Water Loss Detection via Genetic Algorithm Optimization-based Model Calibration

Wu, Zheng Yi; Sage, Paul

doi:10.1061/40941(247)180

Cited by 59 publications

(59 citation statements)

References 5 publications

(4 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…A direct approach based on simulation was proposed in (Mandel, 1998) and (Almandoz et al, 2005). An alternative approach based on an inverse approach that formulates the leak detection and localization problem as a parameter estimation approach was presented by Pudar & Ligget (1992) and further inverse approaches were investigated (Ligget & Chen, 1995) (Kapelan et al, 2003) (Wu & Sage, 2006). Additionally, other contributions integrating data-driven and model-driven approaches (Farley et al, 2010;Bicik et al, 2013) or based just on a data-driven approach (Romano et al, 2013) were also presented.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…water networks) as support systems in decision-making processes without the need for expertise in the mathematical modelling. The field of leakage localization-based software tools (DSSs) is very active; a number of commercial products are in the market, such as the TaKaDu 7 system (Armon et al, 2011) based on a data-driven approach and WaterGEMS 8 (Wu & Sage, 2006) based on an inverse modelling approach using Genetic Algorithms.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

A decision support system for on-line leakage localization

Meseguer

Mirats-Tur

Cembraño

et al. 2014

Environmental Modelling & Software

View full text Add to dashboard Cite

Abstract:This paper describes a model-driven decision-support system (software tool) implementing a model-based methodology for on-line leakage detection and localization which is useful for a large class of water distribution networks. Since these methods present a certain degree of complexity which limits their use to experts, the proposed software tool focuses on the integration of a method emphasizing its use by water network managers as a decision support system. The proposed software tool integrates a model-based leakage localization methodology based on the use of on-line telemetry information, as well as a water network calibrated hydraulic model. The application of the resulting decision support software tool in a district metered area (DMA) of the Barcelona distribution network is provided and discussed. The obtained results show that the leakage detection and localization may be performed efficiently reducing the required time.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A decision support system for on-line leakage localization

Meseguer

Mirats-Tur

Cembraño

et al. 2014

Environmental Modelling & Software

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Fizinių vandens nuostolių, kai vanduo yra prarandamas per vandentiekio tinklo nesandarumus, susidaro visose vandens tiekimo sistemose, nepriklausomai nuo jų technologinio pažangumo ar turimų vandens išteklių. Todėl vandens nuostolių paieška, taikant hidraulinį modelį, yra efektyvus pažangių technologijų pritaikymo vandentiekyje pavyzdys (Wu, Sage 2006). modeliavimo programų principas yra panašus.…”

Section: įVadasunclassified

Use of Hydraulic Model for Water Loss Reduction / Hidraulinio Modelio Taikymas Vandens Nuostoliams Mažinti

Rimeika

Jurkienė

2016

Mokslas – Lietuvos Ateitis

View full text Add to dashboard Cite

2016 © Straipsnio autoriai. Leidėjas VGTU leidykla "Technika". Šis straipsnis yra atvirosios prieigos straipsnis, turintis Kūrybinių bendrijų (Creative Commons) licenciją (CC BY-NC 4.0), kuri leidžia neribotą straipsnio ar jo dalių panaudą su privaloma sąlyga nurodyti autorių ir pirminį šaltinį. Straipsnis ar jo dalys negali būti naudojami komerciniams tikslams. Lietuvoje hidraulinis modeliavimas dar tik pradedamas taikyti kasdieninėje praktikoje. Hidrauliniai vandentiekio tinklo modeliai dar tik pradedami diegti šalies vandens tiekimo įmonėse. Tačiau ateityje hidraulinis modeliavimas turėtų būti kiekvienos vandens tiekimo įmonės efektyvaus darbo dalimi. Daugelyje pasaulio šalių, pavyzdžiui, Jungtinėse Amerikos Valstijose, priimtos hidraulinio modeliavimo taisyklės (Hydraulic Modeling Rule R309-511), įpareigojančios, prieš prijungiant naujus tinklus ar pavienius tinklo elementus prie esamo tinklo, atlikti hidraulinį modeliavimą ir įvertinti, ar nauji pakeitimai nepadarys neigiamos įtakos esamam tinklui (Datwyler 2012). Pavyzdžiui, Prancūzijoje kas 10 metų turi būti atliekamas pakartotinis vandentiekio ir nuotakyno bendrasis planas, kurio metu privalomi matavimai tinkluose ir hidraulinio modelio parengimas. MOKSLAS -LIETUVOS ATEITIS SCIENCE -FUTURE OF LITHUANIA Hidraulinio modelio kūrimasEgzistuoja daugybė hidraulinio modeliavimo programų. Viena pirmųjų sukurtų programų -Epanet, ji taikoma iki šiol, be to, ji taikoma kaip pagrindinis skaičiavimo algoritmas daugelyje kitų programų. Keletas modeliavimo programų pavyzdžių pateikiami 1 lentelėje. Santrauka. Hidraulinis modeliavimas yra šiuolaikiškas ir modernus būdas, taikomas pasaulinėje vandentvarkos inžinerijos praktikoje. Hidraulinis modelis yra puikus darbo įrankis atliekant vandens tiekimo sistemos analizę, optimizuojant jos darbą, siekiant įvertinti sistemos darbo efektyvumo didinimo galimybes, vandentiekio tinklo plėtrą, gaisrų gesinimo galimybes, elektros energijos taupymo galimybes, vandens nuostolių paiešką ir kt. Nepriklausomai nuo hidraulinio modeliavimo programos pasirinkimo, hidraulinis modelis turi būti sudarytas iš daugelio inžinerinių elementų ir įrenginių, esančių realioje vandens tiekimo sistemoje. Kokybiškam hidrauliniam modeliui sukurti būtina atlikti slėgio ir debito matavimus bei modelio kalibravimą. Straipsnyje pateikiami debito ir slėgio matavimo vietų parinkimo principai bei modelio kalibravimo pavyzdžiai. Aprašyti Šiaulių miesto vandens tiekimo sistemos hidraulinio modelio taikymo pavyzdžiai vandens nuostolių lygiui nustatyti ir jų susidarymo vietoms lokalizuoti. Nustatyta, kad hidraulinis vandens tiekimo sistemos modelis padeda itin sumažinti fizinių vandens nuostolių paieškos plotą, o tolimesnis nuostolių vietos nustatymo įrangos taikymas gali būti žymiai efektyvesnis, taupant darbo laiką ir išteklius.reikšminiai žodžiai: hidraulinis vandentiekio sistemos modeliavimas, matuojamoji zona, debito ir slėgio matavimai, modelio kalibravimas, vandens nuostoliai.

show abstract

“…This is because (i) the proposed SADE algorithm does not require as much fine-tuning of parameter values nor prespecification of a computational budget; and (2) the proposed SADE algorithm is able to find optimal solutions with good quality and great efficiency. In addition, the proposed SADE algorithm can also be used to tackle other water network management problems such as leakage hotpot detection (Wu and Sage 2006), optimal valve operation (Kang and Lansey 2010) and contaminant detection (Weickgenannt et al 2010). The potential Journal of Computing in Civil Engineering.…”

Section: N O T C O P Y E D I T E Dmentioning

confidence: 99%

Self-Adaptive Differential Evolution Algorithm Applied to Water Distribution System Optimization

Zheng

Zecchin

Simpson

2013

J. Comput. Civ. Eng.

View full text Add to dashboard Cite

Differential evolution (DE) is a relatively new technique that has recently been used to optimize the design for water distribution systems (WDSs). Several parameters need to be determined in the use of DE, including: population size, N; mutation weighting factor, F; crossover rate, CR and a particular mutation strategy. It has been demonstrated that the search behavior of DE is especially sensitive to the F and CR values. These parameters need to be fine-tuned for different optimization problems as they are generally problem-dependent. A self-adaptive differential evolution (SADE) algorithm is proposed to optimize the design of WDSs. Three new contributions are included in the proposed SADE algorithm: (i) instead of pre-specification, the control parameters of F and CR are encoded into the chromosome of the SADE algorithm and hence are adapted by means of evolution; (ii) F and CR values of the SADE algorithm apply at the individual level rather than the generational level normally used by the traditional DE algorithm; and (iii) a new convergence criterion is proposed for the SADE algorithm as the termination condition, thereby avoiding pre-specifying a fixed number of generations or computational budget to terminate the evolution. Four WDS case studies have been used to demonstrate the effectiveness of the proposed SADE algorithm. The results obtained show that the proposed algorithm exhibits good performance in terms of solution quality and efficiency. The advantage of the proposed SADE algorithm is that it reduces the effort required to fine-tune algorithm parameter values.

show abstract

Water Loss Detection via Genetic Algorithm Optimization-based Model Calibration

Abstract: Abstract

Cited by 59 publications

References 5 publications

A decision support system for on-line leakage localization

A decision support system for on-line leakage localization

Use of Hydraulic Model for Water Loss Reduction / Hidraulinio Modelio Taikymas Vandens Nuostoliams Mažinti

Self-Adaptive Differential Evolution Algorithm Applied to Water Distribution System Optimization

Contact Info

Product

Resources

About