基于Kalman濾波理論的供水管網(wǎng)漏失分析研究.pdf

1、我國當前的水資源總量十分有限，迫切需要采取合理的節(jié)水與控漏措施來優(yōu)化水資源配置。對于供水行業(yè)而言，如何有效地對管網(wǎng)漏失進行量化，降低供水管網(wǎng)的漏失量是一項亟待解決的重要任務。對如何量化供水管網(wǎng)漏失量進行研究，具有十分重要的實際意義。
　　本文結(jié)合國際上常見的求解漏失量的水平衡分析法、夜間最小流量法和基于管網(wǎng)漏失量水力模型的分析方法，分別分析了三種方法的不足之處，且都不能精確的計算出供水管網(wǎng)漏失量，難以反映供水管網(wǎng)中漏失量的真實變化

2、情況。
　　截止目前，國際上沒有統(tǒng)一和精準的方法來計算管網(wǎng)漏失量。本課題結(jié)合信息控制領域常用的Kalman濾波分析理論，構(gòu)建供水管網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)方程與觀測方程，提出一種新的方法，用于分析和計算管網(wǎng)中的漏失量。研究的主要內(nèi)容有：
　　1.通過管網(wǎng)漏失模擬實驗，分析在不同水源個數(shù)、不同管網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)、不同漏點數(shù)的條件下管網(wǎng)漏失量變化情況。
　　2.采用Kalman濾波理論分析供水管網(wǎng)漏失量的可行性分析，構(gòu)建基于Kalman濾波

3、理論的供水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學模型，并加以分析。
　　3.以實際管網(wǎng)工程為分析實例，將實驗中構(gòu)建的供水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)學模型應用到管網(wǎng)工程實例中，分析漏失量的變化情況，結(jié)果表明采用Kalman濾波算法計算得出的管網(wǎng)漏失率約為13.36％，與通過水量審計得到的管網(wǎng)漏失率12.14%相比，二者之間僅相差1.22%，可認為采用Kalman濾波算法分析管網(wǎng)漏失量是可行的。
　　本課題研究中，分析引起管網(wǎng)漏失的原因，提出合理有效的技術措施和方案，減