專利名稱：供應(yīng)網(wǎng)中的泄漏識(shí)別和泄漏定位的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在供應(yīng)網(wǎng)的區(qū)域中識(shí)別泄漏和定位泄漏的一種方法、一種應(yīng)用和
一種裝置。
背景技術(shù)：
在二十一世紀(jì)，飲用水在此期間屬于最為重要的物品。但在水分配網(wǎng)中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)明顯的水損失。這種物品的保管對(duì)水網(wǎng)中的泄漏識(shí)別和泄漏定位提出了很大的要求。通過質(zhì)量平衡來識(shí)別水損失的方法在投入方面超過了可行的界限，在質(zhì)量平衡過程中測(cè)量了所有注入量和特別是所有單獨(dú)的水消耗者的水減少量。另外，法律上要求時(shí)間精確的消耗測(cè)量和所有用戶數(shù)據(jù)的消耗記錄。根據(jù)傳統(tǒng)的方式僅僅通過測(cè)量在特定時(shí)間，例如，在夜間2點(diǎn)和4點(diǎn)之間的時(shí)間段中流入到網(wǎng)絡(luò)中的整體水量來對(duì)水網(wǎng)中的泄漏進(jìn)行探測(cè)。這些值產(chǎn)生了用于分析出是否存在突然升高的消耗和與此相關(guān)的可能的泄漏的時(shí)間序列。根據(jù)傳統(tǒng)方式不可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的減少的平衡。存在用于特定消費(fèi)者的典型水消耗的經(jīng)驗(yàn)公式。但該公式在一方面是非常概況性的，并且不能足夠準(zhǔn)確地將特別是時(shí)間上有期限的特殊效應(yīng)納入到考慮之列。大多數(shù)情況下非常龐大的供水網(wǎng)通常被劃分成供水區(qū)域。這些區(qū)域再被劃分成子區(qū)域，由于英國工程師的影響，這些子區(qū)域被稱為區(qū)域計(jì)量分區(qū)(DMA)。DMA這樣設(shè)置，即，這些區(qū)域計(jì)量分區(qū)僅具有一個(gè)其流量被測(cè)量的流入口。通過觀察該流量測(cè)量情況得出了水消耗中的不規(guī)律性以及由此存在泄漏的結(jié)論。根據(jù)傳統(tǒng)的方式具體地要執(zhí)行所謂的“夜間流量分析”。在此，通過詳細(xì)地記錄夜間流入到DMA中的流入值(例如，在2.00點(diǎn)至4.00點(diǎn)之間每5秒)來確定出最小的流入值，在此也被稱為基本消耗，該基本消耗包括普通的夜間(最小)消耗和存在的(特別也是小的)泄漏。在低消耗的夜間時(shí)段(例如，在2點(diǎn)和4點(diǎn)之間沖，在流入到DMA中的這個(gè)最小流入值的基礎(chǔ)上(其中每夜已經(jīng)僅設(shè)定了一個(gè)值)，超過幾天和幾周，生成時(shí)間序列。該最小的消耗值的、例如能通過超出閾值識(shí)別的特別突然的升高在起因上可能是存在新的泄漏。為了定位或探測(cè)泄漏，在大多數(shù)情況下均執(zhí)行逐級(jí)測(cè)試。為此在低消耗時(shí)間內(nèi)連續(xù)地將小的區(qū)域與DMA分開且觀察消耗的變化。隨后對(duì)導(dǎo)致出現(xiàn)明顯的不明原因的消耗下降的區(qū)域進(jìn)一步進(jìn)行泄漏調(diào)查?？商鎿Q地可以利用噪音測(cè)量器在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)水系統(tǒng)的泄漏情況進(jìn)行監(jiān)聽且通過對(duì)噪音關(guān)聯(lián)作用的考慮來估算泄漏位置。兩種所述的傳統(tǒng)方法并不適用于持續(xù)的監(jiān)控。由于必須告知相關(guān)家庭斷開的事宜且必須確保替代供應(yīng)，所以逐級(jí)測(cè)試是與高昂的投入相關(guān)聯(lián)的。噪音測(cè)量需要高昂的投入，其原因在于只能由專家在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量。另外，這些探測(cè)始終都僅能在局部實(shí)現(xiàn)。此外，這兩種傳統(tǒng)的方法只能應(yīng)用在消耗低的時(shí)段中，這樣測(cè)量才不會(huì)過于受到消耗波動(dòng)的影響。在用于識(shí)別泄漏的普遍的方法中的基本問題在于，非常頻繁地報(bào)告假警報(bào)，也就是說錯(cuò)誤地認(rèn)為出現(xiàn)泄漏(第二類型的錯(cuò)誤)。定位泄漏的投入(派出搜索團(tuán)隊(duì)，聲學(xué)探測(cè)，逐級(jí)測(cè)驗(yàn)直至挖掘和鉆孔)在這種情況下將被白白浪費(fèi)掉。這既是昂貴的，并且又對(duì)相關(guān)人員造成負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供特別減少了假警報(bào)(第二種類型的錯(cuò)誤)的可能性的、用于在供應(yīng)網(wǎng)中識(shí)別泄漏的一種方法、一種應(yīng)用和一種裝置。該目的通過一種用于在供應(yīng)網(wǎng)的區(qū)域中識(shí)別泄漏和定位泄漏的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法具有以下步驟:a)將供應(yīng)網(wǎng)劃分成多個(gè)區(qū)域(DMA)，這些區(qū)域基本上具有可比較的消耗特性(Verbrauchsprofil),其中，能為每個(gè)區(qū)域(DMA)測(cè)量總體的水消耗；b)基于過去值，通過粗略的回歸方法來分別為可比較的區(qū)域(DMA)確定流入量(Zufluss)的回歸曲線，并且確定在回歸曲線周圍的置信區(qū)間，由過去值推測(cè)出供應(yīng)網(wǎng)中不存在泄漏，其中，處在置信區(qū)間內(nèi)的測(cè)量值表示沒有泄漏；c)在確定的測(cè)量周期內(nèi)為每個(gè)區(qū)域(DMA)測(cè)量相應(yīng)的最小流入量；d)超過多個(gè)測(cè)量周期(Qber eine Anzahl von Messperioden hinweg),生成所選出的區(qū)域(DMA)的最小流入量的測(cè)量值的時(shí)間序列；e)將最小流入量的測(cè)量值的時(shí)間序列與回歸曲線相比較，其中，處在置信區(qū)間外的測(cè)量值表示在供應(yīng)網(wǎng)中存在泄漏。該方法可以簡單地自動(dòng)地進(jìn)行且可以與其它獨(dú)立地考慮每個(gè)區(qū)域的方法(例如，攝像機(jī)監(jiān)控、壓力傳感器裝置)共同工作。也可以考慮動(dòng)態(tài)的、非周期性的特殊效應(yīng)(例如，在電視中的體育活動(dòng)的情況下的較高的水消耗)，由此進(jìn)一步降低假警報(bào)概率。本發(fā)明的第一種有利的設(shè)計(jì)方案在于:將測(cè)量值的時(shí)間序列記入到坐標(biāo)系中，其中，每個(gè)坐標(biāo)軸均代表一個(gè)區(qū)域(DMA)，其中，一個(gè)測(cè)量值相對(duì)于一個(gè)坐標(biāo)軸的位置表示處在相應(yīng)的區(qū)域(DMA)內(nèi)的一個(gè)泄漏。由此能夠非常簡單地自動(dòng)地，并且也可視地(例如，在控制臺(tái)中的監(jiān)視器上)識(shí)別出供應(yīng)網(wǎng)中的可能的泄漏。本發(fā)明的另一種有利的設(shè)計(jì)方案在于:通過粗略的相關(guān)系數(shù)來確定回歸曲線的特性。由此確保測(cè)量序列中的異常測(cè)值僅對(duì)回歸曲線的位置產(chǎn)生小的影響。本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案在于:區(qū)域(DMA)也能是虛擬的區(qū)域計(jì)量分區(qū)(virtuelle Zone虛擬區(qū)域)。虛擬區(qū)域或所謂的虛擬的區(qū)域計(jì)量分區(qū)(DMA)是網(wǎng)絡(luò)的部分區(qū)域，其流入量和流出量(AbflUsse)借助流量計(jì)來進(jìn)行測(cè)量，其中不要求這些區(qū)域是不相交的。這實(shí)現(xiàn)了連續(xù)地評(píng)估所有區(qū)域的時(shí)間序列且實(shí)現(xiàn)了這些區(qū)域中的泄漏識(shí)別。然后根據(jù)各個(gè)單獨(dú)區(qū)域的泄漏信息對(duì)泄漏的地點(diǎn)進(jìn)行限定。泄漏信息是關(guān)于在區(qū)域中能否發(fā)現(xiàn)泄漏的信息。虛擬的區(qū)域計(jì)量分區(qū)(虛擬的DMA)如下地區(qū)別于傳統(tǒng)的區(qū)域(DMA)。在將區(qū)域劃分成DMA時(shí)，傳統(tǒng)的方式始終試圖形成僅僅提供一個(gè)流入口或者說一個(gè)流入管道的區(qū)域且能夠通過一個(gè)唯一的傳感器監(jiān)控該區(qū)域。在供應(yīng)區(qū)域中，在所選出的位置上這樣安裝額外的流量傳感器，從而提供網(wǎng)絡(luò)的、能夠測(cè)量出其流入和流出的部分。這些部分應(yīng)該具有共用的元件。這些部分應(yīng)該是重疊的，并且具有共用的流量計(jì)。這種部分被稱為虛擬區(qū)域或虛擬的DMA。
本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案在于:使用滑動(dòng)平均值或累計(jì)流量(integrierter Fluss)來代替區(qū)域的最小流入量的測(cè)量值。在該技術(shù)設(shè)計(jì)方案中以這種方式加以考慮，即各個(gè)單獨(dú)的測(cè)量數(shù)值會(huì)附帶有測(cè)量誤差。滑動(dòng)平均值具有平滑特性。通過平均值能夠例如補(bǔ)償不穩(wěn)定的夜間的廁所使用量。本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案在于:測(cè)量周期例如是從2.00點(diǎn)至4.00點(diǎn)、從
0.00點(diǎn)至24.00點(diǎn)和/或從6.00點(diǎn)至18.00點(diǎn)。在夜間流量分析中，通過所有流量計(jì)或者說傳感器在夜間，例如在2.00點(diǎn)和4.00點(diǎn)之間在這種分析的范疇中測(cè)量流量。代替在夜間的調(diào)查可以為了累積流量調(diào)查而考慮其它的時(shí)間間隔，例如24小時(shí)或白天的多個(gè)測(cè)量時(shí)間段。在這種情況下，同樣可以使用上述方法，但時(shí)間序列的數(shù)量和周期長度必須與典型的部件相匹配。在2.00點(diǎn)和4.00點(diǎn)之間的測(cè)量時(shí)間段的擴(kuò)展對(duì)于最小體積流量而言沒有任何意義，其原因在于這些時(shí)間段均是事先這樣選擇的，即根據(jù)本發(fā)明最小的消耗處在該時(shí)間間隔中。本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案在于:在測(cè)量值處在置信區(qū)間外的情況下觸發(fā)警報(bào)。由此可以例如在供應(yīng)網(wǎng)或待被供應(yīng)的區(qū)域的控制臺(tái)中產(chǎn)生警報(bào)且能夠引發(fā)相應(yīng)的對(duì)策(例如，定位和密封介質(zhì)或使介質(zhì)改道)。還能夠基于警報(bào)的數(shù)據(jù)(位置、水減少量、相關(guān)的消耗者的數(shù)量)來自動(dòng)地開始啟用應(yīng)對(duì)措施。本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案在于將根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法用于輸送流體的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)的應(yīng)用。通過相應(yīng)的傳感器裝置(例如壓力傳感器或流量傳感器)可以簡單和精確地測(cè)定流體的測(cè)量值且由此將該測(cè)量值用于進(jìn)行可靠的預(yù)測(cè)。本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案在于:該基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)是供水網(wǎng)或供氣網(wǎng)或遠(yuǎn)距離供熱網(wǎng)。本發(fā)明能應(yīng)用在所有輸送和消耗流體的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)上。這種基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)的實(shí)例有供氣網(wǎng)和遠(yuǎn)距離供熱網(wǎng)。本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案在于用于應(yīng)用根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法的裝置，該裝置包括:a)用于在確定的測(cè)量周期內(nèi)為每個(gè)區(qū)域(DMA)測(cè)量相應(yīng)的最小流入量的傳感器；b)用于超過多個(gè)測(cè)量周期，生成所選出的區(qū)域(DMA)的最小流入量的測(cè)量值的時(shí)間序列的裝置；c)用于將最小流入量的測(cè)量值的時(shí)間序列與參考回歸曲線相比較的裝置，其中，處在置信區(qū)間外的測(cè)量值表示在供應(yīng)網(wǎng)中存在泄漏。該裝置可以由市場(chǎng)上可購買到的裝置制造而成。例如在相應(yīng)的建筑市場(chǎng)中可獲得相應(yīng)的傳感器裝置，被生成用來比較時(shí)間序列的裝置可以在個(gè)人計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的軟件(例如，表格計(jì)算或數(shù)學(xué)程序)中實(shí)現(xiàn)。


在附圖中示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例并且在下文中進(jìn)行說明。圖中示出:圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的區(qū)域的實(shí)施例；圖2示出了具有相鄰接的示例性的置信區(qū)間的回歸曲線的實(shí)例；以及圖3示出了用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性的流程圖。
具體實(shí)施例方式水損失的減少對(duì)水網(wǎng)中的泄漏識(shí)別和定位提出了很大要求。在網(wǎng)絡(luò)的子區(qū)域中可以通過在區(qū)域的所有流入處和流出處的流量測(cè)量和形成質(zhì)量平衡來識(shí)別出水損失。這種測(cè)量不僅在投入方面而且在法律方面(時(shí)間準(zhǔn)確的消耗測(cè)量和對(duì)所有用戶進(jìn)行記錄可能在數(shù)據(jù)保護(hù)法方面引起問題)均超出了可行的界限。盡管這樣，新的更為有利的測(cè)量裝置仍能夠?qū)崿F(xiàn)在物理學(xué)上重要的值，如壓力、流量等的監(jiān)控。這種測(cè)量可以在水網(wǎng)中的多個(gè)位置上進(jìn)行。在給定的時(shí)間段中周期性地獲得的值被組合成時(shí)間序列，該時(shí)間序列被利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法在現(xiàn)存的或新產(chǎn)生的泄漏的跡象方面進(jìn)行調(diào)查。當(dāng)統(tǒng)計(jì)性的評(píng)估給出了泄漏(Leckage)的通知時(shí)，那么必須借助精確定位(例如，通過噪音分析、挖掘)在由傳感器所限定的區(qū)域中測(cè)定出確切的損失位置且進(jìn)行修復(fù)。由于測(cè)量位置的數(shù)量相較于水管道的數(shù)量而言相對(duì)較小，所以在此情況下必須對(duì)大量的管道進(jìn)行調(diào)查。因此，假警報(bào)概率應(yīng)該較低。在下文中提出一種方法，利用該方法，通過對(duì)不同的時(shí)間序列進(jìn)行比較利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法減少假警報(bào)(第二種類型的錯(cuò)誤)。在大多數(shù)情況下非常龐大的水供應(yīng)網(wǎng)被分成多個(gè)水供應(yīng)區(qū)域(Gebiete)。這些區(qū)域能夠再被劃分成子區(qū)域，這些子區(qū)域-由于受到英國工程師的影響-被稱為區(qū)域計(jì)量分區(qū)(DMA)。DMA這樣設(shè)置，即這些區(qū)域計(jì)量分區(qū)分別僅具有一個(gè)其流量被測(cè)量的流入口?？商鎿Q地可以使用虛擬區(qū)域來替代物理DMA，這些虛擬區(qū)域可以具有多個(gè)流入口和流出口。通過觀察該流量測(cè)量得出了水消耗中的不規(guī)律性以及由此存在泄漏的結(jié)論。具體地要執(zhí)行所謂的夜間流量分析(Night Flow Analysis)。出于最小的流入量值的原因，在低消耗的夜間，例如在02:00點(diǎn)和04:00點(diǎn)之間流經(jīng)DMA。在每夜的值的情況下，超過幾天和幾周，生成時(shí)間序列。該最小的消耗值的、例如能通過超出閾值識(shí)別的(突然的)升高在起因上可能是存在新的泄漏。特別的事件、例如使用草坪灌溉設(shè)備、體育賽事或傳統(tǒng)活動(dòng)在夜間測(cè)量過程中由此導(dǎo)致不同的DMA中的最小流入量的升高。由此對(duì)于所有DMA觸發(fā)了警報(bào)。迄今為止，系統(tǒng)使用者必須識(shí)別這種可能的假警報(bào)并且通過進(jìn)一步的調(diào)查篩選出假警報(bào)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)一種用于識(shí)別網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)事件從而在泄漏分析過程中減少假警報(bào)的自動(dòng)的方法。圖1示出了用于根據(jù)本發(fā)明的區(qū)域DMA的兩個(gè)實(shí)施例B1，B2。區(qū)域DMA所涉及的可以是供應(yīng)網(wǎng)的物理空間區(qū)域或虛擬的區(qū)域。虛擬的區(qū)域計(jì)量分區(qū)(虛擬的DMA)如下地區(qū)別于傳統(tǒng)的區(qū)域(DMA)。在將供應(yīng)網(wǎng)劃分成多個(gè)區(qū)域(DMA)時(shí)，傳統(tǒng)的方式始終試圖形成僅僅具有一個(gè)流入口或者說一個(gè)流入管道的區(qū)域且能夠通過一個(gè)唯一的傳感器監(jiān)控該區(qū)域。在供應(yīng)區(qū)域中，在所選出的位置上這樣安裝額外的流量傳感器，從而提供網(wǎng)絡(luò)的、能夠測(cè)量出其流入和流出的部分。這些部分應(yīng)該具有共用的元件。這些部分應(yīng)該是重疊的，并且具有共用的流量計(jì)。這種部分被稱為虛擬區(qū)域或虛擬的DMA。借助實(shí)現(xiàn)虛擬區(qū)域(virtuellen Gebieten)的方式提出了一種通用的方法,該方法這樣地劃分供應(yīng)網(wǎng)，即，能夠與泄漏識(shí)別相關(guān)地多次監(jiān)控子區(qū)域，該子區(qū)域例如等同于一個(gè)或多個(gè)管道部段。每個(gè)虛擬區(qū)域的監(jiān)控根據(jù)相同的原理而起作用且能夠相應(yīng)地多次應(yīng)用在一個(gè)技術(shù)方案中。將網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)虛擬區(qū)域提供了以下優(yōu)點(diǎn):除了安裝流量計(jì)之外，不必對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行任何改變。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于:在不干擾供應(yīng)網(wǎng)的工作或不在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行繁瑣的、費(fèi)用高昂的測(cè)量的情況下能夠自動(dòng)地進(jìn)行泄漏識(shí)別。
圖2示出了帶有鄰接的示例性的置信區(qū)間VB1，VB2和記錄的測(cè)量值的回歸曲線RK的一個(gè)實(shí)例。在根據(jù)圖2的圖表中記錄了區(qū)域A (DMA A)和區(qū)域B (DMA B)的測(cè)量值。在根據(jù)圖2的圖表中為每一天記錄了一個(gè)測(cè)量值。另外，圖2中涉及了線性回歸的特例。由此，該回歸曲線RK是一條直線。與區(qū)域相關(guān)的置信區(qū)間VB1，VB2 (在圖2中:VB1與DMA A相關(guān)，而VB2與DMA B相關(guān))可以相對(duì)于回歸曲線RK分別具有相同的距離。但這并不是必須的。特定的區(qū)域的置信區(qū)間VB1，VB2的尺寸也可以被定為不同的并且可以根據(jù)區(qū)域的相應(yīng)的要求進(jìn)行調(diào)整。由此可以例如在確定置信區(qū)間的尺寸時(shí)考慮到:對(duì)于相關(guān)的區(qū)域而言，管路和基礎(chǔ)設(shè)施是新的且由此受損程度較小，而對(duì)于另一個(gè)區(qū)域而言則存在老舊的且由此易出現(xiàn)故障的基礎(chǔ)設(shè)施。分別將屬于獨(dú)立的區(qū)域(DMA)的時(shí)間序列進(jìn)行比較。這些區(qū)域DMA應(yīng)具有可比較的消耗特性。因此將屬于這些區(qū)域的多個(gè)時(shí)間序列總結(jié)成一個(gè)時(shí)間序列，從而為每天生成一個(gè)值元組。在圖2中描述了用于兩個(gè)時(shí)間序列的方法。能推測(cè)出網(wǎng)絡(luò)在記錄時(shí)間點(diǎn)上沒有泄漏的N個(gè)過去值這樣顯示在坐標(biāo)系中，SP，屬于第一區(qū)域DMA A的值顯示在X軸上，而屬于第二區(qū)域DMA B的值則顯示在Y軸上。由此生成了散點(diǎn)圖。借助粗略的回歸方法將比較曲線置入到該散點(diǎn)圖中。粗略的相關(guān)系數(shù)表現(xiàn)出近似值的特性。設(shè)置粗略的回歸的優(yōu)點(diǎn)還在于:在校準(zhǔn)所使用的數(shù)據(jù)中異常測(cè)值僅對(duì)回歸曲線RK的位置產(chǎn)生微弱的影響。在線性回歸的特例中，回歸曲線是直線或超平面。例如，可以通過最小的方格法(Quadrate-Methode)來確定回歸曲線RK。圍繞著回歸曲線RK設(shè)置置信區(qū)間VB。例如，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)地確定置信區(qū)間。處在置信區(qū)間VB外的測(cè)量值表示存在泄漏且引發(fā)警報(bào)?；貧w曲線RK的確定和置信區(qū)間VB的安置由此指的是初始化。對(duì)于新的測(cè)量值而言，要決定其是否符合這種劃分方式。為此要測(cè)量測(cè)量值相對(duì)于回歸曲線的距離。如果該距離超過了使用者可選擇的值VB的話，那么將觸發(fā)警報(bào)并且給出存在泄漏的指示。根據(jù)圖2的實(shí)例，如果該值處在曲線下方的話，那么可能的泄漏處在區(qū)域DMA A中，否則便處在區(qū)域DMA B中。此處所介紹的方法可以與其它的對(duì)每個(gè)區(qū)域單獨(dú)加以考慮的方法共同工作且由此用于避免在進(jìn)行泄漏識(shí)別的過程中的假警報(bào)。特殊事件的可能的識(shí)別具有以下優(yōu)點(diǎn):除了安裝傳感器之外，不必對(duì)現(xiàn)有的水網(wǎng)進(jìn)行任何改變。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于:在不干擾水網(wǎng)的工作或不在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行繁瑣的、費(fèi)用高昂的測(cè)量的情況下能夠自動(dòng)地進(jìn)行泄漏識(shí)別。該方法原則上可應(yīng)用于所有在其中輸送了液體或氣體的基礎(chǔ)設(shè)施。這種基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)例是供氣網(wǎng)和遠(yuǎn)距離供熱網(wǎng)。例如可以在用于監(jiān)控供應(yīng)網(wǎng)的控制單元中接收警報(bào)，并且自動(dòng)執(zhí)行其它措施(例如關(guān)閉閥門、使流體改道)。圖3示出了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性的流程圖。在步驟SI中將供應(yīng)網(wǎng)劃分成多個(gè)區(qū)域(DMA)。這些區(qū)域應(yīng)該基本上具有可比較的比較特性，以及分別僅具有一個(gè)流入口。在步驟S2中，基于過去值，分別為可比較的區(qū)域確定流入量的回歸曲線RK。在此推測(cè)出:在曲線的值減小的情況下供應(yīng)網(wǎng)是沒有泄漏的?？梢岳缋米钚〉姆礁穹▉泶_定該曲線。通過基于實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)值來確定在回歸曲線RK周圍的置信區(qū)間VB，其中，處在置信區(qū)間VB內(nèi)的測(cè)量值表示沒有泄漏。在步驟S3中，在確定的測(cè)量周期內(nèi)為每個(gè)區(qū)域DMA測(cè)量相應(yīng)的最小流入量。該測(cè)量周期例如可以是在一個(gè)區(qū)域中的每天的各一次測(cè)量。在步驟S4中，超過多個(gè)測(cè)量周期，生成所選出的區(qū)域的最小流入量的測(cè)量值的時(shí)間序列。在步驟S5中，將最小流入量的新的測(cè)量值的時(shí)間序列與回歸曲線RK相比較，其中，處在置信區(qū)間VB外的測(cè)量值表示在供應(yīng)網(wǎng)中存在泄漏。用于在供應(yīng)網(wǎng)(例如供水網(wǎng)、供氣網(wǎng)或遠(yuǎn)距離供熱網(wǎng))的區(qū)域中識(shí)別泄漏和定位泄露的方法和裝置，其中，利用粗略的回歸方法，針對(duì)存在泄漏的情況，以統(tǒng)計(jì)的方式對(duì)供應(yīng)網(wǎng)的傳感器的測(cè)量值進(jìn)行分析。在此特別使假警報(bào)概率(第二種類型的錯(cuò)誤)最小化。參考標(biāo)號(hào)表BI, B2 實(shí)例DMA區(qū)域RK回歸曲線VBl, VB2 置信 區(qū)間S1-S5 方法步驟
權(quán)利要求
1.一種用于在供應(yīng)網(wǎng)的區(qū)域中識(shí)別泄漏和定位泄漏的方法，所述方法具有以下步驟: a)將所述供應(yīng)網(wǎng)劃分成多個(gè)區(qū)域(DMA)，所述區(qū)域基本上具有可比較的消耗特性，其中，能為每個(gè)所述區(qū)域(DMA)測(cè)量總體的水消耗； b)基于過去值，通過粗略的回歸方法來分別為可比較的所述區(qū)域(DMA)確定流入量的回歸曲線(RK)，并且確定在所述回歸曲線(RK)周圍的置信區(qū)間(VB1，VB2)，由所述過去值推測(cè)出所述供應(yīng)網(wǎng)中不存在泄漏，其中，處在所述置信區(qū)間內(nèi)的測(cè)量值表示沒有泄漏； c)在確定的測(cè)量周期內(nèi)為每個(gè)所述區(qū)域(DMA)測(cè)量相應(yīng)的最小流入量； d)超過多個(gè)所述測(cè)量周期，生成所選出的所述區(qū)域(DMA)的所述最小流入量的測(cè)量值的時(shí)間序列； e)將所述最小流入量的所述測(cè)量值的所述時(shí)間序列與所述回歸曲線(RK)相比較，其中，處在所述置信區(qū)間(VB1，VB2)外的測(cè)量值表示在所述供應(yīng)網(wǎng)中存在泄漏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述測(cè)量值的所述時(shí)間序列記入到坐標(biāo)系中，其中，每個(gè)坐標(biāo)軸均代表一個(gè)區(qū)域(DMA)，其中，測(cè)量值相對(duì)于坐標(biāo)軸的位置表示處在相應(yīng)的所述區(qū)域(DMA)內(nèi)的泄漏。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過粗略的相關(guān)系數(shù)來確定所述回歸曲線(RK)的特性。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述區(qū)域(DMA)也能是虛擬的區(qū)域計(jì)量分區(qū)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用滑動(dòng)平均值或累計(jì)流量來代替所述區(qū)域的所述最小流入量的所述測(cè)量值。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量周期例如是從2.0O點(diǎn)至4.00點(diǎn)、從0.00點(diǎn)至24.00點(diǎn)和/或從6.00點(diǎn)至18.00點(diǎn)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述測(cè)量值處在所述置信區(qū)間(VBl，VB2)外的情況下觸發(fā)警報(bào)。
8.一種將根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法用于輸送流體的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)是供水網(wǎng)或供氣網(wǎng)或遠(yuǎn)距離供熱網(wǎng)。
10.一種用于應(yīng)用根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法的裝置，所述裝置包括: a)用于在確定的測(cè)量周期內(nèi)為每個(gè)區(qū)域(DMA)測(cè)量相應(yīng)的最小流入量的傳感器； b)用于超過多個(gè)所述測(cè)量周期，生成所選出的所述區(qū)域(DMA)的所述最小流入量的測(cè)量值的時(shí)間序列的裝置； c)用于將所述最小流入量的所述測(cè)量值的所述時(shí)間序列與參考回歸曲線(RK)相比較的裝置，其中，處在置信區(qū)間(VB1，VB2)外的測(cè)量值表示在供應(yīng)網(wǎng)中存在泄漏。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在供應(yīng)網(wǎng)(例如，供水網(wǎng)、供氣網(wǎng)或遠(yuǎn)距離供熱網(wǎng))的區(qū)域中識(shí)別泄漏和定位泄漏的一種方法和一種裝置，其中，利用粗略的回歸方法，針對(duì)存在泄漏的情況，以統(tǒng)計(jì)的方式對(duì)供應(yīng)網(wǎng)的傳感器的測(cè)量值進(jìn)行分析。在此特別使假警報(bào)概率(第二種類型的錯(cuò)誤)最小化。
文檔編號(hào)F17D5/02GK103189725SQ201180053302
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者霍爾格·翰斯, 庫爾特·馬耶夫斯基, 約爾格·尼費(fèi)勒, 揚(yáng)·克里斯托弗·韋爾施泰特 申請(qǐng)人:西門子公司