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龙图腾网获悉中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司申请的专利一种用水管网泄漏监测点位布局优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116697277B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310629671.3，技术领域涉及：F17D5/02；该发明授权一种用水管网泄漏监测点位布局优化方法是由周亮;李晨光;李丹丹;王晓东;宋长山;刘聪;张晓菡;岳宇;邢兰昌;马子胜设计研发完成，并于2023-05-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用水管网泄漏监测点位布局优化方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种用水管网泄漏监测点位布局优化方法。所述方法包括1获得管网信息；2将管网信息进行数字化预处理；3对监测点位进行初始布局；4监测点位最优数量确定；5获取监测点位最优布局。本发明充分利用了流体波信号的传播特性和衰减特性，建立信号幅值与流体波信号传播距离的计算模型，实现了对泄漏点的流体波信号衰减的定量评价，并以此来设置监测点间的最短间隔，结果可靠性高。本发明将泄漏监测点位布局优化与流体波特性相结合，兼具声学信号灵敏度高、误差小和检测范围广等特点以及遗传算法的先进性。

本发明授权一种用水管网泄漏监测点位布局优化方法在权利要求书中公布了：1.一种用水管网泄漏监测点位布局优化方法，其特征在于，所述方法包括 1获得管网信息； 2将管网信息进行数字化预处理； 3对监测点位进行初始布局； 4监测点位最优数量确定； 5获取监测点位最优布局； 其中，所述步骤1包括： 获得管道以及节点的位置信息、管道的长度、管道的直径，以及管道的风险等级，节点为管道分支点或流向改变处；通过安装在管壁外侧的传感器采集信号，计算得到该信号的传播速度，根据波数和波速的关系得到泄漏管道中流体波波速c的预测公式： 式中，vf为无限大空间中流体介质中波速，β为流体的体积模量，σ为管道材料的泊松比，a为管道的半径，kL为平面压缩波的波数，E为管壁的弹性模量，B为标准水的体积模量，j为壁厚； 所述步骤3包括： 对监测点之间最短间隔进行约束，对于权重值大的管段，设初始优化后管段的覆盖率100%；对于权重值小的情况，两个监测点之间的距离不得超过某一设定值； 设置最短间隔约束条件，采用管道泄漏信号衰减模型，则流体波幅值的衰减公式为： 4 其中，供水管道的管壁和水流存在着粘滞力作用，当泄漏口处的流体波沿着管道传播时，声振动能量逐渐转化为流体和管道的热能；流体波传播过程要克服粘滞力做功，即媒质的粘滞吸收；其中，粘滞吸收系数表示为： 5 通过式1~式5，结合管道条件参数，得到用水管道泄漏信号的归一化振幅与传播距离之间的关系，根据该模型的计算结果来得到相邻监测点间的最小间隔； 所述步骤4包括优化后的监测点满足最短间隔不小于某一设定值，得到新的监测点选择范围，将监测点选取个数作为新的条件，从5个到n个依次采用随机遍历法计算每个监测点个数下管网的覆盖率，将每个计算结果进行比较，输出该监测点个数下的覆盖率最大值；将每个个数下的覆盖率最大值输出，当随着个数的增加覆盖率最大值大于b，并且与前后最大值的差值的绝对值均小于a时，将该监测点个数输出； 所述步骤5采用遗传算法进行监测点的优化布局，把适应度设为最大的监测泄漏量，在该个数下选择其中适应度值最大的个体，其中，算法的输出结果包括：优化后的监测点布局信息、不同个数的覆盖率的大小、最大监测泄漏量的迭代过程、最终优化后的监测点个数、覆盖率以及最大泄漏量、优化后的监测点编号； 所述采用遗传算法进行监测点布局优化，通过监测点选址以及个数的优化，基于管网基础信息采用遗传算法进行求解： 构造适应度函数，以最大监测泄漏量为适应度函数如下： 6 其中，函数中包括各管段长度l、各管段的不平衡量ΔQ、各监测点的坐标信息、各管段的权重系数W，以及监测点与管段之间的拓扑矩阵L； 将最大监测泄漏量作为优化目标，在之前覆盖率的约束条件下得到监测点的个数n1，种群个数设为监测点个数的500倍，迭代次数设为y次，分别计算种群中每个个体包含n1个基因的适应度值，得到父代种群中的适应度最大值对应的个体，进行遗传选择、交叉、变异、筛选，反复迭代y次后得到该个数下最大监测泄漏量的个体基因的情况并将相关信息进行输出。

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