融合凝聚层次聚类和互相关函数的城市排水管网监测点优化布置研究

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作者 吴文鑫 高杰 +3 位作者 于会来 林洁 蒋俊豪 李传奇 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第6期101-110,共10页

【目的】随着城市排水管网在洪水管理和水污染控制中的重要性日益凸显,对其监测网络的优化布置提出了迫切需求。【方法】提出一种高效、准确的城市排水管网监测点优化布置方法,以监测和识别管网污水非法排放。采用暴雨管理模型(SWMM)模... 【目的】随着城市排水管网在洪水管理和水污染控制中的重要性日益凸显,对其监测网络的优化布置提出了迫切需求。【方法】提出一种高效、准确的城市排水管网监测点优化布置方法,以监测和识别管网污水非法排放。采用暴雨管理模型(SWMM)模拟城市排水管网中污染物的运移过程,获取污染物时间序列数据;利用凝聚层次聚类算法对数据进行分类处理,确定排水管网中最优监测点的数量;通过互相关函数评估节点间的相关性,选择互相关系数最大的节点作为监测点的位置,以确保全面反映簇内的污染情况。【结果】使用SWMM手册中的排水管网案例验证了所提方法的有效性,选择部署3个监测点为最优选择。监测点布置效果评价表明,监测点数为3时,监测可靠度达到91.86%,监测平均响应时间为3.26 min。凝聚层次聚类在监测点布置效果上优于K-means算法,并且在全面覆盖排水管网上游、中游和下游方面表现更为出色。【结论】提出的城市排水管网监测点布局优化方法为城市排水管网监测与管理提供了新的技术手段,为相关领域的研究提供了新思路。 展开更多

关键词 城市排水管网 监测点优化布置 凝聚层次聚类算法 互相关函数 SWMM模型

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考虑系统参数不确定性的谐波谐振监测点优化配置方法 被引量：8

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作者 蒋海玮 徐永海 +3 位作者 何志轩 陶顺 常潇 王金浩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第23期141-151,共11页

在考虑电力系统不同类型元件参数取值具有不确定性的前提下,提出一种电力系统潜在并联谐波谐振监测点的优化配置方法。首先,基于谐波谐振模态分析介绍了并联谐波谐振可观性的相关概念;然后,根据不同类型元件参数的随机模型,应用谐波谐... 在考虑电力系统不同类型元件参数取值具有不确定性的前提下,提出一种电力系统潜在并联谐波谐振监测点的优化配置方法。首先,基于谐波谐振模态分析介绍了并联谐波谐振可观性的相关概念;然后,根据不同类型元件参数的随机模型,应用谐波谐振模态分析法和蒙特卡洛法,构建了概率性谐振监测矩阵;进而,定义并量化了谐振可观性指标和可观性-成本权衡因子,并在此基础上提出了谐波谐振监测点优化配置方法。该方法可以使配置方案在所需监测装置数满足投资成本限制的条件下,实现谐波谐振可观性和投资成本经济性两者之间的协调优化。最后,基于IEEE 30节点测试系统对所提方法进行了仿真分析,并将所提方法与传统方法得到的配置结果进行了比较,验证了所提方法的合理性与优越性。 展开更多

关键词 并联谐波谐振 监测点优化配置 不确定性 谐振模态分析 蒙特卡洛法 概率性谐振监测矩阵 可观性指标 权衡因子

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监测点数量和布局对雨水管网模型校核的影响分析

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作者 黄源 徐鑫艾 +2 位作者 赵珉 李明宇 郑飞飞 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期97-104,共8页

城市雨水管网模型参数复杂,模型校核面临较大挑战,而现有研究多集中于校核方法,忽略了监测点数量和布局对校核效果的影响,导致模型泛化能力差。以丹麦贝灵厄镇的雨水管网为案例,采用智能优化方法确定不同监测点数量下模型性能最优的监... 城市雨水管网模型参数复杂,模型校核面临较大挑战,而现有研究多集中于校核方法,忽略了监测点数量和布局对校核效果的影响,导致模型泛化能力差。以丹麦贝灵厄镇的雨水管网为案例,采用智能优化方法确定不同监测点数量下模型性能最优的监测布局方案,并分析监测点数量和布局对模型校核效果的影响。结果表明:增加监测点数量并优化其空间布局能显著提高模型的准确性和鲁棒性,如5个水位监测点的优化布局方案相比于空间均匀布局方案校核模型对内涝节点处平均预测精度提升约53%;模型校核存在显著“异参同效”问题,难以准确率定参数,但当监测信息充足时,模型仍能达到满足应用需求的预测性能,如监测点数量由1个增加至5个以上时校核模型的整体预测性能可提升38%以上。 展开更多

关键词 雨水管网模型 城市内涝 模型校核 监测点优化布局 监测点数量 粒子群优化

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基于改进K-means算法的排水管网监测点位优化 被引量：2

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作者 赵文涓 程雨涵 李梅 《环境监测管理与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期79-83,共5页

为切实提高工程监测成效,合理利用资源,提出基于改进K-means算法的排水管网监测点布置优化方法。以华东区域H市排水管网为案例,以23个原始监测点的监测数据为基础,通过原始数据处理,BIRCH预聚类确定优化监测点个数和初步优化监测点,再用... 为切实提高工程监测成效,合理利用资源,提出基于改进K-means算法的排水管网监测点布置优化方法。以华东区域H市排水管网为案例,以23个原始监测点的监测数据为基础,通过原始数据处理,BIRCH预聚类确定优化监测点个数和初步优化监测点,再用K-means聚类确定最终优化监测点后,输出16个保留监测点位。经验证,监测点优化后对H市排水管网的数据输出无影响。 展开更多

关键词 监测点位优化 BIRCH聚类分析 K-means聚类分析 排水管网

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供水管网故障诊断的流量监测点遗传优化布置 被引量：6

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作者 曹欣欣 郄志红 +1 位作者 王伟哲 吴鑫淼 《中国农村水利水电》 北大核心 2013年第1期79-83,共5页

针对供水管网爆管故障诊断中流量监测点的布置问题,建立了考虑流量敏度的监测点优化布置模型,并采用整数编码遗传算法进行优化求解。针对遗传染色体在初始生成以及交叉、变异等遗传操作中易产生编码重复的问题,提出了新的改进算法。实... 针对供水管网爆管故障诊断中流量监测点的布置问题,建立了考虑流量敏度的监测点优化布置模型,并采用整数编码遗传算法进行优化求解。针对遗传染色体在初始生成以及交叉、变异等遗传操作中易产生编码重复的问题,提出了新的改进算法。实例分析结果表明:优化后的监测点流量信息的诊断效果较为理想,在漏水量较小的条件下,基于优化的流量监测点信息对爆管管段的正确检出率较高,优于基于水压监测点信息的诊断结果。 展开更多

关键词 供水管网 流量 敏度 监测点优化布置 改进遗传算法

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水工机械装备系统监测点传感器优化分配研究 被引量：1

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作者 王茂 张钰奇 +2 位作者 王童童 张聪 郑艳萍 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期145-150,157,共7页

监测水工机械装备系统的运行状态对水利设施发挥防洪、灌溉、水资源调度等功能具有重要意义。针对现有监测方案往往只针对单一传感器或单一结构,缺乏对整体系统监测点传感器优化分配方案研究的问题。依据典型水工弧形闸门及启闭机设备... 监测水工机械装备系统的运行状态对水利设施发挥防洪、灌溉、水资源调度等功能具有重要意义。针对现有监测方案往往只针对单一传感器或单一结构,缺乏对整体系统监测点传感器优化分配方案研究的问题。依据典型水工弧形闸门及启闭机设备常见故障类型构建层次模型,建立其监测点传感器优化分配评价指标,采用模糊层次分析法(FAHP)对指标赋权,最终确定水工机械装备系统监测点传感器优化分配方案。结果表明:所提方案适用于水工机械装备系统的监测点传感器分配的应用场景,为水工机械装备系统结构健康监测提供理论依据,避免系统整体传感器布局的盲目性,相比传统传感器优化布置方案具有一定的全局性与可行性。 展开更多

关键词 水工机械装备 弧形闸门 启闭机 模糊层次分析法 监测点优化分配

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灰色关联度分析法在本底调查监测点位优化中的应用研究 被引量：1

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作者 程金星 朱文凯 +6 位作者 胡玉新 陈军 高缨 赵锋涛 王庆波 周松榜 陈伟 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期657-660,共4页

阐述了灰色关联度分析法在辐射本底调查监测点位优化中应用的意义,给出了灰色关联度分析法的原理,引用某次本底调查的结果进行了灰色关联度分析法的演示,实践证明:该方法应用到辐射本底调查监测点位优化中具有可行性。

关键词 灰色关联度分析法 辐射本底调查 监测点位优化

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电压暂降与谐波谐振监测点统一优化配置方法 被引量：3

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作者 李胜文 张世锋 +2 位作者 张敏 蒋海玮 徐少博 《电测与仪表》 北大核心 2023年第5期145-153,共9页

在考虑投资成本具有限定性的前提下,提出了一种电压暂降和谐波谐振监测点的统一优化配置方法。定义并量化了电压暂降可观性指标和谐波谐振可观性指标;综合考虑了电压暂降与谐波谐振可观性以及投资成本经济性,基于层次分析法和模糊综合... 在考虑投资成本具有限定性的前提下,提出了一种电压暂降和谐波谐振监测点的统一优化配置方法。定义并量化了电压暂降可观性指标和谐波谐振可观性指标;综合考虑了电压暂降与谐波谐振可观性以及投资成本经济性,基于层次分析法和模糊综合评价法给出了监测点配置方案综合性能的量化分析方法;提出了以配置方案综合得分最高为目标,以监测装置数不超过限值为约束的监测点统一优化配置模型,并基于离散粒子群优化算法进行求解;基于IEEE-30节点测试系统进行了暂降与谐振监测点统一优化配置,仿真结果表明所提方法可在确保配置方案所需监测装置数满足投资成本限定的条件下,获得电压暂降可观性、谐波谐振可观性与监测装置数目经济性三者协调最优的监测点配置方案。 展开更多

关键词 电压暂降 谐波谐振 可观性指标 监测点优化配置 层次分析法 模糊综合评价

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西安市交通噪声监测点位优化 被引量：7

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作者 孙玉琪 郑昌安 陈鸿 《环境监测管理与技术》 2013年第4期58-60,共3页

结合西安市具体的交通状况及路网构成,提出了通过3次优化,由繁至简,逐步筛选出典型的能代表西安市整体交通噪声平均水平的监测点位方法。

关键词 交通噪声 监测点位优化 西安市

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区域噪声监测点位的“噪声岛”地形布点法应用初探 被引量：5

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作者 赵利民 李雅丹 +1 位作者 王铮 王双维 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2011年第2期142-146,共5页

环境噪声污染日趋严重的影响人们的正常生活。应用科学的优化噪声监测点位的方法,可对区域环境噪声污染进行正确评价,对政府的决策及规划管理具有重要意义。目前,多数城市的区域环境噪声监测点位优化方法,都具有一定局限性。以吉林省长... 环境噪声污染日趋严重的影响人们的正常生活。应用科学的优化噪声监测点位的方法,可对区域环境噪声污染进行正确评价,对政府的决策及规划管理具有重要意义。目前,多数城市的区域环境噪声监测点位优化方法,都具有一定局限性。以吉林省长春市某区域为例,采用集成神经网络为主要技术手段,首次应用"噪声岛"地形法对区域环境噪声监测点位进行优化选取,并在此基础上对最佳噪声监测点位选取与优化规则进行初步探究。 展开更多

关键词 声学 区域噪声 监测点位优化 神经网络集成 噪声岛

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基于智能优化算法的农村供水管网水力参数反演 被引量：3

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作者 刘成荣 郄志红 +2 位作者 吴鑫淼 张红梅 王伟哲 《水电能源科学》 北大核心 2023年第12期109-112,77,共5页

管道的摩阻因数是供水系统设计计算、运行调度优化及故障诊断中的关键参数。为准确确定该参数,提出了一种动态搜索烟花算法(dyn FWA)耦合管网水力计算模型的管段摩阻因数智能反分析方法。将节点水压与摩阻因数的偏导关系作为节点灵敏度... 管道的摩阻因数是供水系统设计计算、运行调度优化及故障诊断中的关键参数。为准确确定该参数,提出了一种动态搜索烟花算法(dyn FWA)耦合管网水力计算模型的管段摩阻因数智能反分析方法。将节点水压与摩阻因数的偏导关系作为节点灵敏度,在改进遗传算法中以节点最大灵敏度之和最大为目标,优化布置监测点;基于优化后监测点处的水压监测值,以水压监测值与计算值的最小二乘误差值为目标,采用dyn FWA算法反演各管段的摩阻因数。同时,为验证dyn FWA算法优化反演的性能,对比分析了dyn FWA算法及粒子群算法(PSO)反演摩阻因数的情况。结果表明,在监测点优化前后摩阻因数反演值最大相对误差分别为17.7%、0.7%,证明了监测点选取的必要性和改进遗传算法进行监测点选取的优越性;在监测点水压加入噪声的情况下,基于dyn FWA算法与PSO算法的摩阻因数反演结果最大相对误差分别为9.67%、14.33%,监测点处实际水压值与模拟水压值之间最大相对误差为0.358%、0.655%,证明了相较于PSO算法,dyn FWA算法在参数反演问题中具有更高的准确性。 展开更多

关键词 农村供水管网 改进遗传算法 动态搜索烟花算法 监测点优化 水力参数反演

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