日前,建筑工程学院“云南省教育厅基础设施智能运维科技创新团队”在供水管网水压传感器布局方面取得重要进展,相关成果以“A Robust Multi‐Objective Pressure Sensor Placement Method for Burst Detection in Water Distribution Systems”为题,发表在国际水资源顶级期刊《Water Resources Research》上,昆明理工大学为论文的第一作者单位、第一通讯单位。《Water Resources Research》是水资源领域公认的顶级期刊(中科院1区TOP),本论文是我校建校以来在该期刊上的首次发表。
我国供水管网漏损率普遍较高,数字化运维和爆管智能监测是“十四五”期间的重点攻关课题,而水压传感器优化布局是实现爆管智能监测的重要前提。当前关于压力传感器布置面临三大挑战:1)由于背景噪声、测量精度等不确定性,传感器布局可变性大,缺乏稳健性;2)不同目标函数优化结果不一致,适应性差;3)单目标优化导致需多次求解、计算量大。
论文提出了一种多目标优化方法,通过最小化可检测阈值来优化传感器布置,主要创新点包括:1)提出一种通过最小化可检测阈值提高布局稳健性的新方法;2)综合比较不同优化布置方法,提供新布局思路与建议;3)引入非支配差分进化算法,提升问题求解效率。
将优化布局与当前商业软件得到布局进行比较,结果表明:所得到的布局不仅能够兼顾不同程度爆管的监测,还具有较好的可扩展性,展现出更好的工程应用前景。
原文链接:
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024WR037258
“云南省教育厅基础设施智能运维科技创新团队”,聚焦在大型土木市政基础设施的智能运维理论与技术研究。近年来,已在Reliability Engineering & System Safety(1篇)、Expert Systems with Applications(1篇)、Construction and Building Materials(3篇)、Measurement(2篇)等中科院1、2区TOP学术期刊上发表了一系列高水平论文,获得了国内外广泛关注。