技術特征：

1.一種城市供水管網DMA實時建模方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1.構建DMA管網模型及出入口邊界處理；

針對選定的供水管網DMA區域，以常規的水力平差建模技術構建DMA模型，即構造滿足微觀管網的基本質能守恒方程：

質量平衡方程：

∑q(i,j)+Q_i＝0 (1)

能量平衡方程

H_i-H_j＝h_k (2)

其中，q(i,j)表示與節點i相關聯的節點j之間的管道流量；Q_i表示節點i的節點流量；H_i和H_j表示節點i和節點j的水頭，h_k表示節點i和節點j之間的管道k的壓降；

對DMA管網模型進行如下出入口邊界處理：

①在出入水口邊界節點外均添加一個節點作為虛節點，將這些虛節點基本用水量初始值設為0，其它基本屬性與出入水口節點屬性設為完全一致；

②在每個入口虛節點外添加水庫作為虛水庫，添加管段，將入、出口節點與對應虛節點連接、將入口虛節點與對應虛水庫連接，連接采用理想無阻力管道；

步驟2.管網模型連接GIS和營收系統

以OPC方式將管網模型與GIS和營收系統連接，其中，GIS數據負責動態更新模型基礎信息，營收數據負責動態更新節點日基本用水量信息；按月動態更新管網模型節點基本用水量，具體是：對于任意的節點i，其包含r類用戶，每類用戶個數為n(i,r)；

累計營收系統中節點i每類用戶的前一個月的月用水總量D(i,j)：

$D(i,r)={\mathrm{\Σ}}_{m=1}^{n(i,r)}d(i,r,m)---\left(3\right)$

其中d(i,r m)表示節點i中的第r類中的第m個用戶的月用水總量，節點i的r類用戶的日用水模式序列為P(i,r,1),P(i,r,2),…,P(i,r,L)，L是用水模式序列長度值，若某用水類型長度為l，若l<L，則P(i,j,k)＝0；然后得到節點i的r類用戶的日基本需水量更新值Base(i,r)：

$Base(i,r)=\frac{D(i,r)}{{\mathrm{\&Sigma;}}_{k=1}^{L}P(i,r,k)}---\left(4\right)$

步驟3.管網模型連接SCADA系統

以ODBC方式連接SCADA系統數據庫，將SCADA在線數據作為模型運行的邊界條件和狀態參數；邊界條件包括入水口壓力及流量、出水口流量；狀態參數包括水箱水位、水泵流量及轉速，閥門壓力及流量、測量管道流量、測量點壓力；根據模型元素與SCADA數據庫的映射關系獲取在線的時間采樣序列q₁,q₂,q₃,…,q_t；

步驟4.數據在線預處理

獲取到的時間序列由于儀器等原因，需要進行預處理后才能反饋回模型；其中處理方式包括：重采樣、差分、插值、移動平滑、數據轉換；其中重采樣是去除冗余值及采樣時間標準化，得到重采樣后的數據q₁′,q₂′,q₃′,…,q_t′；針對累計值，需要對重采樣的數據進行一階差分；對于采樣時間間隔T，出現缺值時需要進行線性插值；使用移動平滑去除時間序列中的噪聲；對于雙向或環流管道測量，需要確定流向后進行轉換；

步驟5.實時模擬

①首先進行節點的需水量分配，令t時刻節點i的基本需水量為：

$Dbase(i,t)=\underset{s=1}{\overset{K}{\&Sigma;}}\left(base\right(i,s)\&times;\mathrm{\&theta;}(s,t\left)\right)---\left(5\right)$

其中base(i,j)表示節點i的第s種預分配需水量模式，K表示節點的需水量模式s的總長度，θ(s,t)表示當前時刻t對應的用水量模式乘子，由下式獲得：

$\mathrm{\&theta;}(s,t)=(\frac{t-t_0+pst}{step}+1)\%K---\left(6\right)$

t₀表示實時模型的運行初始時間，pst實時模型的模式起始時間，step表示需水量模式時間步長；

②清除反饋點模式，并將當前時刻的邊界條件和狀態參數更新到反饋點；其中對于虛節點，入水口虛節點需水量大小等于對應入水口管線流量測量值大小，值設為負；出水口虛節點需水量等于對應出水口管線流量值，若出水口管線流量流向是流出方向，則虛節點流量設為正，否則設為負；

③執行水力模型，并將結果存入模擬結果數據庫；需要時，可以實時顯示及回顧。