申请/专利权人：清华大学

申请日：2021-09-03

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113704942B

主分类号：G06F30/18

分类号：G06F30/18;G06F113/14;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.12.14#实质审查的生效;2021.11.26#公开

摘要：本公开提供了一种供水管网未知节点压力估计方法、装置及计算机系统，该方法包括：定义供水管网图拓扑结构，构建供水管网的图拉普拉斯矩阵，获取供水管网的压力监测点信息，基于图拉普拉斯矩阵及压力监测点信息，得到供水管网的特征图频率基底，获取供水管网的压力监测点在待求解时刻的压力监测值，基于压力监测值和特征图频率基底，计算待求解时刻供水管网的特征图频率系数，基于特征图频率系数和特征图频率基底，重构供水管网内各个节点的压力，以得到待求解时刻供水管网中各未知节点的压力值。该方法不依赖于精确的水力模型即可求解管网未知节点的压力信息，求解精度高于常见的插值方法及普通精度的水力模型。

主权项：1.一种供水管网未知节点压力估计方法，其特征在于，包括：定义供水管网图拓扑结构，构建所述供水管网的图拉普拉斯矩阵；获取所述供水管网的压力监测点信息，基于所述图拉普拉斯矩阵及所述压力监测点信息，得到所述供水管网的特征图频率基底；获取所述供水管网的压力监测点在待求解时刻的压力监测值，基于所述压力监测值和所述特征图频率基底，计算待求解时刻所述供水管网的特征图频率系数；基于所述特征图频率系数和特征图频率基底，重构所述供水管网内各个节点的压力，以得到待求解时刻所述供水管网中各未知节点的压力值；＝所述定义供水管网图拓扑结构，构建所述供水管网的图拉普拉斯矩阵包括：以所述供水管网的节点为顶点、管道为边定义图拓扑结构；基于所述图拓扑结构及所述供水管网的物理特性，计算表示所述供水管网的各节点压力相似性的管网图权重矩阵；基于所述管网图权重矩阵，构建所述供水管网的图拉普拉斯矩阵，构建公式包括：L＝diagsumW-W；其中，W表示所述管网图权重矩阵，L表示所述图拉普拉斯矩阵；所述基于所述图拓扑结构及所述供水管网的物理特性，计算表示所述供水管网的各节点压力相似性的管网图权重矩阵包括：基于各所述节点的节点压力、需水量，计算表示所述节点两两之间压力变化一致性的一致性权重，构成与所述图拓扑结构对应的管网动态一致性权重矩阵；基于各所述节点的水头损失，计算表示所述节点两两之间的压力值相似性的相似性权重，构成与所述图拓扑结构对应的管网静态相似性权重矩阵；计算所述管网动态一致性权重矩阵与所述管网静态相似性权重矩阵的哈达玛积，得到所述管网图权重矩阵；所述基于各所述节点的节点压力、需水量，计算表示所述节点两两之间压力变化一致性的一致性权重，构成与所述图拓扑结构对应的管网动态一致性权重矩阵包括： 其中，W1表示所述管网动态一致性权重矩阵，W1[i，j]表示节点i、j之间的所述一致性权重，Hi、Hj分别表示节点i、j的节点压力，Qi、Qj分别表示节点i、j的需水量；所述基于各所述节点的水头损失，计算表示所述节点两两之间的压力值相似性的相似性权重，构成与所述图拓扑结构对应的管网静态相似性权重矩阵包括： 其中，W2表示所述管网静态相似性权重矩阵，W2[i，j]、W2[j，i]均表示节点i和节点j之间的相似性权重，表示连接节点i和节点j的管道p的正规化水头损失倒数值，hp表示管道p的水头损失，p＝1，2，...，P，P表示总管道数，Wh表示水头损失倒数向量，表示正规化水头损失倒数向量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 清华大学 供水管网未知节点压力估计方法、装置及计算机系统

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