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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种基于图论的供水管网污染溯源定位方法及装置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：CN120087777B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30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：202510001382.8，技术领域涉及：G06Q10/0637；该发明授权一种基于图论的供水管网污染溯源定位方法及装置是由颜合想;廖懿;陈思凡;陶涛;王嘉莹;信昆仑;李树平设计研发完成，并于2025-01-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于图论的供水管网污染溯源定位方法及装置在说明书摘要公布了：本发明实施例提供了一种基于图论的供水管网污染溯源定位方法及装置。该方法包括：S1：基于供水管网水力模型抽象出供水管网的拓扑结构并基于此构建供水管网的邻接矩阵，结合供水管网的邻接矩阵，利用图论中的广度优先搜索算法，确定初始的动态检测点候选范围；S2：根据动态检测点候选范围，生成动态检测点候选方案，并评估各动态检测点候选方案的信息增益，基于此选取最有利于污染源定位的动态检测点；S3：重复执行S2，获取水质污染信息，不断缩小动态检测点候选范围；S4：当计算的节点污染源结果满足定位成功条件或者动态检测点候选范围为空时，确定污染源位置。以此方式，能够快速定位污染源位置。

本发明授权一种基于图论的供水管网污染溯源定位方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种基于图论的供水管网污染溯源定位方法，其特征在于，所述方法包括： S1：基于供水管网水力模型抽象出供水管网的拓扑结构并基于此构建供水管网的邻接矩阵，当供水管网中首个传感器报警时，结合供水管网的邻接矩阵，利用图论中的广度优先搜索算法，确定初始的动态检测点候选范围； S2：根据动态检测点候选范围，生成动态检测点候选方案，并评估各动态检测点候选方案的信息增益，基于此选取最有利于污染源定位的动态检测点； S3：重复执行S2，获取水质污染信息，不断缩小动态检测点候选范围； S4：当计算的节点污染源结果满足定位成功条件或者动态检测点候选范围为空时，确定污染源位置； 所述S1包括： 将供水管网视为图论中的一个有向图，其中，V表示包括供水管网的节点集合，E表示节点间的连接管道；在获取供水管网的拓扑结构、节点、管道的属性参数值后，以此利用水力模型软件构建供水管网水力模型，并使用供水管网水力模型进行水力模拟得到供水管网中各管道的实际流向，也即供水管网的拓扑结构，并由此构建供水管网的邻接矩阵A，其表达式如下所示： ； 其中，n为供水管网中的节点数量，为邻接矩阵A中第i行，第j列的元素，表示节点i是否为节点j的直接上游节点，当节点i是节点j的直接上游节点时，=1，否则，=0； 当供水管网中首个传感器报警时，结合供水管网的邻接矩阵，利用图论中的广度优先搜索算法，按照层数一层一层地遍历所有可能的分支，确定报警的传感器所在位置的上游节点集合，并根据监测点之间的上下游关系确定初始的动态检测点候选范围； 所述S2包括： 根据水质模型与水质监测信息以及离散的用户投诉信息提供供水管网各节点是否受到污染的状态反馈，获得其动态检测点信息，并通过蒙特卡洛模拟随机污染事件收集观测信息，统计观测信息概率，以此基于贝叶斯概率推断，确定候选污染源节点的污染概率分布，并用于后验概率的更新；对不同动态检测点候选方案进行预演，确定前往不同节点的动态检测时间，并计算选择某节点后污染概率信息熵的减少程度，从而评估不同动态检测点候选方案的信息增益，基于此选取最有利于污染源定位的动态检测点； 所述S2包括： 通过贝叶斯公式计算候选污染源节点的后验概率分布，具体计算公式为： ； 其中，为某个候选污染源节点，；Z为候选污染源节点集合；为给定信息下节点作为污染源的后验概率；为似然项；为节点的先验概率；为首个传感器报警时间；为传感器报警信息序列；X为最近一次报警时刻与当前观测时刻的观测次数差；为动态检测点信息序列； 通过随机污染事件蒙特卡洛模拟程序，模拟得到污染物在供水管网中的传播并获取相应的传感器报警信息和动态检测点的污染时间信息，对后验概率公式各项进行估计； 污染源概率信息增益计算按照以下公式计算： ； 其中，HZj为次动态检测后的污染源概率信息熵；为次动态检测后的污染源概率信息熵；为选取次动态检测点后污染概率信息熵增益； 用表示第个动态检测点污染状态为0，表示第个动态检测点污染状态为1，计算得到的第轮动态检测点信息增益为和，最终的选点信息增益值由二者加权计算得到，对于动态检测点候选范围内的节点，都有： ； 其中，为第轮选点为节点时的信息增益；为第轮选择的节点未被污染时的信息增益；为第轮选择的节点被污染时的信息增益；和分别为对应的权重值； 最终构建出动态检测点候选范围内的节点加权信息增益值计算模型： ； 基于该模型，选择信息增益最大的节点作为本轮最终的动态检测点，若选点过程中出现多个节点信息增益相同的情况，则将节点的动态检测时间作为选取动态检测点的第二评估准则； 所述S3包括： 若第j轮动态检测点的污染状态为0，则代表该动态检测点及其上游节点都不是污染源节点，因此在前轮的动态检测点候选范围的基础上，将该动态检测点的严格上游节点移除第j+1轮动态检测点候选范围，同步将本轮中信息增益为0的节点移除第j+1轮动态检测点候选范围； 若第j轮动态检测点污染状态为1，则代表污染源节点处于该动态检测点的上游节点，因此将该动态检测点的可能上游节点更新至j+1轮动态检测点候选范围，同步将本轮中信息增益为0的节点移除第j+1轮动态检测点候选范围。

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