專(zhuān)利名稱(chēng)：多消防流量測(cè)試工況約束下給水管網(wǎng)管道粗糙度校核方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多消防流量測(cè)試工況約束下給水管網(wǎng)管道粗糙度校核方法，屬于市政工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
消防流量測(cè)試數(shù)據(jù)是給水管網(wǎng)粗糙度校核的重要依據(jù)。當(dāng)具有多次消防流量測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)，傳統(tǒng)的粗糙度校核方法是把這些測(cè)試數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的不同系統(tǒng)工況分別用水力模型模擬，并依次對(duì)這些工況進(jìn)行反復(fù)校核，直到能夠獲得一組粗糙度結(jié)果，使得所有工況的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與相應(yīng)的模擬值之間的誤差能夠小于預(yù)先設(shè)定的誤差容限值。由于一次只能通過(guò)校核一個(gè)工況來(lái)獲得一組結(jié)果，且不能確定該結(jié)果能否同樣使其它工況滿(mǎn)足誤差要求，傳統(tǒng)方法只能通過(guò)反復(fù)修正的方式來(lái)得到滿(mǎn)足所有誤差要求的結(jié)果，因此效率很低，而且很有可能忽略最優(yōu)結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種多消防流量測(cè)試工況約束下給水管網(wǎng)管道粗糙度校核方法。本方法將不同消防流量測(cè)試記錄所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)工況分別保存至指定格式的文件中；再用專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的軟件工具一次性讀取所有文件，對(duì)按不同鋪設(shè)年代和管徑分組的管道進(jìn)行校核；并參照水力計(jì)算模擬值與實(shí)測(cè)值的誤差，選取能夠滿(mǎn)足每一系統(tǒng)工況的誤差容限值，且所有工況的誤差的累加和最小的管道粗糙度值組合。由于本方法是把所有消防流量測(cè)試工況綜合考慮，通過(guò)分析所有能夠滿(mǎn)足各個(gè)工況誤差要求的粗糙度值組合，來(lái)最終確定校核結(jié)果；因此，整個(gè)校核過(guò)程只需要一次運(yùn)行，無(wú)需反復(fù)修正，且避免了疏漏最優(yōu)結(jié)果的可能。管道粗糙度校核是給水管網(wǎng)建模不可或缺的關(guān)鍵步驟，所以，本發(fā)明的應(yīng)用前景非常大。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種多消防流量測(cè)試工況約束下給水管網(wǎng)管道粗糙度校核方法，其特征在于所述方法具體步驟如下(I)收集消防流量測(cè)試記錄，并按測(cè)試地點(diǎn)和測(cè)試時(shí)間的不同進(jìn)行分類(lèi)；(2)將給水管網(wǎng)中的管道按鋪設(shè)年代、管徑進(jìn)行分組；給定每一組管道的粗糙度初值，并保存至管網(wǎng)水力模型中；(3)用管網(wǎng)水力模型分別模擬消防流量測(cè)試記錄所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)工況，并將模型數(shù)據(jù)分別保存至單獨(dú)的inp格式文件中，即每個(gè)系統(tǒng)工況對(duì)應(yīng)一個(gè)inp格式文件；inp格式是給水管網(wǎng)水力建模軟件EPANET的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出文件。由于該軟件目前已經(jīng)成為了此行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，所以inp文件格式也因此成為了業(yè)界通用的文件格式。(4)利用軟件工具進(jìn)行下列步驟a.讀取所有inp格式文件；讀取完成后，每個(gè)inp文件被作為獨(dú)立的系統(tǒng)工況，用于管道粗糙度的校核；
b.給定管道粗糙度值的取值范圍，及其校核時(shí)所采用的步長(zhǎng)增量；c.給定每個(gè)系統(tǒng)工況的消防流量實(shí)測(cè)值和誤差容限值；d.調(diào)用EPANET的水力計(jì)算引擎，對(duì)每個(gè)消防測(cè)試系統(tǒng)工況進(jìn)行模擬；此步驟順序進(jìn)行或者并行計(jì)算；e.計(jì)算各個(gè)系統(tǒng)工況下模擬值與實(shí)測(cè)值的誤差；f.依照步驟b給定的步長(zhǎng)增量更新管道粗糙度值，重復(fù)步驟d和e，直至達(dá)到管道粗糙度取值范圍的界限為止；g.選取能夠滿(mǎn)足每一系統(tǒng)工況的誤差容限值(滿(mǎn)足約束條件)，且所有工況的誤差的累加和最小(min F)的管道粗糙度值組合，即滿(mǎn)足判定方式F及相應(yīng)的約束條件，如下列各式所示；其中，管道粗糙度值組合指的是各個(gè)管道分組之間的粗糙度取值的排列組合。例如，假定整個(gè)管網(wǎng)的管道按步驟(3)和(4)b確定為可分為兩組，每組可能取值分別為100，90;則這兩組管道可能出現(xiàn)的不同粗糙度值組合為22 = 4個(gè)，即(100,100), (100， 90)，(90，100)，(90，90)；
權(quán)利要求
1.多消防流量測(cè)試工況約束下給水管網(wǎng)管道粗糙度校核方法，其特征在于所述方法具體步驟如下(1)收集消防流量測(cè)試記錄，并按測(cè)試地點(diǎn)和測(cè)試時(shí)間的不同進(jìn)行分類(lèi)；(2)將給水管網(wǎng)中的管道按鋪設(shè)年代、管徑進(jìn)行分組；給定每一組管道的粗糙度初值， 并保存至管網(wǎng)水力模型中；(3)用管網(wǎng)水力模型分別模擬消防流量測(cè)試記錄所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)工況，并將模型數(shù)據(jù)分別保存至單獨(dú)的inp格式文件中；(4)利用軟件工具進(jìn)行下列步驟a.讀取所有inp格式文件；讀取完成后，每個(gè)inp文件被作為獨(dú)立的系統(tǒng)工況，用于管道粗糙度的校核；b.給定管道粗糙度值的取值范圍，及其校核時(shí)所采用的步長(zhǎng)增量；c.給定每個(gè)系統(tǒng)工況的消防流量實(shí)測(cè)值和誤差容限值；d.調(diào)用EPANET的水力計(jì)算引擎，對(duì)每個(gè)消防測(cè)試系統(tǒng)工況進(jìn)行模擬；此步驟順序進(jìn)行或者并行計(jì)算；e.計(jì)算各個(gè)系統(tǒng)工況下模擬值與實(shí)測(cè)值的誤差；f.依照步驟b給定的步長(zhǎng)增量更新管道粗糙度值，重復(fù)步驟d和e，直至達(dá)到管道粗糙度取值范圍的界限為止；g.選取能夠滿(mǎn)足每一系統(tǒng)工況的誤差容限值，且所有工況的誤差的累加和最小的管道粗糙度值組合，即滿(mǎn)足判定方式F及相應(yīng)的約束條件，如下列各式所示；
全文摘要
本發(fā)明提出了一種多消防流量測(cè)試工況約束下的給水管網(wǎng)管道粗糙度校核方法，屬于市政工程技術(shù)領(lǐng)域。本方法將不同消防流量測(cè)試記錄所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)工況分別保存至指定格式的文件中；再用軟件工具一次性讀取所有文件，對(duì)按不同鋪設(shè)年代和管徑分組的管道進(jìn)行校核；并參照水力計(jì)算模擬值與實(shí)測(cè)值的誤差，選取能夠滿(mǎn)足每一系統(tǒng)工況的誤差容限值，且所有工況的誤差的累加和最小的管道粗糙度值組合。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明的整個(gè)校核過(guò)程只需要一次運(yùn)行，無(wú)需反復(fù)修正，且避免了疏漏最優(yōu)結(jié)果的可能。鑒于管道粗糙度校核是給水管網(wǎng)建模不可或缺的關(guān)鍵步驟，所以，本方法的應(yīng)用前景非常大。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102609602SQ20111002343
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者付亞平, 刁克功, 劉姍姍, 劉子龍, 葉婉露, 周玉文, 常勝昆, 曾玉蛟, 楊小艷, 王昊, 王正吉, 翁窈瑤 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)