choice of significant pressure monitoring points in water distribution networks

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1、供水管网主控压力点的选择赵春会，侯煜堃，杜永胜，宋向阳（郑州市自来水总公司，河南郑州450007）摘要：以郑州市供水管网压力监测点为例，根据供水管网压力监测系统的实际运行数据，综合利用变量相关系数、中位数和影响系数等信息，建立了管网压力监测系统信息量的优化模型，确定了供水管网的主控压力点。关键词：供水管网；压力监测点；相关系数中国分类号：TU991.2ChoiceofSignificantPressureMonitoringPointsinWaterDistributionNetworksZHAOChun-hui，HOUYu-kun,DUYong-sheng,SongXiang-yan

2、g(ZhengZhouWaterSupplyCorporation，Zhengzhou450007，China)Abstract：InordertoachieveoptimalarrangementforpressuremonitoringpointsinwaterdistributionnetworksofZhengzhou，theoptimalmodelforpressuremonitoringsystemwassetupandthesignificantpressuremonitoringpointswerechosebyapplicationofcorrelativecoeff

3、icientanalysis。Inaddition,mediaandinfluencefactorsmethodologywerealsousedaccordingtosystem’soperationaldata.Keywords：waterdistributionnetworks；pressuremonitoringpoints；correlationcoefficient0引言水压是城市供水管网运行的重要参数之一。供水企业既要保证用户的水压要求，又要考虑节能和爆管、漏耗等因素。因此，建立有效的管网压力实时监测系统，可及时掌握整个管网压力分布情况。根据供水管网中为数不多的压力监测点

4、实测数据对水厂的供水流量、供水压力进行实时调度，须选择一些重要的及有代表性的压力监测点作为主控压力点，使有限数量的压力监测点所测得的压力数据能代表整个管网的运行状态。本文采用相关分析等方法，以郑州市供水管网压力监测点数据分析为例，建立了管网主控压力点选择的方法。1相关分析数学模型设给水管网压力监测系统由,,….,n个压力监测点组成，管网压力监测系统每隔15-6-min巡测管网压力变化信息。设x和y压力监测点在t＝时间的压力分别是和。可得它们的相关系数r。[1]（1）相关系数的取值范围在-1和+1之间，即-1≤r≤+1。其中：⑴若0＜r≤1,表明变量之间存在正相关关系，即两个变量相随变动

5、方向相同。⑵若-1≤r＜0，表明变量之间存在负相关关系，即两个变量相随变动方向相反。⑶当

6、r

7、=1时，其中一个变量的取值完全取决于另一个变量，二者即为函数关系；若r=+1，表明变量之间完全正相关；若r=-1，表明变量之间完全负相关。⑷当r=0时，说明变量之间不存在线性相关关系，但这并不排除变量之间存在其他非线性关系的可能。在说明变量之间线性相关程度时，根据经验可将相关程度分为以下几种情况：①当

8、r

9、≥0.9时，视为高强度相关。②当0.8≤

10、r

11、＜0.9时，视为强度相关。③当0.4≤

12、r

13、＜0.8时，视为中度相关。④

14、r

15、＜0.4时，说明变量之间的相关程度极弱，可视为不相关。根据以上可知

16、，和之间的相关系数越小，其包含的信息总量也就越大。2供水管网主控压力点的选择2.1背景介绍郑州市供水系统属于多水源环状管网结构，并且用水变化情况复杂，在数分钟内用水量的变化便可以引起管网压力的大幅度变化。在分析水厂日常调度的主控压力点时，可根据不同水厂的供水区域，对其供水区域内的压力监测点进行计算分析，并且兼顾水力分界线和管网末梢的压力监测点。郑州市供水管网压力监测系统分两部分：老系统每隔15min巡测管网压力变化信息，并且每15min将新数据上传至上位机一次；新系统同样是每隔15min巡测管网压力变化信息，但是1h上传一次数据，一次传4个压力变化数据。-6-统计分析的数据有4个水厂出

17、厂压力：柿园、白庙、东周、石佛；和49个压力监测点压力，其中金东、东三、郑汴3个压力监测点数据有误，而金衡、省法、开银、安玻4个压力监测点缺失数据太多，所以实际参加统计分析的只有42个压力监测点。取2006年3月1日至2006年3月31日的42个压力监测点的2975组实测数据并进行计算分析，剔除其中因破管、仪表故障、停电等造成的数据显示不完整或显示错误的时段，针对剩余的2234组数据进行相关性分析。2.2根据相关性分析进行主控压力点的选择所谓“