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2025年第11期
• AI与智慧水务 •

基于数据场聚类的DMA小区漏损分级预警

作者:张娟,朱建璇,刘书明,牛豫海,王晓婷
作者单位:河北建投水务投资有限公司;清华大学环境学院;京东集团
引用本文:张娟, 朱建璇, 刘书明, 等.基于数据场聚类的DMA 小区漏损分级预警[J].净水技术, 2025, 44(11): 174-183.
摘要:【目的】 针对传统漏损监测与处理方法在多独立计量区域(DMA)小区漏损预警应用中存在处理优先级难以明确的问题,提出一种基于数据场聚类的DMA小区漏损分级预警方法,旨在提升多个DMA小区漏损处理的时效性与准确性,为水务企业多DMA小区漏损情况下的处理优先级方案。【方法】 首先,通过Z-score与主成分分析(PCA)对漏损率异常的DMA小区的日均异常漏损率、日均异常漏损量、最小夜间流量、最小夜间流量/日流量共4个指标进行数据标准化和降维处理,提取前2项主成分作为聚类特征;其次,结合数据场理论构建高斯势函数,利用遗传算法优化辐射因子,并基于势熵最小化原则确定最优聚类参数;最后,根据势值分布划分漏损预警等级,并引入持续时长机制实现动态预警。【结果】 基于L市30个DMA小区的漏损数据试验表明:该方法聚类效果显著,成功将漏损事件划分为5个聚类预警级别,其中1级预警占比为73.3%(22个小区),5级预警仅为3.3%(1个小区),符合现实情况;动态预警机制与实际工作环境相融合,提高了漏损处理的效率。【结论】 本文方法通过数据场聚类与动态机制融合,能够精准划分漏损等级并实现实时动态预警。实际应用中可为水务企业提供漏损处理的优先级决策依据,推动供水管网管理向数字化、精细化方向升级。
关键词:数据场聚类;独立计量区域(DMA);漏损预警;预警优先级;动态预警
基金资助:河北省重大科技成果转化专项(23283601Z)

收稿日期:2025-02-12 修回日期:2025-05-09 接受日期:2025-09-25

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