分布式水质监测预警网络监测点布局优化方法的研究.pdf

Author'ssignature:幺釜塑型缘垒!堕 Supervisor,s signature:21益12丝丛 Thesis reviewer 1: Thesis reviewer 2: Thesis reviewer 3- Thesis reviewer 4. Thesis reviewer 5: !nalr:. ::旦丛娶鱼i垫i旦里!Q鱼墨墨Q!圣鱼自iieg!也i∑星!曼i!Y oomnuttee oIoraldetente) Committeeman CaiJinhui Professor China mitteeman 2:)五垒旦g旦i堕!i塑g里!Q鱼§墨Q!圣h自i亟壁g堕坠iY曼!墨煎Y L:ommitteeman 3: 圣h垫g≤迪堑g圣i坠￡殴鱼s墨Q!圣垒自i垫g迎垃星!mitteeman 4:Hou Dibo Zheiiang mitteeman 5: Date oforaldefence: 墨幽班眦瑚跚础万方数据浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得堂姿盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名 b碰签字魄乃f区年亏月十学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝’江盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者张魏黪繇签字日期:≯心年三月3 1日导师签名:彳貉签字日期:7。旷年弓月;f日万方数据浙江大学硕士学位论文致谢致谢本论文是在我的导师侯迪波副教授和同课题组张光新教授以及黄平捷副教授的悉心指导下完成的。论文从选题、实验研究到最后的成稿,都得到了三位老师的热情鼓励和耐心指导,凝聚了恩师的许多心血。感谢导师两年多来对我的亲切关怀和精心指导,使我在科研和动手能力方面有了长足的进步。导师渊博的学识、精深的学术修养、严谨的治学态度和一丝不苟的工作作风都给我留下了深刻的印象,将积极影响我今后的学>-j和工作。在此谨向三位老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意! 感谢我的父母二十多年来的养育之恩和鼓励与关心,在此向他们表达我最崇高的谢意衷心感谢课题组宋筱轩博士、李家琛硕士、刘洋硕士、张武波硕士、唐华溢硕士、冯璐硕士、代雷雷硕士、刘菇硕士、郑会硕士、武尚智硕士、陈碉硕士、何慧梅硕士、赵龙舫硕士、郭诚硕士、康旭升、刘宝玲、赵海峰、张坚、刘半藤、李弦、马冶浩、包莹、刘澍、陈骁、冯天恒、葛晓凡、文相、赵凌、沈一凡、魏媛、刘勋、陈方、杨菇棱、汤雪萍、赵树浩、金宇、刘景明、孟伟、郭冰冰、黄新宝等在课题完成过程中给予的帮助,祝他们学业有成。感谢我的女友董晓杨四年来对我的支持帮助,她的支持是我前进最大的动力。祝她也毕业顺利,工作顺利! 感谢我的朋友们这两年来对我的支持与帮助,在此向他们表示由衷的谢意! 最后,感谢控制系和浙江大学对我的栽培,让我度过了充实有意义的研究生生活! 魏冠雄二。一五年三月于求是园万方数据浙江大学硕士学位论文摘要摘要随着社会经济的快速发展,水污染问题目益突出,迫切需要建立完善的分布式水质监测预警传感网络系统,来对管网水质进行实时的监测,以保障居民的饮用水安全。由于供水管网系统的组成节点数量巨大,而在线监测系统的部署和运维的预算十分有限,亟需研究在约束条件下的水质传感网络布局优化问题,以满足城市供水安全保障的需要。鉴于以上需求,本文重点围绕供水管网分布式水质监测传感器网络的布局优化问题展开研究,主要的研究工作和创新点如下: (1)针对现有的常规供水管网水质监测网络布局优化研究方法存在忽视人口因素、管网节点水质相似度计算不够精确的不足,研究提出了基于覆盖人口模型的优化方法。该方法以人口覆盖最优为目标,以节点水龄比例和部分覆盖相结合的方式计算节点水质相似度,优化求解布局方案。对比结果表明,该方法提高了监测网络的覆盖人口数量,一定程度上提高了水质预警的作用。(2)针对基于“服务水平”概念的模型易受人为因素影响,普通的算法难以胜任大规模管网模型的求解的问题,研究提出了基于污染事件检测时间最短模型的方法。该方法, 以污染事件检测时间最短为目标,避免了人为因素的引入,提高了模型的精度;同时采用基于多线程机制的并行粒子群算法优化求解模型,提高了模型求解的效率。(3)针对供水管网水质监测网络布局方案有效性评估的需求,研