应用改进ICA-R算法的供水管网漏失量估计

漏失量作为城市供水管网漏损量的主要组成成分,可作为管网漏损控制的重要参考指标.现有漏失量计算方法存在准确度不高,计算过程复杂等问题,而盲源分离法具有数据需求量少,分析结果准确特点.针对盲源分离中约束独立成分分析(CICA)算法在漏失量估计中存在误收敛,限制盲源分离法进一步应用的问题,提出利用改进的带参考信号的独立成分分析(改进ICA-R)算法进行供水管网漏失量估计思路.对目标函数选取、信号处理过程进行分析说明,同时设计算例管网模型并搭建漏失实验平台验证算法分离效果,并与快速独立成分分析(FastICA)算法处理效果进行对比.采用皮尔逊相关系数评价漏失量分离效果,利用平均相对误差评价改进ICA-R分离精度.结果证明,使用改进ICA-R算法分离漏失量所得相关系数维持在90%附近,平均相对误差维持在15%以内,优于FastICA算法,该方法避免加装大量计量仪表,降低了漏失量计算成本,可为漏失量计算提供参考,便于各水司有针对性地采取漏损控制措施.

供水管网交叉型节点水质混合规律研究

通过装置实验和数值模拟实验,探究邻向入流十字节点和双T节点处水质混合规律。首先基于质量守恒定律,推导节点混合程度评价指标;通过对比装置实验和数值模拟实验的结果,验证十字节点和双T节点数值模型的准确性,并分析混合程度随雷诺数的变化。在此基础上,利用响应曲面法设计实验,回归得到两类节点混合程度计算模型,利用方差分析验证模型显著性;结合响应曲面,对比分析两类节点混合效果,并为管网设计及改扩建提供建议。