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给水管网故障点定位的研究

作　者: 刘畅
导　师: 刘志强
学　校: 天津大学
专　业: 环境工程
关键词: 供水管网爆管定位监测点布置神经网络故障报警软件
分类号: TU991
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 96次
引　用: 1次
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内容摘要

本课题以城市供水管网的爆管定位为核心研究内容,在针对该问题的研究过程中,进行了供水管网的爆管模拟试验,并建立了爆管检测定位的神经网络模型。以期达到故障点的快速定位。首先,作者从国内供水管网爆管定位的方法及影响因素出发,对现有的爆管定位方法作了简单介绍,指出了其存在的问题,并针对我国管网的实际状况,提出了基于神经网络的爆管定位思想。其次,在实验室模拟管网故障中,本文进行了基于压力分布的监测点布置。先计算出了水量极值矩阵,再根据标准化方法对矩阵进行了标准化,得到了模糊相似矩阵,最后使用编网法得到了模糊等价矩阵。实现了所有节点的分类。再次,对于试验得到的数据,运用神经网络对数据进行处理,并对虚拟爆管事件进行预测。将“某点爆管”与实时运行工况的隐含关系映射出来。然后将实时运行的工况进行加噪处理,输入已训练好的神经网络中,试验神经网络的正确性。最后,编制了管网故障点定位的软件。实现了神经网络计算,手动预测,参数修改,系统设置等功能,并且可以实现在线监测和人工监测的切换。对于其他的神经网络,为了能使本软件具有广泛性,还设置了对于其他神经网络的预测功能,并用一组数据进行了处理,结果令人满意。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-7
第一章绪论  7-19
  1.1 课题的提出及研究意义  7-11
    1.1.1 水资源现状  7-8
    1.1.2 爆管事故的危害及研究意义  8-11
  1.2 国内外研究现状  11-18
    1.2.1 国内研究现状  11-12
    1.2.2 国外研究现状  12-18
  1.3 主要研究目标、内容、方法概述  18-19
第二章管网监测点的布置  19-30
  2.1 管网基础资料  19-21
  2.2 概述  21-22
  2.3 基于反映管网水压分布的压力监测点的优化选址  22-30
    2.3.1 压差模糊相似矩阵[R ]_(n×n)  24
    2.3.2 测压点位置的确定  24-30
第三章神经网络在管网故障定位中的应用  30-44
  3.1 神经网络简介  30-39
    3.1.1 人工神经网络的发展与应用  30-33
    3.1.2 人工神经元模型  33-34
    3.1.3 网络结构及工作方式  34-36
    3.1.4 NN 的学习  36-39
  3.2 神经网络在管网故障定位中的应用  39-44
    3.2.1 给水管网工况信息的获得  40
    3.2.2 神经网络的应用  40-44
第四章故障报警软件的开发  44-52
  4.1 软件主要模块及功能介绍  44-51
    4.1.1 系统初始化  44-45
    4.1.2 神经网络计算模块  45-46
    4.1.3 手动预测模块  46
    4.1.4 参数设置模块  46-49
    4.1.5 系统设置模块  49
    4.1.6 手动模式/全自动模式模块  49-50
    4.1.7 其他神经网络计算模块  50
    4.1.8 退出和帮助  50-51
  4.2 本程序与 Matlab 的神经网络预测对比  51-52
第五章结论及建议  52-54
参考文献  54-57
发表论文和参加科研情况说明  57-58
附录  58-68
致谢  68

给水管网故障点定位的研究

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