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【上海水處理設(shè)備網(wǎng)americau.cn】摘要：給水管網(wǎng)在鄉(xiāng)村生產(chǎn)及生活中發(fā)揮著十分重要的作用，所以，保證其正常運(yùn)行便顯得尤為必要了本文將基于給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力建模數(shù)據(jù)及其管理展開相應(yīng)的分析，以期促進(jìn)鄉(xiāng)村給水管網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的提高，為同行提供一些有益的參考。

1給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模擬概述

針對(duì)給水管網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)，建立相應(yīng)的動(dòng)態(tài)水力模型，不只能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化控制的目的同時(shí)還能夠起到科學(xué)管理的效果。模型中，其水流需要能夠有效反映現(xiàn)實(shí)管網(wǎng)中水流所具有的流動(dòng)狀態(tài)，換而言之，該動(dòng)態(tài)模型需要能夠有效反映現(xiàn)實(shí)管網(wǎng)中的一系列動(dòng)態(tài)參數(shù)。

合理的給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模型具有以下作用：對(duì)管網(wǎng)漏損進(jìn)行有效的輔助預(yù)測(cè);對(duì)事故狀態(tài)下的運(yùn)行進(jìn)行有效模擬，從而便于故障解決措施的制定和實(shí)施; 上海純水設(shè)備對(duì)以爆管為代表的一系列異常狀況進(jìn)行預(yù)見性分析，為調(diào)度及維修人員提供有益參考;為水系統(tǒng)運(yùn)行的后續(xù)優(yōu)化工作奠定基礎(chǔ);方便水質(zhì)模型的構(gòu)建，水質(zhì)分析過程中發(fā)揮輔助作用。

2給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力建模數(shù)據(jù)分析

2.1動(dòng)態(tài)水力建模數(shù)據(jù)類型及來源

管網(wǎng)屬性數(shù)據(jù)：對(duì)于給水管網(wǎng)而言，其屬性數(shù)據(jù)通常指的丈量值及實(shí)際調(diào)查獲得數(shù)據(jù)，該類數(shù)據(jù)大多情況下借助GIS系統(tǒng)便能夠準(zhǔn)確獲得。

管網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：該類數(shù)據(jù)主要包括兩個(gè)部分，一種是線監(jiān)測(cè)的壓力數(shù)據(jù)，另一種是線監(jiān)測(cè)的流量數(shù)據(jù)。建立水力模型的過程中，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備通常應(yīng)用SCA DA 系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)的延時(shí)模擬，也可以截取代表性較為突出的某幾天數(shù)據(jù)進(jìn)行模型校驗(yàn)處理。

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：具體建模環(huán)節(jié)，需進(jìn)行實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)主要包括三大局部，一是對(duì)管網(wǎng)屬性中那一類不確定信息進(jìn)行準(zhǔn)確地現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，二是對(duì)水泵曲線(尤其是工作年限較長(zhǎng)的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，三是對(duì)用戶的用水量曲線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。

派生數(shù)據(jù)：所謂派生數(shù)據(jù)指的分析數(shù)據(jù)過程中形成的一類新數(shù)據(jù)，雖然不是建模的必要組成局部，但有助于對(duì)既有數(shù)據(jù)中所包含的隱形信息進(jìn)行一定水平的挖掘。如可利用數(shù)據(jù)挖掘功能對(duì)爆管進(jìn)行分析，從而提高管網(wǎng)的平安系數(shù)。

2.2動(dòng)態(tài)水力建模數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

2.2.1數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

建模過程中，應(yīng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行有效分析和控制。所謂數(shù)據(jù)質(zhì)量(英文簡(jiǎn)稱DQI指的參與動(dòng)態(tài)建模的諸多數(shù)據(jù)能夠滿足建模實(shí)際需求的特征。

獲悉數(shù)據(jù)質(zhì)量的情況下，才干對(duì)建模的可行性等進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)判斷。對(duì)于動(dòng)態(tài)建模數(shù)據(jù)而言，其質(zhì)量水平集中體現(xiàn)在如下各點(diǎn)：準(zhǔn)確度、精度、不確定性、容納性、一致性、完整性、易使用性、可得性、現(xiàn)勢(shì)性等。

2.2.2數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法—以模糊綜合評(píng)價(jià)法為例

采用模糊綜合評(píng)價(jià)法的過程中，涉及以下評(píng)價(jià)指標(biāo)：

1拓?fù)鋵傩�，如�?jié)點(diǎn)坐標(biāo)位置精度等;

2節(jié)點(diǎn)流量，如用水?dāng)?shù)據(jù)精度等;

3泵站相關(guān)數(shù)據(jù)，如水泵曲線符合實(shí)際的水平;

4監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，如監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布密度;

5其它輔助信息，如地面標(biāo)高等反應(yīng)真實(shí)的水平。

對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，劃分優(yōu)良中差四個(gè)不同等級(jí)：優(yōu)指的數(shù)據(jù)質(zhì)量相當(dāng)優(yōu)異，能夠?yàn)榻�模工作提供理想的�?shù)據(jù)支持;良指的數(shù)據(jù)質(zhì)量稍次;中指的能夠基本滿足建模需要;差指的數(shù)據(jù)質(zhì)量極不理想，無法支持建模工作。

2.3數(shù)據(jù)處置

當(dāng)篩選出適宜的管網(wǎng)建模數(shù)據(jù)之后，接下來便需對(duì)其展開相應(yīng)規(guī)范化處理，即對(duì)原始形式下的數(shù)據(jù)進(jìn)行處置，使其轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的且能夠參與實(shí)際建模的形式。

管網(wǎng)建模過程中，涉及的關(guān)鍵數(shù)據(jù)需求及其處置如下：

1建立健全管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備并準(zhǔn)確輸入有關(guān)屬性信息—管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、管段以及節(jié)點(diǎn)屬性、標(biāo)高數(shù)據(jù)等。

2對(duì)節(jié)點(diǎn)流量進(jìn)行科學(xué)分配—用戶用水量數(shù)據(jù)以及用水曲線。

3構(gòu)建有效的泵站模型，并加以校核—水泵曲線以及泵站運(yùn)行記錄。

4展開相應(yīng)的模擬計(jì)算以及校核—監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄等。

動(dòng)態(tài)水力模型數(shù)據(jù)綜合管理

3.1模型數(shù)據(jù)綜合管理需求分析

3.1.1數(shù)據(jù)完整和同步的需求

給水系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)絕大部分屬于丈量值以及實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)，所以，應(yīng)尋求這樣一個(gè)高效數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，即無論發(fā)生何種類型的連動(dòng)變更，都能夠借助系統(tǒng)自身提供的內(nèi)部功能予以自行維護(hù)，從而保證一系列數(shù)據(jù)的完整性以及同步性。

另外，正式管理過程中，應(yīng)嚴(yán)格設(shè)置和管理用戶權(quán)限，從而確保相關(guān)數(shù)據(jù)的平安性。

3.1.2數(shù)據(jù)使用便當(dāng)?shù)男枨?

模型的諸多計(jì)算中，通常需要涉及大量數(shù)據(jù)的綜合計(jì)算，由于來源不一，再加上格式多樣，所以，有必要構(gòu)建一個(gè)高度統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，為數(shù)據(jù)使用提供便當(dāng)。

不只如此，借助視圖或者存儲(chǔ)方式，能夠基于模型計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)的相應(yīng)要求而得到目的明確的查詢結(jié)果，從而在一定水平上有效強(qiáng)化了篩選模型計(jì)算數(shù)據(jù)的工作效率。

3.2給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理技術(shù)—給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫

對(duì)該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理時(shí)，主要涉及以下幾點(diǎn)：

1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，即把全部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)表形式，并存儲(chǔ)起來;

2數(shù)據(jù)庫連接，即數(shù)據(jù)庫之間的連接，以及數(shù)據(jù)庫和其他系統(tǒng)之間的連接;綜合/聯(lián)合查詢，借助查詢方式搜集需要用到數(shù)據(jù)及信息，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備又或者基于視圖與存儲(chǔ)的形式，對(duì)常用查詢模塊進(jìn)行有效保管，以便后期調(diào)用;

3數(shù)據(jù)更新;

4用戶管理。

3.2.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則主要包括：滿足用戶需求的實(shí)用性原則、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性原則、平安穩(wěn)定性原則、易操作性、可擴(kuò)展性原則。

3.2.2數(shù)據(jù)庫的建立

數(shù)據(jù)庫組成主要涉及以下幾點(diǎn)：

1管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類，如參數(shù)表、用戶信息表、測(cè)壓點(diǎn)信息表、水泵信息表、水廠信息表、閥門信息表、加壓泵站信息表、清水池信息表;

2動(dòng)態(tài)模擬數(shù)據(jù)類，如測(cè)壓點(diǎn)壓力表、水廠出水壓力表、水泵數(shù)據(jù)表、清水池水位表、加壓泵站數(shù)據(jù)表、閥門數(shù)據(jù)表、累計(jì)流量數(shù)據(jù)表。

將上述數(shù)據(jù)統(tǒng)籌、歸類、入庫便能夠獲得一個(gè)具有動(dòng)態(tài)特性的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)表相互間存在一定的關(guān)聯(lián)性以及制約性，這是因?yàn)閿?shù)據(jù)自身便存在一定的關(guān)聯(lián)性，罕見的有管線和節(jié)點(diǎn)之間、閥門和節(jié)點(diǎn)之間、以及設(shè)備兩端節(jié)點(diǎn)之間等。

執(zhí)行刪除或者編輯等重要?jiǎng)幼鲿r(shí)，應(yīng)特別注意：對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行挪動(dòng)時(shí)，上海純水設(shè)備與節(jié)點(diǎn)堅(jiān)持相連的管道也應(yīng)隨著節(jié)點(diǎn)置的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化;對(duì)節(jié)點(diǎn)新坐標(biāo)進(jìn)行確定時(shí)，需要對(duì)管道長(zhǎng)度進(jìn)行修改;對(duì)管段進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，對(duì)于該管段而言，其兩個(gè)節(jié)點(diǎn)也會(huì)隨之進(jìn)行相應(yīng)的移動(dòng)，另外，和這一管段存在連接關(guān)系的諸多管段也會(huì)隨之出現(xiàn)一定水平的拉伸效應(yīng)。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的協(xié)助下，能夠清晰且明確地觀察到數(shù)據(jù)表相互間存在關(guān)系結(jié)構(gòu)，從而準(zhǔn)確理清各個(gè)數(shù)據(jù)表之間的內(nèi)外在關(guān)系。

數(shù)據(jù)庫的其他組成局部：

1視圖：對(duì)于那些需要固定格式處置的數(shù)據(jù)可借助視圖予以保存，需要的情況下再抽調(diào)出來，從而有效防止了重復(fù)作業(yè)的發(fā)生;

2存儲(chǔ)過程：對(duì)于那些應(yīng)用頻率相對(duì)較高的查詢模塊，則有必要為其編譯相應(yīng)的存儲(chǔ)過程，使其成為具有獨(dú)立特性的單元體以供用戶調(diào)用，從而防止代碼的多次編譯，進(jìn)而節(jié)省大量的人力和時(shí)間;

3觸發(fā)：通常適應(yīng)于級(jí)聯(lián)更新或者級(jí)聯(lián)刪除的情況。

3.2.3數(shù)據(jù)維護(hù)和更新

基于現(xiàn)有模型構(gòu)建一個(gè)全新的完整的數(shù)據(jù)庫之后，上海純水設(shè)備將來的備份及更新時(shí)，那些不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)便有了與之相應(yīng)的版本。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理軟件自身具備的優(yōu)異更新及備份功能，能夠基于既有的數(shù)據(jù)庫開展相應(yīng)的備份操作。

此過程中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫可以共用，而不同時(shí)間段的各個(gè)版本可以以相對(duì)獨(dú)立的更新文件形式予以存儲(chǔ)，如此一來，任何時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的版本均能夠得到完整而有效的保管，不只如此，還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)冗余最小化的目標(biāo)，再加上共享度相對(duì)較高，文件以最小體積形式存在使得更新任務(wù)量也相對(duì)較小。

對(duì)給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和更新時(shí)，主要涉及如下工作：

1對(duì)管網(wǎng)模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新;

2對(duì)節(jié)點(diǎn)流量進(jìn)行更新;

3對(duì)操作方案進(jìn)行更新;

4對(duì)管道粗糙系數(shù)進(jìn)行更新;

5對(duì)水泵特性曲線進(jìn)行更新;

6對(duì)模型進(jìn)行定期檢驗(yàn)。

當(dāng)上述數(shù)據(jù)出現(xiàn)相應(yīng)改變時(shí)，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備數(shù)據(jù)庫中與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)也會(huì)隨之被有效更新。對(duì)管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及相關(guān)屬性信息進(jìn)行更新時(shí)，可借助數(shù)據(jù)庫和模型本身的接口對(duì)相關(guān)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行重新導(dǎo)入。

對(duì)于那些繁雜水平較高且形式變化較多的數(shù)據(jù)，可結(jié)合具體變化情況，由有修改權(quán)限的數(shù)據(jù)庫管理人員進(jìn)行手動(dòng)方式或者其他方式的更新。

結(jié)語：

隨著鄉(xiāng)村給水管網(wǎng)規(guī)模的不時(shí)擴(kuò)大，其運(yùn)行及管理工作將面臨更大的挑戰(zhàn)，所以，做好給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)水力建模數(shù)據(jù)分析及其綜合管理工作便顯得尤為重要了

相信隨著研究的不時(shí)深入，動(dòng)態(tài)水力模型將會(huì)在功能及精度上取得更大的進(jìn)步，從而為鄉(xiāng)村給水管網(wǎng)的正常運(yùn)行及高效運(yùn)行提供更大的協(xié)助。

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