,然后用EPANET作为内嵌的水质模拟计算引擎,沿着目标函数的负梯度方向进行问题的最优解搜索,并针对管网算例,对污染源... 利用负梯度法研究供水管网突发污染事故时污染源识别问题.首先针对供水管网的污染源识别问题构建最优化问题数学模型,然后用EPANET作为内嵌的水质模拟计算引擎,沿着目标函数的负梯度方向进行问题的最优解搜索,并针对管网算例,对污染源侵入时间、地点和侵入过程进行计算求解.分析差分步长、梯度求解方法等因素对问题求解效率的影响,结果表明采用基于水质模拟的差分法求解梯度向量并以水质公差作为差分步长,具有最好的求解效果. 展开更多

关键词 供水管网 污染源识别 梯度法 最优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

混合编码遗传算法基于面向对象方法的实现及应用 被引量：7

8

作者 信昆仑 刘遂庆 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第21期36-38,共3页

采用面向对象方法对混合编码的遗传算法进行了分析和设计,并在此基础上开发了通用的遗传算法工具箱,结合城市给水管网泵站的优化调度问题说明了其应用。

关键词 遗传算法 编码 面向对象 优化调度

在线阅读 下载PDF 职称材料

建筑陶瓷行业SO_2污染物评价及总量控制实用方法 被引量：1

9

作者 信昆仑 郭茹 程声通 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期469-471,共3页

采用高斯点源模型对建陶生产造成的SO2地面浓度增量进行计算。利用比例下降模型计算建陶业的SO2允许排放总量,并根据企业的设备生产能力进行了总量分配,在方法上具有较强的可操作性,计算结果表明,可有效降低所在地区的SO地面浓度。

关键词 建筑陶瓷 SO2 总量控制 高斯扩散模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于突发污染事件的管网水质监测点优化布置 被引量：9

10

作者 陶涛 吕存阵 +1 位作者 信昆仑 陆怡 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1621-1625,共5页

针对城市供水系统中突发的污染事件,提出了供水管网水质监测点布置方法.利用混合整数规划模型表达了多目标水质监测点布置,通过模拟管网发生的水质污染事件,计算管网发生污染事件时对用户带来的影响值,利用改进的贪心随机自适应性搜索... 针对城市供水系统中突发的污染事件,提出了供水管网水质监测点布置方法.利用混合整数规划模型表达了多目标水质监测点布置,通过模拟管网发生的水质污染事件,计算管网发生污染事件时对用户带来的影响值,利用改进的贪心随机自适应性搜索算法对模型求解,并结合ZJ市管网,验证了该算法对模型的求解效率,提出了该市基于突发污染事件的管网水质监测点优化布置方案. 展开更多

关键词 供水管网 水质监测点 优化布置 贪心随机自适应搜索算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于布谷鸟算法的给水管网调压阀优化设计 被引量：7

11

作者 陶涛 张俊 +1 位作者 信昆仑 李树平 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期600-604,631,共6页

针对城市给水管网漏损日益严重的问题,采用压力管理的策略,通过在管网中安装调压阀降低管网压力,从而达到减少管网真实漏损的目的.利用一个新的优化算法布谷鸟算法,建立管网调压阀优化模型,确定调压阀的数量、最优安装位置以及最优操作... 针对城市给水管网漏损日益严重的问题,采用压力管理的策略,通过在管网中安装调压阀降低管网压力,从而达到减少管网真实漏损的目的.利用一个新的优化算法布谷鸟算法,建立管网调压阀优化模型,确定调压阀的数量、最优安装位置以及最优操作方式,并在算例管网中与遗传算法进行对比测试.结果显示:布谷鸟算法由于其调节参数少,随机搜索路径优,在调压阀优化设计中显示了更优秀的优化能力,显示了强大的算法应用可扩展性,使得对真实管网通过最优化算法来确定最佳阀门控制策略成为可能. 展开更多

关键词 给水管网 布谷鸟算法 降低漏损 调压阀优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

给水管网漏损检测周期的优化求解 被引量：10

12

作者 耿为民 刘遂庆 信昆仑 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期451-454,共4页

城市供水企业迫切需要加强给水管网漏损管理,减少漏损水量,提高经济效益.给水管网检测周期的优化求解以管网历史漏损统计数据为基础,以漏损控制总费用最低为目标,采用自回归滑动平均混合过程及叠合模型预测管网漏水量、漏损件数,并求解... 城市供水企业迫切需要加强给水管网漏损管理,减少漏损水量,提高经济效益.给水管网检测周期的优化求解以管网历史漏损统计数据为基础,以漏损控制总费用最低为目标,采用自回归滑动平均混合过程及叠合模型预测管网漏水量、漏损件数,并求解管网经济漏水量,在此基础上建立漏损检测周期的优化数学模型.结果显示,总漏水量因实施优化检测周期而减少,漏损控制费用降低.优化检测周期的确定受管线检测费用、漏损水量费用等模型参数影响. 展开更多

关键词 给水管网 漏损管理 优化检测周期 管网漏损预测 经济漏水量

在线阅读 下载PDF 职称材料

供水管网水龄的逐节点遍历简化算法 被引量：6

13

作者 王永 刘遂庆 +1 位作者 信昆仑 王文清 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第20期199-201,共3页

基于水龄的定义,设计逐节点遍历简化算法计算供水管网节点水龄。此法克服了国内传统通过寻找不同的水源到节点的路径而进行广度优先搜索的算法,以及国外常用的划分管段为若干片段并将水龄作为水质的特例来逐时段模拟的拉格朗日传输算法... 基于水龄的定义,设计逐节点遍历简化算法计算供水管网节点水龄。此法克服了国内传统通过寻找不同的水源到节点的路径而进行广度优先搜索的算法,以及国外常用的划分管段为若干片段并将水龄作为水质的特例来逐时段模拟的拉格朗日传输算法的不足,建模简单,运算快速,结果准确,从而为管网水质的进一步计算和模拟提供了基础理论模型与算法参考。 展开更多

关键词 水龄 管网水质 逐节点遍历简化算法 广度优先搜索 拉格朗日传输算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

分散复杂多水源原水系统一级优化调度 被引量：7

14

作者 陶涛 夏禹 +1 位作者 信昆仑 刘遂庆 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1772-1776,共5页

珠海市汛期降雨充沛,水库集雨面积大,且各水库均是自流供水,合理分配各水库供水量,有效地利用降雨大这一有利条件是珠海水司汛期调度的一大重点.针对珠海市分散复杂多水源原水系统河库并存、库库连通和汛期多雨水的特点,建立了以取水泵... 珠海市汛期降雨充沛,水库集雨面积大,且各水库均是自流供水,合理分配各水库供水量,有效地利用降雨大这一有利条件是珠海水司汛期调度的一大重点.针对珠海市分散复杂多水源原水系统河库并存、库库连通和汛期多雨水的特点,建立了以取水泵站能耗最小、水库运行末水位偏离水库控制水位最小为目标的一级优化调度模型,通过遗传算法对模型进行求解,结果显示优化后的调度方案在满足实际调度需求的前提下,节能优势明显,而此模型的建立,也为分散复杂多水源原水系统的一级优化调度提供了一种新的思路. 展开更多

关键词 多水源 优化调度 遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市供水管网二次加氯研究进展 被引量：11

15

作者 马力辉 刘遂庆 信昆仑 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期693-697,共5页

传统城市供水管网一般在净水厂实行消毒以减少用户受到病原体及各种水传播疾病的危害。既要保证足够的氯残留,又要减少过量氯产生的气味和可能的消毒副产物(DBPs),传统的消毒方法经常是不可能的。为了解决这对矛盾,二次加氯将会是个很... 传统城市供水管网一般在净水厂实行消毒以减少用户受到病原体及各种水传播疾病的危害。既要保证足够的氯残留,又要减少过量氯产生的气味和可能的消毒副产物(DBPs),传统的消毒方法经常是不可能的。为了解决这对矛盾,二次加氯将会是个很好的解决策略。二次加氯的优势已经吸引了国内外许多专家学者的关注,对二次加氯的研究进展进行了综合的论述,从新的角度对现有的优化模型进行了分类,并比较和推荐了认为可行或相对较好的模型。 展开更多

关键词 供水管网 水质 二次加氯 优化模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市暴雨模型发展现状与趋势 被引量：20

16

作者 谢莹莹 刘遂庆 信昆仑 《重庆建筑大学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期136-139,共4页

20世纪70年代以来,世界上已涌现出百多种城市暴雨模型用于排水系统的规划、设计和运行管理,以有效建设排水系统、减少内涝灾害,实现暴雨雨水的管理。文中系统地讲述了城市暴雨模型的相关概念及理论方法,例举了三个有代表性的城市暴雨模... 20世纪70年代以来,世界上已涌现出百多种城市暴雨模型用于排水系统的规划、设计和运行管理,以有效建设排水系统、减少内涝灾害,实现暴雨雨水的管理。文中系统地讲述了城市暴雨模型的相关概念及理论方法,例举了三个有代表性的城市暴雨模型的主要特征,并介绍了国内情况及发展趋势。 展开更多

关键词 暴雨模型 模拟 径流 排水系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于二维水流模拟的湖泊型水源保护区划分方法 被引量：5

17

作者 陶涛 王韵珏 +1 位作者 信昆仑 刘鹏 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期882-889,共8页

通过建立及求解二维水流水质模型,提出了基于水质模拟的湖泊型饮用水水源保护区的划分方法.以太湖贡湖流域为例,根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ/T338—2007),在研究二维水流水质模型的基础上,建立贡湖流域二维水流水质模型.... 通过建立及求解二维水流水质模型,提出了基于水质模拟的湖泊型饮用水水源保护区的划分方法.以太湖贡湖流域为例,根据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ/T338—2007),在研究二维水流水质模型的基础上,建立贡湖流域二维水流水质模型.将望亭立交调水情况作为重要影响因素,以高锰酸盐指数、总氮、总磷作为主要水质指标,模拟并分析贡湖湖体2010年不同调水情景模式下的水质变化.应用贡湖流域水流水质模拟结果和GIS分析方法,采用数值分析法划分贡湖水源地一、二级保护区,对贡湖饮用水水源保护区做出准确的划分,为贡湖流域的饮用水水源地保护提供切实可用的技术支持. 展开更多

关键词 水源地 二维水流水质模型 保护区划分

在线阅读 下载PDF 职称材料

EPANET模型在再生水管网规划设计中的应用 被引量：4

18

作者 魏炜 贾海峰 信昆仑 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2008年第3期38-41,共4页

在北京市再生水管网规划设计中,通过GIS建立规划管网的EPANET水力模型,消除了管网多水源供水、回用范围大、环状支状管网混合、结构复杂对水力计算的不利影响。并且针对水力计算结果———节点压力、管段流速和水力坡降(水头损失)进行分... 在北京市再生水管网规划设计中,通过GIS建立规划管网的EPANET水力模型,消除了管网多水源供水、回用范围大、环状支状管网混合、结构复杂对水力计算的不利影响。并且针对水力计算结果———节点压力、管段流速和水力坡降(水头损失)进行分析,通过调整初始设计管径不合理的管段管径以及根据北京市地形分布将再生水管网划分为4个弱连接的供水分区,解决了再生水厂多数集中在地形较低的东部地区和大范围回用高程变化所带来的管网压力过高的问题,提高了管网设计的合理性,降低了管网的投资和运行成本。研究中应用的方法和过程具有通用性,可以用于有压给水、再生水管网系统的模拟。 展开更多

关键词 EPANET 再生水管网 地理信息系统 水力计算模型 管网平差 北京市

在线阅读 下载PDF 职称材料

全球气候变化对水资源管理影响的研究综述 被引量：18

19

作者 陶涛 信昆仑 刘遂庆 《水资源与水工程学报》 2007年第6期7-12,共6页

气候变化已成为当今科学界、各国政府和社会公众普遍关注的环境问题之一,气候变化可能对生态系统和社会经济产生灾难性的影响。评价全球气候变化对水资源及水文条件的影响显得非常迫切。本文回顾了全球气候变化对水文水资源影响的研究进... 气候变化已成为当今科学界、各国政府和社会公众普遍关注的环境问题之一,气候变化可能对生态系统和社会经济产生灾难性的影响。评价全球气候变化对水资源及水文条件的影响显得非常迫切。本文回顾了全球气候变化对水文水资源影响的研究进展,总结了其发展趋势,进一步分析了我国在这方面的研究进展,在此基础上,提出了主要问题及未来的发展趋势。 展开更多

关键词 气候变化 水资源管理 生态系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于模式识别的供水管网污染源追踪分析方法 被引量：1

20

作者 陶涛 芦颖军 信昆仑 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期429-434,共6页

针对供水管网单点源污染问题,建立了一种污染源定位分析方法,通过识别监测数据与模拟数据两系列之间的变化模式,求得污染物投加点、投加时间、投加浓度三者的信息.同时,针对可能存在的误差问题,提出了确定误差限的方法,进而保证最终求... 针对供水管网单点源污染问题,建立了一种污染源定位分析方法,通过识别监测数据与模拟数据两系列之间的变化模式,求得污染物投加点、投加时间、投加浓度三者的信息.同时,针对可能存在的误差问题,提出了确定误差限的方法,进而保证最终求解结果包含真实污染源点.以某地区供水管网系统进行实例验证,结果表明,对于管网单点源连续注入式的污染事件,本方法可以较为快速而准确地定位出污染情况.对于实际供水管网污染的污染追踪,该方法具有一定的理论指导意义和应用价值. 展开更多

关键词 供水管网 污染源 模式识别

在线阅读 下载PDF 职称材料