控制与决策

作者：李红艳,常子峰,史文韬,张峰,毛立波,石可铨

单位：太原理工大学 环境科学与工程学院，山西 晋中 030600;吕梁学院 建筑与土木工程系，山西 吕梁 033000,,太原理工大学 环境科学与工程学院，山西 晋中 030600,,中核第七研究设计院有限公司 建筑工程设计院，太原 030032,,太原理工大学 环境科学与工程学院，山西 晋中 030600,,山西大地环境投资控股有限公司科创管理部, 太原 030032,,太原理工大学 环境科学与工程学院，山西 晋中 030600,

关键词：供水管网;FCM算法;高程邻域信息;漏损控制;减压阀;压力传感器;漏损监测

基金：山西省基础研究计划自然科学研究面上项目(202203021221060).

供水管网的漏损控制与监测难题普遍存在, 传统基于压力敏感度对管网进行分区并布设压力传感器的方法仅考虑管网节点压力变化情况, 并未结合管网自身高程信息, 减压阀调压时局部压力过高效果不明显. 针对此问题, 首先将管网节点压力敏感度与高程差耦合, 将 FCM 算法中目标函数中的距离定义为特征距离与高程距离之和, 建立包含高程邻域信息的新的聚类目标函数, 实现节点分区聚类; 在分区入口处布设减压阀, 采用 GA求解阀后压力实现分区内各节点压力的实时精细化调控, 联合智能方法与经验法在各个分区布置压力传感器, 并通过漏损模型验证传感器布置的合理性. 结果表明: 分4个区的方案将 BIN 管网的漏损率降低至$6.55\, \text{\%}$, 相较初始管网降低$22.79 \,\text{\%}$, 联合智能算法与经验法进行传感器布设对管网漏损的监测效果显著, 引入高程信息的 FCM 算法管网漏损控制优化策略具有有效性和优越性.

来源：2025年第3期

《控制与决策》期刊编辑部

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