基于物联网技术的长距离输水管道智能补给系统开发与应用研究
张凯宁沧州引大入港输水有限公司张广利沧州市供水排水集团有限公司

摘要:长输水管线运行中水力损失动态变化与补水控制的精确性直接影响供水安全与能耗效率。本文提出一种融合水力机理模型与数据驱动优化的智能补水控制系统,通过部署多源变送器网络实时采集压力、流量、水位数据,构建基于伯努利方程与管网拓扑结构的水力损失计算模型,并采用机器学习技术在线校准管道摩阻系数。中枢控制系统基于模型预测控制(MPC)框架,滚动优化补水指令,结合前馈 - 反馈复合策略应对大滞后扰动。系统在仿真与实地测试中验证:末端压力波动降低 62%,补水能耗减少 18%,泄漏响应时间缩短至5分钟内。该系统为长输水管线的高效自动化运行提供了可靠解决方案。

关键词:长输水管线;水力损失模型;模型预测控制(MPC);数据驱动校准;补水控制;管道摩阻系数

DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.202609020

来源:《城市建设理论研究(电子版)》 - 2026年9期

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