CN109447846A - 一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法，包括如下步骤：(1)、将GPRS压力记录采集器和PLC变频器连接到供水网管中，用于检测水厂的出厂水压；(2)、根据季节、气候和温度的变化，从GPRS压力记录采集器的数据中记录此段时间内出厂水压的波峰和波谷值，得出不同环境下对应波峰和波谷的临界压力值；本发明投资少，只需在最不利点安装一或几个GPRS压力记录仪；与装减压阀相比，投资只有几十分之一；操作简单，只需利用变频器PLC进行简单编程即可实现，节省人力；大数据挖掘、分析、建立压力优化数学模型；成效显著，适合整个城市供水***的漏损控制，节省水资源可在20％以上。
Description
技术领域
本发明涉及供水管网调控领域，具体是一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法。
背景技术
由于传统的压力优化是通过对管网压力偏高的某一个区域进口安装减压阀进行局部管网压力的减压，来减少管网爆管、泄漏。由于，局部减压范围小，投资成高且只适合小管径 (DN300mm以下的管网)，减少和控制漏损的效果十分有限。这种压力优化称不上压力优化，最多算是减压。另外，局部管网压力需要设置旁通阀、解决交流电源的问题，还得保障区域是完全隔离封闭的，操作起来的难度相当大，投入的人力、物力、财力都是相当的高。加上地形落差大的区域，减压阀质量差，经常阀门开启了关不上，关上了打不开，严重影响了正常的供水和漏损控制。因此，传统压力优化，控制局限性太大，难以得到有效推广，经济性差。
压力优化是根据供水管网压力变化，在保障安全供水，不影响正常工业生产和居民生活用水的情况下，根据管网压力、流量的需求来合理、科学的优化水厂的压力，从而实现对管网压力的优化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法，包括如下步骤：
(1)、将GPRS压力记录采集器和PLC变频器连接到供水网管中，用于检测水厂的出厂水压；
(2)、根据季节、气候和温度的变化，从GPRS压力记录采集器的数据中记录此段时间内出厂水压的波峰和波谷值，得出不同环境下对应波峰和波谷的临界压力值；
(3)、以GPRS压力记录采集器中采集记录的出厂水压数据，采用推导和测算，得出最不利点的压力值；
(4)、将最不利点的压力值输入到PLC变频器，利用最不利点的压力值与水厂压力、流量的关联关系建立压力优化数学模型、算法，计算出水厂在波峰、波谷时段压力优化范围即压力调控范围，再通过变频器的PLC编程设定压力优化时段、压力调控区间范围，从而实现了对管网压力的优化；
(5)、在该时间段内，当最不利点的压力值低于临界压力值时，调控部件会开始报警，提醒水厂的出厂压力需要上调，反之则提醒出水厂需要下调出厂压力。
作为本发明进一步的方案：所述GPRS压力记录采集器和PLC变频器连接到增压站、二次加压泵站和DMA分区计量小区中，得出最不利点的压力值。
作为本发明进一步的方案：所述不同时间段采用不同的数学模型，最不利点的压力值跟随时间段的改变而改变。
作为本发明再进一步的方案：所述压力优化时间段可选择为23:00～5:00以及其他波谷时段。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明投资少，只需在最不利点安装一或几个GPRS压力记录仪；与装减压阀相比，投资只有几十分之一；操作简单，只需利用变频器PLC进行简单编程即可实现，节省人力；大数据挖掘、分析、建立压力优化数学模型；成效显著，适合整个城市供水***的漏损控制，节省水资源可在20％以上；节能降耗，可大幅度节省水厂电耗、药耗；大数据挖掘、跟踪、监测、预警，可实时掌控管网压力的变化，便于实时调整和优化。
附图说明
图1为一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法，包括如下步骤：
1、将GPRS压力记录采集器和PLC变频器连接到供水网管中，用于检测水厂的出厂水压；
2、根据季节、气候和温度的变化，从GPRS压力记录采集器的数据中记录此段时间内出厂水压的波峰和波谷值，得出不同环境下对应波峰和波谷的临界压力值；
3、以GPRS压力记录采集器中采集记录的出厂水压数据，采用推导和测算，得出最不利点的压力值；
4、将最不利点的压力值输入到PLC变频器，利用最不利点的压力值与水厂压力、流量的关联关系建立压力优化数学模型、算法，计算出水厂在波峰、波谷时段压力优化范围即压力调控范围，再通过变频器的PLC编程设定压力优化时段、压力调控区间范围，从而实现了对管网压力的优化；
5、在该时间段内，当最不利点的压力值低于临界压力值时，调控部件会开始报警，提醒水厂的出厂压力需要上调，反之则提醒出水厂需要下调出厂压力；
6、对控制管网漏损，节能降耗有着极其显著的效果，节能管网漏损可在20％以上，可根据季节、气候、温度的变化，实时根据最不利点的大数据挖掘、设定最不利点的临界值压力，实现全年对城市供水***的压力优化。该专利投资小，见效快，节省投资和人力，节能降耗、节省水资源，延长管网寿命，减少管网漏损。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (4)
1.一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、将GPRS压力记录采集器和PLC变频器连接到供水网管中，用于检测水厂的出厂水压；
(2)、根据季节、气候和温度的变化，从GPRS压力记录采集器的数据中记录此段时间内出厂水压的波峰和波谷值，得出不同环境下对应波峰和波谷的临界压力值；
(3)、以GPRS压力记录采集器中采集记录的出厂水压数据，采用推导和测算，得出最不利点的压力值；
(4)、将最不利点的压力值输入到PLC变频器，利用最不利点的压力值与水厂压力、流量的关联关系建立压力优化数学模型、算法，计算出水厂在波峰、波谷时段压力优化范围即压力调控范围，再通过变频器的PLC编程设定压力优化时段、压力调控区间范围，从而实现了对管网压力的优化；
(5)、在该时间段内，当最不利点的压力值低于临界压力值时，调控部件会开始报警，提醒水厂的出厂压力需要上调，反之则提醒出水厂需要下调出厂压力。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法，其特征在于，所述GPRS压力记录采集器和PLC变频器连接到增压站、二次加压泵站和DMA分区计量小区中，得出最不利点的压力值。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法，其特征在于，所述不同时间段采用不同的数学模型，最不利点的压力值跟随时间段的改变而改变。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据以最不利点压力优化供水管网压力的方法，其特征在于，所述压力优化时间段可选择为23:00～5:00以及其他波谷时段。
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