A spatial sampling procedure for a physical diagnosis in a drinking water supply network - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 1999

A spatial sampling procedure for a physical diagnosis in a drinking water supply network

Echantillonnage spatial pour le diagnostic physique d'un réseau d'alimentation en eau potable

Olivier Piller
Paul Morel
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 767400
  • IdRef : 18401655X

Résumé

This article presents a tool enabling the physical diagnosis of a drinking water supply network operating in a quasi dynamic mode (extended period simulation). The method adopted pays particular attention to the positioning, nature and number of measurements.The hydraulic models which solve the classic equations of mass and energy conservation pre-suppose good knowledge of the roughness of the pipes and of consumption. They enable calculation of the flows at each edge and of the heads at each node. Regarding the estimation of the parameters of the model, given the few measurements available, simplifications must be made to reduce the number of unknowns. One and the same roughness may be attributed to a class of edge of the same age and of the same material, and a mean demand may be attributed to a given type of consumer, for example a home owner or an industrialist. The problem to be solved is a non linear least squares problem with constraints.The solving of this inverse problem depends very much on the points of measurement and on the proper restitution of the hydraulic parameters. To overcome this difficulty, we propose selecting the set of measurements to minimise the influence of errors of measurement on the estimation of the state vector, while ensuring the observability of the network. A solution is found using a greedy algorithm, which has the advantage of being in polynomial time.
Cet article présente un outil permettant le diagnostic physique d'un réseau d'alimentation en eau potable opérant en mode quasi-dynamique (i.e. : une succession de périodes d'équilibre). La méthode adoptée fait particulièrement attention à l'emplacement des mesures, à leur nature et à leur nombre. Les modèles hydrauliques qui résolvent les équations classiques de conservation de la masse et de l'énergie supposent une bonne connaissance des rugosités des conduites et de la consommation. Ils permettent le calcul des débits sur chaque arc et des charges en chaque noeud. Lorsque se pose la question d'estimer les paramètres du modèle, il est nécessaire, de part le peu de mesures disponibles, de faire des simplifications pour réduire le nombre d'inconnues. Une même rugosité peut être ainsi assignée à une classe d'arc du même âge et du même matériau et une demande moyenne à un type de consommateur, domestique pavillonnaire, industriel, par exemple. Le problème à résoudre est un problème des moindres carrés non linéaire sous contraintes. Les points de mesures conditionnent fortement la résolution de ce problème Inverse et la bonne restitution des paramètres hydrauliques. Pour y remédier, nous proposons de sélectionner le jeu de mesure pour minimiser l'influence des erreurs de mesure sur l'estimation du vecteur d'état, tout en assurant l'observabilité du réseau. Une solution est trouvée à travers l'utilisation d'un algorithme glouton présentant l'avantage d'être polynomial.

Mots clés

Fichier non déposé

Dates et versions

hal-02578684 , version 1 (14-05-2020)

Identifiants

Citer

Olivier Piller, Bernard Brémond, Paul Morel. A spatial sampling procedure for a physical diagnosis in a drinking water supply network. International Conference on Computing and Control for the Water Industry CCWI '99, University of Exeter, Sep 1999, Exeter, United Kingdom. pp.309-316. ⟨hal-02578684⟩
23 Consultations
0 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More