Algorytm selekcji zasuw do zamknięcia w systemach dystrybucji wody z wykorzystaniem analizy przepływów

• Autorzy: Antonowicz Ariel , Leszek Mateusz , Urbaniak Andrzej , Zakrzewski Przemysław

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2024.3.5

Warianty tytułu

EN

Valves selecting to close algorithm in water distribution system using flow analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł zawiera propozycję wykorzystania narzędzi symulacyjnych do minimalizacji sumarycznej liczby zasuw, niezbędnych do odseparowania wybranego segmentu sieci wodociągowej bazując na analizie przepływów. Na podstawie modelu hydraulicznego, informacji o lokalizacji zasuw oraz wyników symulacji zaproponowane rozwiązanie wskazuje, które zasuwy należy zamknąć, aby w analizowanym przewodzie przepływ nie występował. Zaimplementowany algorytm poza wskazaniem identyfikatorów zasuw niezbędnych do całkowitego odizolowania danego odcinka informuje o możliwości zmniejszenia liczby tych zasuw, a jeśli tak to wskazuje, których zasuw nie trzeba zamykać (i w jakim przedziale czasowym). Wyniki symulacji wraz z propozycją grup zasuw do zamknięcia zapisywane są bezpośrednio do wskazanego pliku CSV. Poprawność opracowanej i zaimplementowanej metody zweryfikowano na przykładzie nierzeczywistego systemu dystrybucji wody.

EN

The article proposes the use of simulation tools to minimize the total number of valves needed to isolate a selected segment of a water supply network based on flow analysis. Based on the hydraulic model, valve location information and simulation results, the proposed solution indicates which valves should be closed so that no flow occurs in the analyzed pipe. The implemented algorithm, in addition to indicating the identifiers of the valves necessary to completely isolate a given section, informs whether it is possible to reduce the number of these valves, and if so, indicates which valves do not need to be closed (and in what time interval). The results of the simulation, together with the proposal of groups of valves to be closed, are saved directly to the indicated CSV file. The correctness of the developed and implemented method was verified on the example of an unreal water distribution system.

Słowa kluczowe

PL

EPANET; WNTR; symulacje hydrauliczne; typowanie zasuw do zamknięcia

EN

EPANET; WNTR; hydraulic simulation; selecting valves for closure

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 3
• Strony: 41--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Antonowicz Ariel

• Instytut Informatyki i Telekomunikacji, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0002-6447-5449

autor

Leszek Mateusz

• Instytut Informatyki i Telekomunikacji, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0009-0005-0876-3701

autor

Urbaniak Andrzej

• Instytut Informatyki i Telekomunikacji, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0001-6765-5560

autor

Zakrzewski Przemysław

• Instytut Informatyki i Telekomunikacji, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0002-6488-0399

Bibliografia

• [1] Antonowicz A., Urbaniak A., Analiza krytyczności elementów sieci wodociągowej na podstawie symulacji hydraulicznych z wykorzystaniem biblioteki WNTR, INSTAL nr 6, str. 43-48, 2022, DOI: 10.36119/15.2022.6.6
• [2] Antonowicz A., Bałut A., Urbaniak A., Zakrzewski P., Algorithm for Early Warning System for Contamination in Water Network 2019 20th ICCC, 26-29 May 2019, E-ISBN: 978-1-7281-0702-8
• [3] Antonowicz A., Algorytmy wspomagania decyzji w zakresie działań naprawczych na przykładzie systemu dystrybucji wody, Rozprawa doktorska, prom. Andrzej Urbaniak, Politechnika Poznańska, 2023
• [4] Bałut A., UrbaniakA., Management of Water Pipeline Netowrk Supported by Hydraulic Models and Information System, Proc. Of ICCC’2011, Velke Karlovic, Czech Republik, 25-28 May 2011, ISBN: 978 - 1-61284-359-9
• [5] Cattafi, M., Gavanelli, M., A CLP(FD) program for the optimal placement of valves in a water distribution network, 2011, źródło: http://www.ing.unife.it/docenti/MarcoGavanelli/.
• [6] Hu C., Ren G., Liu C., Li M., Jie W., A Spark-based genetic algorithm for sensor placement in large scale drinking water distribution systems, Springer Cluster Computing volume 20, 2017, s. 1089-1099
• [7] Hwandon J., Strategic valve location in a Water Distribution System, Polytechnic Institute and State University in Civil and Enviromental Engineering, Virginia, 2005
• [8] Klise, K.A., Murray, R., Haxton, T. (2018). An overview of the Water Network Tool for Resilience (WNTR), In Proceedings of the 1st International WDSA/CCWI Joint Conference, Kingston, Ontario, Canada, July 23-25, 075, 8p.
• [9] Klise, K.A., Bynum, M., Moriarty, D., Murray, R. (2017). A software framework for assessing the resilience of drinking water systems to disasters with an example earthquake case study, Environmental Modelling and Software, 95, 420-431, doi: 10.1016/j.envsoft.2017.06.022
• [10] Klise, K.A., Hart, D.B., Moriarty, D., Bynum, M., Murray, R., Burkhardt, J., Haxton, T. (2017). Water Network Tool for Resilience (WNTR) User Manual, U.S. Environmental Protection Agency Technical Report, EPA/600/R-17/264, 47p.
• [11] Liu H., et al. Failure impact analysis of isolation valves in a water distribution network, Journal of Water Resources Planning and Management 143.7, 2017, s. 235-242
• [12] Łangowski Rafał, Algorytm alokacji punktów monitorowania jakości w systemach dystrybucji wody pitnej, Rozprawa doktorska, Wydział elektrotechniki i automatyki Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2012
• [13] Nonato M., Alvisi S., Optimal Placement of Valves in a Water Distribution Network with CLP(FD), Theory and Practice of Logic Programming 11(4), 2011, s. 731-747, DOI:10.1017/S1471068411000275
• [14] Shiddiqi, Ary Mazharuddin, et al. Sensor Placement Strategy to Localize Leaks in Water Distribution Networks with Fluctuating Minimum Night Flow, 13th International Conference on Information & Communication Technology and System (ICTS). IEEE, 2021.