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申请/专利权人：长江水利委员会长江科学院;义乌市水务建设集团有限公司

摘要：本发明提供一种基于污染概率的供水管网污染监测传感器多目标布置方法，包括：步骤1、对供水管网各个节点发生污染物入侵的情况进行模拟，得到各种污染事件对供水管网的影响；步骤2、根据各个节点发生污染对供水管网的影响，得到各个节点的污染概率；步骤3、基于多目标优化方法，得到各个污染概率下的帕累托前沿解；步骤4、采用多准则决策聚类分析方法，对各种污染概率下的帕累托前沿解进行聚类与排序，得到不同情形的各个聚类的最优方案，利用管网发生污染物入侵后对管网的影响对各种最优方案进行比较与分析。本发明在对传感器进行优化布置时考虑了节点污染概率的变化，可获得污染物入侵时对管网影响最小的传感器布置方案。

主权项：1.一种基于污染概率的供水管网污染监测传感器多目标布置方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、对供水管网各个节点发生污染物入侵的情况进行模拟，得到各种污染事件对供水管网的影响；步骤2、根据各个节点发生污染对供水管网的影响，得到各个节点的污染概率；步骤3、基于多目标优化方法，得到各个污染概率下的帕累托前沿解；步骤4、采用多准则决策聚类分析方法，对各种污染概率下的帕累托前沿解进行聚类与排序，得到不同情形的各个聚类的最优方案，利用管网发生污染物入侵后对管网的影响对各种最优方案进行比较与分析；步骤2中得到5种污染概率：基于影响节点数量的污染概率、基于影响需水量的污染概率、基于影响管道数量的污染概率、基于污染物扩散距离的污染概率以及综合考虑上述四种影响的联合污染概率；所述步骤2具体包括：步骤2.1：基于管网各个节点发生污染物入侵后对管网节点的影响数量得到管道各个节点发生污染的概率P1： 式中，P1i表示节点i发生污染物入侵的概率，j＝1,2,…,Nn，Nn为供水管网节点总数；lij为节点i发生污染对节点j的影响；步骤2.2：基于管网各个节点发生污染物入侵时影响需水量得到管网各个节点发生污染的概率P2： 式中，P2i为基于受影响需水量得到的节点i的污染概率，j＝1,2,…,Nn，Nn为供水管网节点总数；lij为节点i发生污染对节点j的影响；djt为节点j在时刻t的需水量；表示供水管网在模拟时间段内总的需水量；步骤2.3：基于管网各个节点发生污染物入侵后所影响的管道数量得到管网各个节点发生污染的概率P3： 式中，P3i为基于受影响管道数得到的节点i的污染概率，P＝1，2，…，NP，NP为供水管网管道总数；lip为节点i发生污染后对管道P的影响；步骤2.4：根据各个节点发生污染后污染物扩散距离得到管网各个节点发生污染的概率P4： 式中，P4i表示基于污染扩散距离得到的节点i的污染概率，P＝1，2，…，NP，NP为供水管网管道总数；lip为节点i发生污染后对管道P的影响；Lp为管道P的长度；步骤2.5：将4种污染概率合并，得到管网各个节点发生污染物入侵的联合概率P5：P5i＝w1·P1i+w2·P2i+w3·P3i+w4·P4i；8式中，P5i表示基于4种污染概率得到的联合污染概率，w1，w2，w3和w4为各个污染概率的权重，满足w1+w2+w3+w4＝1。

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