CN113775939A - 一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，通过供水管网水力模型与压力监测系统相结合，实现新增漏损事件的在线识别和快速定位。该方法包括离线模块和在线模块两部分：离线模块中，通过对监测点历史数据的统计分析确定监测系统对新增漏损事件的响应阈值及等级，利用管网水力模型预演新增漏损水力状态，构建管网新增漏损报警响应模式数据库；在线模块通过对压力监测点的实时监测数据进行超阈判别与模式匹配，实现新增漏损事件的在线识别与快速定位。本发明的方法具有漏损识别与定位精度高、速度快、且易于实施的特点，可有效提高供水管网漏损管控效率。

Description

一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法

技术领域

本发明属于城市供水管网技术领域，涉及供水管网的漏损监测与定位，具体涉及一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法。

背景技术

供水管网系统作为城市基础设施的重要组成部分，是我国城市经济发展和居民生活的重要保障。然而，我国诸多城市供水系统还存在漏损率居高不下的问题，且爆管事件时有发生，造成了巨大的水资源浪费和社会经济损失，并已严重威胁城市公共安全。因此，供水企业的漏损管理，无论是从对水资源保护的角度，还是对水务企业的经济效益和社会效益的保障上来说，一直是供水行业关注的热点与难点。

目前供水管网漏损监控技术大致可分为基于区域计量、基于模型、基于数据驱动和基于设备四类，或者这几类方法的混合方法。这些已有的众多管网漏损检测方法中，大多数方法由于其技术原理复杂、使用条件苛刻、操作不便或捡漏成果高等缺点，难以在实际应用中达到理想效果。现阶段供水管网中漏损事件的准确响应和精准定位问题依然未能有效解决，被动式检漏及“望漏兴叹”的现象仍屡见不鲜。

因此，立足于我国城市供水管网的漏损管理现状和需求，结合供水管网的信息化、智能化管理手段，建立更为有效和实用的供水管网漏损识别与定位的技术方法，实现高效安全供水，仍然是供水行业的重要战略发展目标之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，通过供水管网水力模型与监测系统相结合，实现供水管网中新增漏损事件的在线识别和漏损区域的快速定位。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，通过离线模块和在线模块两部分实现，其中，所述离线模块利用供水管网水力模型预演新增漏损情况下管网的水力状态响应情况，构建供水管网新增漏损报警响应模式数据库；所述在线模块对管网中压力监测点的实时监测数据进行判别与模式匹配，实现新增漏损事件的在线识别与快速定位；具体步骤如下：

所述离线模块的操作包括以下步骤(1)～(5)：

(1)基于管网中压力监测点的历史监测数据，确定每个压力监测点在每个时刻的漏损响应阈值：

C(m，t)＝P_x([P₁(t)，P₂(t)，...，P_N(t)]^T) 式I；

式I中：C(m，t)为压力监测设备m在t时刻的漏损响应阈值，m＝1，...，M，M为管网中压力监测设备总数目；P_x(*)为监测点历史数据序列的第x百分位数的下限，表示当监测点压力低于漏损响应阈值时，管网中可能发生了新增漏损或爆管事件；[P₁(t)，P₂(t)，...，P_N(t)]^T为压力监测设备m在每一天同一时刻t的压力监测历史数据序列，N表示历史监测值数量；

(2)设置各监测点报警等级，用于表示异常事件发生时监测点压力观测值小于漏损响应阈值的程度，监测设备m在t时刻的报警等级L(m，t)可表示为：

式II中：h(m，t)为压力监测设备m在t时刻的观测值，C(m，t)-h(m，t)表示漏损响应阈值与真实观测值的差值；k＝1，...，K为报警等级，K为最高报警等级；L_k为报警等级k对应的压力差值的边界值，根据工程师经验和应用需求设定；

(3)构建供水管网24小时连续时段微观水力模型，并进行模型参数校核和模型动态更新维护，以满足水力模型实际应用的精度要求；

(4)基于步骤(3)构建的管网水力模型，采用压力驱动水量模型模拟新增漏损事件，依次模拟不同时刻、不同位置、不同漏失流量情况下的漏损事件，构建漏损事件样本库，具体包括以下步骤：

(4+1)初始化基于压力驱动水量的管网水力模型，设置模拟时间步长Δt、模拟总历时T、漏损水量最小值q_min和最大值q_max，漏损水量递增步长Δq；

(4-2)针对模拟时刻t、漏失量Q_leak，遍历所有节点J_i，利用压力驱动水量模型模拟漏损事件下管网水力状态，记录生成的漏损事件结果，按照时间、节点、漏失水量、监测点压力模拟值的顺序存储，具体如下：

任一漏损事件：{时间t，漏损节点J_i，漏失量Q_leak，所有监测点压力模拟值：[监测点1压力模拟值，…，监测点M压力模拟值]}；

其中，t＝1，…，T；Q_leak＝q_min：Δq：q_max；J_i＝J₁，…，J_I，I为管网中节点总数；

(4-3)根据式I和式II，确定各漏损事件引起各监测点的报警等级，构成监测点报警响应模式，并剔除无任何报警的漏损事件，具体如下：

任一漏损事件：{时间t，漏损节点J_i，漏失量Q_leak，监测点报警响应模式：[监测点1报警等级，…，监测点M报警等级]}；

其中，t＝1，…，T；Q_leak＝q_min：Δq：q_max；J_i＝J₁，…，J_I，I为管网中节点总数；

并由此构建供水管网漏损事件样本库；

(5)对所构建的供水管网漏损事件样本库进行聚类处理，以进一步构建管网新增漏损报警响应模式数据库，具体包括以下步骤：

(5+1)将同一时间、同一漏损节点、不同漏失量、但压力监测点报警响应模式相同的漏损事件归为一类，保留最小的漏失量，以表示该时间出现该报警响应模式可能是由该节点处出现该最小漏失水量所导致；

(5-2)进一步地，将同一时间、不同漏损节点、但压力监测点报警响应模式相同的漏损事件归为一类，表示该时间出现该报警响应模式所对应的可能漏损事件，出现漏失的节点及最小漏失水量，可表示为：

{时间t，监测点报警响应模式：[监测点1报警等级，…，监测点M报警等级]，可能漏损节点集合，可能漏损节点对应的最小漏失水量集合}；

其中，t＝1，…，T；

所述在线模块的操作包括以下步骤(6)～(8)：

(6)通过在线监测系统实时获取各压力监测点的监测数据，判断实时监测数据是否触发系统报警：当至少有一个压力监测点的监测数据低于当前时刻的漏损响应阈值时，供水管网产生新增漏损事件报警，实现在线识别，继续进行步骤(7)；当系统运行状态正常时，无需执行漏损事件报警和定位，即终止操作；

(7)根据各压力监测点的在线监测数据和式II确定各压力监测点的报警等级，得到当前时刻下压力监测点的报警响应模式；

(8)将当前时刻下压力监测点的报警响应模式与供水管网新增漏损报警响应模式数据库进行匹配，得到最匹配的报警响应模式所对应的可能漏损节点和最小漏失水量，即当前新增漏损报警情况下可能的漏损区域，由此实现新增漏损的快速定位；

(9)供水企业可派遣漏损探测人员至所定位的漏损区域进一步查找漏损具体位置或采取其他漏损管理措施。

优选地，所述步骤(1)中，监测点历史数据序列的百分位数Px(*)设置为：x＝5％～10％，可根据实际应用需求和效果进行动态调整，具体如下：x数值越大，漏损响应阈值越大，则对漏损事件反应越灵敏，但同时可能产生较高的误报率；相反，x数值越小，漏损响应阈值越小，则对漏损事件反应越不灵敏，可能无法对真实突发事件做出及时响应。

优选地，所述步骤(2)中，压力差值的边界值可根据工程师经验进行设置，具体可设置为：L₁＝0.2m，L₂＝0.4m，L₃＝0.6m，L₄＝0.8m，L₅＝1.0m，分别对应报警等级1～5。

优选地，所述步骤(3)中，可根据实际供水管网运行状态情况构建不同类型的管网水力模型，并在后续步骤中应用，具体如下：当供水管网在工作日和休息日的运行状态存在明显差异时，分别构建工作日和休息日两类管网水力模型，并在后续步骤中分别构建工作日和休息日的新增漏损报警响应模式数据库以进行应用。

优选地，所述步骤(3)中，供水管网水力模型应进行动态维护更新，以确保管网模型模拟结果与真实管网水力状态保持同步更新，具体维护更新周期可根据水力模型模拟精度的变化确定，不少于一个季度一次。

优选地，所述步骤(4-1)中，基于压力驱动水量的管网水力模型的初始化参数设为：时间步长Δt＝1h、模拟总历时T＝24h、漏失水量最小值q_min≥5m³/h和最大值q_max≤100m³/h，漏损水量递增步长Δq＝5m³/h。

优选地，所述步骤(6)中，当发生新增漏损事件报警时，可预先通过检查管网中水泵、阀门、消火栓等设备的操作情况，判断异常报警是否由这些设备动作引起，从而降低漏损事件的误报率。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的方法技术原理清晰明确，即首先通过离线模块预演供水管网中可能的漏损水力状态情况，然后通过在线模块匹配实时监测数据响应情况，实现新增漏损的在线识别和区域定位，且该技术仅涉及到简单的数据统计分析、管网水力模拟等技术，易于工程人员掌握应用，因此本发明方法的应用简单、可操作性强。

(2)本发明的方法遵循水力学基本原理，通过离线水力模拟分析预演供水管网中新增漏损状态下的水力状态响应，漏损定位结果准确性高；本发明的在线模块仅通过对在线监测数据的简单判断和模式匹配即可实现新增漏损事件的在线识别和快速定位，应用效率高，满足在线实时的要求。

(3)本发明的方法通常可将漏损区域缩小至1～5km范围，且多个压力监测点同时报警时可进一步缩小漏损区域，极大地提高了漏损定位的效率。

附图说明

图1为本发明供水管网新增漏损的在线识别与定位方法的流程图；

图2为实施例2的供水管网拓扑结构示意图和压力监测点分布图；

图3为实施例2中应用本发明方法监测到的监测点M₆的新增漏损事件及其定位结果：(a)为漏损事件在线识别图；(b)为漏损区域定位图；

图4为实施例2中多个压力监测点同时报警时的漏损区域定位结果。

具体实施方式

为使本发明方法易于明白，以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，如图1所示为本方法实施的技术路线图。本实施例以一个包含3个在线压力监测点(标记为M₁～M₃)、10个节点(标记为J₁～J₁₀)的虚拟供水管网为例，具体步骤如下：

本方法通过离线模块和在线模块两部分实现。

首先，执行本方法中的离线模块，利用供水管网水力模型预演新增漏损情况下管网的水力状态响应情况，以构建管网新增漏损报警响应模式数据库，具体如下：

(1)收集供水管网压力监测点的历史数据，根据公式I确定每个压力监测点在每个时刻的漏损响应阈值。

C(m，t)＝P_x([P₁(t)，P₂(t)，...，P_N(t)]^T) 式I；

式I中：C(m，t)为压力监测设备m在t时刻的漏损响应阈值，m＝1，...，M，M为管网中压力监测设备总数目；P_x(*)为监测点历史数据序列的第x百分位数的下限，表示当监测点压力低于漏损响应阈值时，管网中可能发生了新增漏损或爆管事件；[P₁(t)，P₂(t)，...，P_N(t)]^T为压力监测设备m在每一天同一时刻t的压力监测历史数据序列，N表示历史监测值数量。

监测点历史数据序列的百分位数P_x(*)通常设置为：x＝5％～10％，可根据实际应用需求和效果进行动态调整，一般来说，x数值越大，漏损响应阈值越大，则对漏损事件反应越灵敏，但同时可能产生较高的误报率；相反，x数值越小，漏损响应阈值越小，则对漏损事件反应越不灵敏，可能无法对真实突发事件做出及时响应。

对于示例管网，收集3个压力监测点近3个月的历史监测数据，设置百分位数下限P_x(*)取x＝5％，得到每个压力监测点在每个时刻的漏损响应阈值，如下表1所示。

表1各压力监测点在各时刻的漏损响应阈值(历史监测数据的5％下限)

(2)设置各监测点报警等级，用于表示异常事件发生时监测点压力观测值小于漏损响应阈值的程度，监测设备m在t时刻的报警等级L(m，t)可表示为：

式II中：h(m，t)为压力监测设备m在t时刻的观测值，C(m，t)-h(m，t)表示漏损响应阈值与真实观测值的差值；k＝1，...，K为报警等级，K为最高报警等级；L_k为报警等级k对应的压力差值的边界值，根据工程师经验和应用需求设定。

压力差值的边界值可根据工程师经验进行设置，具体可设置为：L₁＝0.2m，L₂＝0.4m，L₃＝0.6m，L₄＝0.8m，L₅＝1.0m，分别对应报警等级1～5。

设置各压力监测点在各时刻的报警等级，可统一设置，也可以分别设置。

对于示例管网，统一设置各压力监测点在各时刻的报警等级如下(参照公式II)：

(3)构建供水管网24小时连续时段微观水力模型，并对模型参数进行校核，满足水力模型实际应用的精度要求。

为进一步提高本方法的准确性，可根据实际供水管网运行状态情况构建不同类型的管网水力模型，并在后续步骤中应用，例如：如果供水管网在工作日和休息日的运行状态存在明显差异，则分别构建工作日和休息日两类管网水力模型，并在后续步骤中分别构建工作日和休息日的新增漏损报警响应模式数据库以进行应用。

为确保本方法在实际应用中保持准确性，供水管网水力模型应进行动态维护更新，以确保管网模型模拟结果与真实管网水力状态保持同步更新，具体维护更新周期可根据水力模型模拟精度的变化确定，通常不少于一个季度一次

(4)基于步骤(3)构建的管网水力模型，采用压力驱动水量模型(PDD)模拟新增漏损事件，依次模拟不同时刻、不同位置、不同漏损流量情况下的漏损事件，构建漏损事件样本库。

以示例管网为例，实现该步骤具体包括：

(4-1)初始化基于压力驱动水量的管网水力模型，设置模拟时间步长Δt＝1h、模拟总历时T＝24h、漏损水量最小值q_min＝5m³/h和最大值q_max＝15m³/h，漏损水量递增步长Δq＝5m³/h。

(4-2)针对模拟时刻t(t＝1，…，24)、漏失量Q_leak(Q_leak＝q_min∶Δq∶q_max＝5∶5∶15m³/h)，遍历所有节点J_i(i＝1，…，10)，利用PDD模型模拟漏损事件下管网水力状态，记录生成的漏损事件结果，按照时间、节点、漏失水量、监测点压力模拟值的顺序存储，如下表2所示。

表2新增漏损事件下管网水力模拟结果

(4-3)根据步骤(2)确定的各压力监测点在各时刻的报警等级，确定各漏损事件的报警等级(构成监测点报警响应模式)，并剔除无任何报警的漏损事件，由此构建供水管网漏损事件样本库。下表3展示了示例管网中新增漏损事件的报警等级情况。

表3新增漏损事件的报警等级情况

表3注：漏损事件标记“#_#_#”表示“时间_漏损节点_漏失量”。

由表3可知，当节点J₁漏失量为5m³/h时，3个压力监测点均监测不到该事件，因此将该漏损事件剔除，最终得到预处理之后的漏损事件样本库，如下表4所示。

表4新增漏损事件样本库

表4注：漏损事件标记“#_#_#”表示“时间_漏损节点_漏失量”。

(5)对所构建的供水管网漏损事件样本库进行聚类处理，以进一步构建管网新增漏损报警响应模式数据库。

以示例管网为例，实现该步骤具体包括：

(5-1)将同一时间、同一漏损节点、不同漏失量、但压力监测点报警响应模式相同的漏损事件归为一类，保留最小的漏失量。表4中，漏损事件“1_J₁₀_5”和“1_J₁₀_10”的监测点报警响应模式均为[0,1,0]，说明这两个漏损事件发生时系统的响应相同，因此应归为一类，保留漏失量更小的漏损事件“1_J₁₀_5”，删除漏损事件“1_J₁₀_10”，结果如下表5所示。

表5新增漏损事件样本库(聚类后)

表5注：漏损事件标记“#_#_#”表示“时间_漏损节点_漏失量”。

(5-2)进一步地，将同一时间、不同漏损节点、但压力监测点报警响应模式相同的漏损事件归为一类，构建管网新增漏损报警响应模式数据库。表5中，时间t＝1时，漏损事件“1_J₁_10”和“1_J₁₀_5”的监测点报警响应模式相同，应归为一类，整理后结果如下表6所示。

表6管网新增漏损报警响应模式数据库

表6注：“/…”表示其他未列出的监测点报警响应模式相同的漏损节点。

然后，基于步骤(1)～(5)所构建的管网新增漏损报警响应模式数据库，在线运行本方法中的在线模块，对管网中压力监测点的实时监测数据进行判别与模式匹配，以实现管网中新增漏损的在线识别与快速定位，具体如下：

(6)对于当前运行时刻，通过在线监测系统获取各压力监测点的监测数据，判断实时监测数据是否触发系统报警，即：如果至少有一个压力监测点的监测数据低于当前时刻的漏损响应阈值，供水管网产生新增漏损事件报警，实现在线识别，继续进行步骤(7)；否则，系统运行状态正常，无需执行漏损事件报警和定位。

当发生新增漏损事件报警时，可预先通过检查管网中水泵、阀门、消火栓等设备的操作情况，判断异常报警是否由这些设备动作引起，从而降低漏损事件的误报率。

对于示例管网，假设某一天0:15时刻(属于t＝1时间范围之内)压力监测点M₁、M₂和M₃的实时监测数据依次为[25.6,31.9,18.6]m。其中，监测点M₂的监测数据低于当前时刻的漏损响应阈值32.1m，说明管网中产生了新增漏损事件报警，因此继续进行步骤(7)。

(7)根据各压力监测点的在线监测数据和式Ⅱ确定各压力监测点的报警等级，得到当前时刻下压力监测点的报警响应模式。

对于示例管网，步骤(6)中示例管网的3个压力监测点的实时监测数据[25.6,31.9,18.6]所对应的报警响应模式为[0,1,0]。

(8)将当前时刻下压力监测点的报警响应模式与供水管网新增漏损报警响应模式数据库进行匹配，得到最匹配的报警响应模式所对应的可能漏损节点和最小漏失水量，即当前新增漏损报警情况下可能的漏损区域，由此实现新增漏损的快速定位。

针对示例管网中压力监测点的报警响应模式为[0,1,0]，经过与新增漏损报警响应模式数据库的匹配，可快速定位到可能的漏损节点为J₁/J₁₀/…，以及这些漏损节点引起相应漏损报警响应模式的最小漏失水量。根据定位到的漏损节点的空间分布可划分出可能的漏损区域。

(9)据此，供水企业可派遣漏损探测人员至所定位的漏损区域进一步查找漏损具体位置或采取其他漏损管理措施。

实施例2

下面结合实际应用场景来说明实施例1的实施步骤和应用效果。

图2为某城镇供水管网的拓扑结构示意图，该管网包含2个水源水池、451根管道、300个节点和15个在线压力监测点(M₁～M₁₅)。当地水务公司已构建该管网水力模型用于指导管网的运行调度管理。借助于管网水力模型，应用实施例1的方法对供水管网运行中的新增漏损进行实时监测与定位。

首先，应用实施例1所述的离线模块确定15个压力监测点在一天24h的漏损响应阈值，并利用管网水力模型预演新增漏损事件，构建管网新增漏损报警响应模式数据库。然后，应用实施例1所述的在线模块对压力监测点的实时数据进行判别，当出现漏损报警事件时，将实时监测数据的报警响应模式与管网新增漏损报警响应模式数据库匹配，得到可能的漏损节点位置和相应的最小漏失水量，由此定位供水管网中新增漏损的可能区域。

图3展示了实施例1的方法在该供水管网日常运行中所监测到的一个新增漏损事件(图3(a))及其漏损区域定位结果(图3(b))。图3(a)中，虚线表示监测点M₆在一天24h的漏损响应阈值，实线表示监测点M₆在2021年5月21日的在线实时监测数据。从图3(a)可以看出，该监测点压力在14:15时刻突然降低，低于该监测点在该时段的漏损响应阈值，引发在线监测系统报警，识别出管网中发生漏损事件。另外，从后续多个时刻该监测点的压力监测值小于漏损响应阈值也可以证实漏损事件的产生，见图3(a)。根据报警时刻监测点M₆的监测数据和其他压力监测点的监测数据(未报警)，确定压力监测点的报警响应模式，并与管网新增漏损报警响应模式数据库进行匹配，进一步确定了可能漏损节点和最小漏损水量，如图3(b)所示。根据可能漏损节点的分布情况，可以识别出这些漏损节点相关联的可能漏损管段，进而定位出可能的漏损区域，如图3(b)中阴影覆盖区域(管道总长约4.1km，约占管网总管长的2.0％)。所确定的漏损节点的最小漏失水量可以为漏失量的评估提供一定的参考依据。

在确定可能漏损区域后，水务公司派遣听漏工作人员至该区域附近进行精确漏失定位，确认漏失位于所定位的区域内(如图3(b)所示)。根据漏失点周围漏损节点的最小漏损水量可以估算漏失点的漏损水量大致为5～10m³/h。因此，实施例2的应用说明实施例1的方法显著提升了漏损监测和定位的效率，并保证了漏损定位的准确性。

此外，图4展示了另一种多个压力监测点同时报警的情况，即：当多个压力监测点(M₅、M₇和M₈)同时报警时，应用实施例1的方法所定位的可能漏损区域。从图4中可以看出，由于同时采用三个压力监测点的实时数据信息，实施例1的方法可将漏损定位至一个很小的区域(管道总长约1.5km)。这极大地提高了漏损定位的效率。

Claims (7)

1.一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，其特征在于，通过离线模块和在线模块两部分实现，其中，所述离线模块利用供水管网水力模型预演新增漏损情况下管网的水力状态响应情况，构建供水管网新增漏损报警响应模式数据库；所述在线模块对管网中压力监测点的实时监测数据进行判别与模式匹配，实现新增漏损事件的在线识别与快速定位；具体步骤如下：

所述离线模块的操作包括以下步骤(1)～(5)：

(1)基于管网中压力监测点的历史监测数据，确定每个压力监测点在每个时刻的漏损响应阈值：

C(m，t)＝P_x([P₁(t)，P₂(t)，...，P_N(t)]^T) 式I；

式I中：C(m，t)为压力监测设备m在t时刻的漏损响应阈值，m＝1，...，M，M为管网中压力监测设备总数目；P_x(*)为监测点历史数据序列的第x百分位数的下限，表示当监测点压力低于漏损响应阈值时，管网中可能发生了新增漏损或爆管事件；[P₁(t)，P₂(t)，...，P_N(t)]^T为压力监测设备m在每一天同一时刻t的压力监测历史数据序列，N表示历史监测值数量；

(2)设置各监测点报警等级，用于表示异常事件发生时监测点压力观测值小于漏损响应阈值的程度，监测设备m在t时刻的报警等级L(m，t)可表示为：

式II中：h(m，t)为压力监测设备m在t时刻的观测值，C(m，t)-h(m，t)表示漏损响应阈值与真实观测值的差值；k＝1，...，K为报警等级，K为最高报警等级；L_k为报警等级k对应的压力差值的边界值，根据工程师经验和应用需求设定；

(3)构建供水管网24小时连续时段微观水力模型，并进行模型参数校核和模型动态更新维护，以满足水力模型实际应用的精度要求；

(4)基于步骤(3)构建的管网水力模型，采用压力驱动水量模型模拟新增漏损事件，依次模拟不同时刻、不同位置、不同漏失流量情况下的漏损事件，构建漏损事件样本库，具体包括以下步骤：

(4-1)初始化基于压力驱动水量的管网水力模型，设置模拟时间步长Δt、模拟总历时T、漏损水量最小值q_min和最大值q_max，漏损水量递增步长Δq；

(4-2)针对模拟时刻t、漏失量Q_leak，遍历所有节点J_i，利用压力驱动水量模型模拟漏损事件下管网水力状态，记录生成的漏损事件结果，按照时间、节点、漏失水量、监测点压力模拟值的顺序存储，具体如下：

任一漏损事件：{时间t，漏损节点J_i，漏失量Q_leak，所有监测点压力模拟值：[监测点1压力模拟值，…，监测点M压力模拟值]}；

其中，t＝1，…，T；Q_leak＝q_min：Δq：q_max；J_i＝J₁，…，J_I，I为管网中节点总数；

(4-3)根据式I和式II，确定各漏损事件引起各监测点的报警等级，构成监测点报警响应模式，并剔除无任何报警的漏损事件，具体如下：

任一漏损事件：{时间t，漏损节点J_i，漏失量Q_leak，监测点报警响应模式：[监测点1报警等级，…，监测点M报警等级]}；

其中，t＝1，…，T；Q_leak＝q_min：Δq：q_max；J_i＝J₁，…，J_I，I为管网中节点总数；并由此构建供水管网漏损事件样本库；

(5)对所构建的供水管网漏损事件样本库进行聚类处理，以进一步构建管网新增漏损报警响应模式数据库，具体包括以下步骤：

(5-1)将同一时间、同一漏损节点、不同漏失量、但压力监测点报警响应模式相同的漏损事件归为一类，保留最小的漏失量，以表示该时间出现该报警响应模式可能是由该节点处出现该最小漏失水量所导致；

(5-2)进一步地，将同一时间、不同漏损节点、但压力监测点报警响应模式相同的漏损事件归为一类，表示该时间出现该报警响应模式所对应的可能漏损事件，出现漏失的节点及最小漏失水量，可表示为：

{时间t，监测点报警响应模式：[监测点1报警等级，…，监测点M报警等级]，可能漏损节点集合，可能漏损节点对应的最小漏失水量集合}；

其中，t＝1，…，T；

所述在线模块的操作包括以下步骤(6)～(8)：

(6)通过在线监测系统实时获取各压力监测点的监测数据，判断实时监测数据是否触发系统报警：当至少有一个压力监测点的监测数据低于当前时刻的漏损响应阈值时，供水管网产生新增漏损事件报警，实现在线识别，继续进行步骤(7)；当系统运行状态正常时，无需执行漏损事件报警和定位，即终止操作；

(7)根据各压力监测点的在线监测数据和式II确定各压力监测点的报警等级，得到当前时刻下压力监测点的报警响应模式；

(8)将当前时刻下压力监测点的报警响应模式与供水管网新增漏损报警响应模式数据库进行匹配，得到最匹配的报警响应模式所对应的可能漏损节点和最小漏失水量，即当前新增漏损报警情况下可能的漏损区域，由此实现新增漏损的快速定位；

(9)供水企业可派遣漏损探测人员至所定位的漏损区域进一步查找漏损具体位置或采取其他漏损管理措施。

2.根据权利要求1所述的一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，其特征在于，所述步骤(1)中，监测点历史数据序列的百分位数P_x(*)设置为：x＝5％～10％，可根据实际应用需求和效果进行动态调整，具体如下：x数值越大，漏损响应阈值越大，则对漏损事件反应越灵敏，但同时可能产生较高的误报率；相反，x数值越小，漏损响应阈值越小，则对漏损事件反应越不灵敏，可能无法对真实突发事件做出及时响应。

3.根据权利要求1所述的一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，其特征在于，所述步骤(2)中，压力差值的边界值可根据工程师经验进行设置，具体可设置为：L₁＝0.2m，L₂＝0.4m，L₃＝0.6m，L₄＝0.8m，L₅＝1.0m，分别对应报警等级1～5。

4.根据权利要求1所述的一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，其特征在于，所述步骤(3)中，可根据实际供水管网运行状态情况构建不同类型的管网水力模型，并在后续步骤中应用，具体如下：当供水管网在工作日和休息日的运行状态存在明显差异时，分别构建工作日和休息日两类管网水力模型，并在后续步骤中分别构建工作日和休息日的新增漏损报警响应模式数据库以进行应用。

5.根据权利要求1所述的一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，其特征在于，所述步骤(3)中，供水管网水力模型应进行动态维护更新，以确保管网模型模拟结果与真实管网水力状态保持同步更新，具体维护更新周期可根据水力模型模拟精度的变化确定，不少于一个季度一次。

6.根据权利要求1所述的一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，其特征在于，所述步骤(4+1)中，基于压力驱动水量的管网水力模型的初始化参数设为：时间步长Δt＝1h、模拟总历时T＝24h、漏失水量最小值q_min≥5m³/h和最大值q_max≤100m³/h，漏损水量递增步长Δq＝5m³/h。

7.根据权利要求1所述的一种供水管网新增漏损的在线识别与定位方法，其特征在于，所述步骤(6)中，当发生新增漏损事件报警时，可预先通过检查管网中水泵、阀门、消火栓的操作情况，判断异常报警是否由这些设备动作引起，从而降低漏损事件的误报率。

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