【上海水處理設備網(wǎng)www.ytgzj.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，保證其正常運行便顯得尤為必要了本文將基于給水管網(wǎng)動態(tài)水力建模數(shù)據(jù)及其管理展開相應的分析，以期促進鄉(xiāng)村給水管網(wǎng)運行質(zhì)量的提高，為同行提供一些有益的參考。

1給水管網(wǎng)動態(tài)模擬概述

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

合理的給水管網(wǎng)動態(tài)模型具有以下作用：對管網(wǎng)漏損進行有效的輔助預測;對事故狀態(tài)下的運行進行有效模擬，從而便于故障解決措施的制定和實施; 上海純水設備對以爆管為代表的一系列異常狀況進行預見性分析，為調(diào)度及維修人員提供有益參考;為水系統(tǒng)運行的后續(xù)優(yōu)化工作奠定基礎;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)動態(tài)水力建模數(shù)據(jù)分析

2.1動態(tài)水力建模數(shù)據(jù)類型及來源

管網(wǎng)屬性數(shù)據(jù)：對于給水管網(wǎng)而言，其屬性數(shù)據(jù)通常指的丈量值及實際調(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)便能夠準確獲得。

管網(wǎng)運行監(jiān)測數(shù)據(jù)：該類數(shù)據(jù)主要包括兩個部分，一種是線監(jiān)測的壓力數(shù)據(jù)，另一種是線監(jiān)測的流量數(shù)據(jù)。建立水力模型的過程中，實驗室純水設備通常應用SCA DA 系統(tǒng)以實現(xiàn)對管網(wǎng)的延時模擬，也可以截取代表性較為突出的某幾天數(shù)據(jù)進行模型校驗處理。

實測數(shù)據(jù)：具體建模環(huán)節(jié)，需進行實測的數(shù)據(jù)主要包括三大局部，一是對管網(wǎng)屬性中那一類不確定信息進行準確地現(xiàn)場測定，二是對水泵曲線(尤其是工作年限較長的進行現(xiàn)場實測，三是對用戶的用水量曲線進行現(xiàn)場測定。

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，但有助于對既有數(shù)據(jù)中所包含的隱形信息進行一定水平的挖掘。如可利用數(shù)據(jù)挖掘功能對爆管進行分析，從而提高管網(wǎng)的平安系數(shù)。

2.2動態(tài)水力建模數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

2.2.1數(shù)據(jù)質(zhì)量評價準則

建模過程中，應對相關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量進行有效分析和控制。所謂數(shù)據(jù)質(zhì)量(英文簡稱DQI指的參與動態(tài)建模的諸多數(shù)據(jù)能夠滿足建模實際需求的特征。

獲悉數(shù)據(jù)質(zhì)量的情況下，才干對建模的可行性等進行準確預判斷。對于動態(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：準確度、精度、不確定性、容納性、一致性、完整性、易使用性、可得性、現(xiàn)勢性等。

2.2.2數(shù)據(jù)質(zhì)量評價方法—以模糊綜合評價法為例

采用模糊綜合評價法的過程中，涉及以下評價指標：

1拓撲屬性，如節(jié)點坐標位置精度等;

2節(jié)點流量，如用水數(shù)據(jù)精度等;

3泵站相關(guān)數(shù)據(jù)，如水泵曲線符合實際的水平;

4監(jiān)測數(shù)據(jù)，如監(jiān)測點分布密度;

5其它輔助信息，如地面標高等反應真實的水平。

對上述指標進行評價時，劃分優(yōu)良中差四個不同等級：優(yōu)指的數(shù)據(jù)質(zhì)量相當優(yōu)異，能夠為建模工作提供理想的數(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

當篩選出適宜的管網(wǎng)建模數(shù)據(jù)之后，接下來便需對其展開相應規(guī)范化處理，即對原始形式下的數(shù)據(jù)進行處置，使其轉(zhuǎn)化成標準的且能夠參與實際建模的形式。

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)拓撲結(jié)構(gòu)，實驗室純水設備并準確輸入有關(guān)屬性信息—管網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)、管段以及節(jié)點屬性、標高數(shù)據(jù)等。

2對節(jié)點流量進行科學分配—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行記錄。

4展開相應的模擬計算以及校核—監(jiān)測點數(shù)據(jù)記錄等。

動態(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地調(diào)研數(shù)據(jù)，所以，應尋求這樣一個高效數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，即無論發(fā)生何種類型的連動變更，都能夠借助系統(tǒng)自身提供的內(nèi)部功能予以自行維護，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，應嚴格設置和管理用戶權(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?shù)男枨?

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

不只如此，借助視圖或者存儲方式，能夠基于模型計算對數(shù)據(jù)的相應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化了篩選模型計算數(shù)據(jù)的工作效率。

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

對該數(shù)據(jù)庫進行管理時，主要涉及以下幾點：

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

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，實驗室純水設備又或者基于視圖與存儲的形式，對常用查詢模塊進行有效保管，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)庫設計原則

數(shù)據(jù)庫設計原則主要包括：滿足用戶需求的實用性原則、數(shù)據(jù)的準確性原則、平安穩(wěn)定性原則、易操作性、可擴展性原則。

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：

1管網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)類，如參數(shù)表、用戶信息表、測壓點信息表、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動態(tài)模擬數(shù)據(jù)類，如測壓點壓力表、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具有動態(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，這是因為數(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)點之間、閥門和節(jié)點之間、以及設備兩端節(jié)點之間等。

執(zhí)行刪除或者編輯等重要動作時，應特別注意：對節(jié)點進行挪動時，上海純水設備與節(jié)點堅持相連的管道也應隨著節(jié)點置的變化而發(fā)生相應的變化;對節(jié)點新坐標進行確定時，需要對管道長度進行修改;對管段進行移動時，對于該管段而言，其兩個節(jié)點也會隨之進行相應的移動，另外，和這一管段存在連接關(guān)系的諸多管段也會隨之出現(xiàn)一定水平的拉伸效應。

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)，從而準確理清各個數(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作業(yè)的發(fā)生;

2存儲過程：對于那些應用頻率相對較高的查詢模塊，則有必要為其編譯相應的存儲過程，使其成為具有獨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，進而節(jié)省大量的人力和時間;

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

3.2.3數(shù)據(jù)維護和更新

基于現(xiàn)有模型構(gòu)建一個全新的完整的數(shù)據(jù)庫之后，上海純水設備將來的備份及更新時，那些不同時間段的數(shù)據(jù)便有了與之相應的版本。應用數(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)庫開展相應的備份操作。

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

對給水管網(wǎng)動態(tài)模型數(shù)據(jù)進行維護和更新時，主要涉及如下工作：

1對管網(wǎng)模型的拓撲結(jié)構(gòu)及有關(guān)數(shù)據(jù)進行更新;

2對節(jié)點流量進行更新;

3對操作方案進行更新;

4對管道粗糙系數(shù)進行更新;

5對水泵特性曲線進行更新;

6對模型進行定期檢驗。

當上述數(shù)據(jù)出現(xiàn)相應改變時，實驗室純水設備數(shù)據(jù)庫中與之對應的數(shù)據(jù)也會隨之被有效更新。對管網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)及相關(guān)屬性信息進行更新時，可借助數(shù)據(jù)庫和模型本身的接口對相關(guān)模型數(shù)據(jù)進行重新導入。

對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)庫管理人員進行手動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)模的不時擴大，其運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深入，動態(tài)水力模型將會在功能及精度上取得更大的進步，從而為鄉(xiāng)村給水管網(wǎng)的正常運行及高效運行提供更大的協(xié)助。

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