面向 Noja(西班牙坎塔比亚)的水力供给网络中开环控制压力变动的 ARIMA 模型预测应用
应用物理
2025-12-11 v1 应用统计
摘要
水务公司日益关注其配网中的损失、泄漏与非法接入问题。压力控制通常通过基于关键点控制压力的预定义表格的电气执行器驱动的压力减小阀(PRV)进行管理。这种开环控制方法缺乏PRV与关键点控制(CPC)之间的直接反馈,导致难以区分压力变动是源于正常损失还是异常网络条件。与传统 ARIMA 用于水需求预测的应用不同,本研究探索其在配网压力管理中的新颖用途,旨在基于水力系统章节中的损失预测 P3 压力。为实现此目标,实施基于 Box-Jenkins 方法及其变体的预测模型,用于分析时间序列数据。建立一种行动路径,以确定最佳 ARIMA、ARMA、ARMAX 等模型的优化方案,并使用西班牙北部具有显著季节性人口波动的诺哈镇的真实运行数据进行验证。通过准确预测 CPC 压力,该系统提升了异常模式的检测能力,实现更高效的网络压力管理。该研究表明,先进建模技术在优化水力分布网络方面具有潜力,为改善城市环境中的系统效率、可靠性与可持续性提供了宝贵见解。
引用
@article{arxiv.2512.09717,
title = {Innovation ARIMA models application to predict pressure variations in water supply networks with open-loop control. Case study in Noja (Cantabria, Spain)},
author = {David Munoz-Rodriguez and Manuel J. Gonzalez-Ortega and Maria-Jesus Aguilera-Urena and Andres Ortega-Ballesteros and Alberto-Jesus Perea-Moreno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09717},
year = {2025}
}
备注
15 figures, 7 tables 12 pages