基于EPANET延时分析的煤矿防尘供水减压研究
供水水力模型epanet
供水水力模型epanet标题：探索供水水力模型EPANET引言：供水是人类生活中不可或缺的基础设施之一，而供水系统的设计和运行对于保障人们的日常生活至关重要。
在这方面，供水水力模型EPANET是一个非常有用的工具，可以帮助工程师们更好地理解和优化供水系统。
本文将探讨EPANET的工作原理以及其在供水系统设计中的应用。
1. EPANET的背景和功能EPANET是由美国环境保护署（EPA）开发的一种供水水力模型软件，它能够模拟供水系统中的管道流动、水压分布、水质传输等过程。
EPANET可以帮助工程师们预测供水系统的运行情况，评估不同设计方案的性能，并优化供水系统的运行效率。
2. EPANET的工作原理EPANET基于一系列数学模型和算法，通过对供水系统进行建模、分析和优化。
它将供水系统划分为节点和管道，节点代表供水系统中的各个关键位置，如水源、水箱和用户终端；管道则代表连接节点的管道，通过管道将水从源头输送到用户终端。
EPANET使用基本的物理方程和数值方法来模拟水流、水压和水质的分布。
3. EPANET的应用领域EPANET在供水系统的设计、规划和管理中有广泛的应用。
首先，EPANET可以帮助工程师们评估不同供水系统设计方案的性能，包括管道布局、管径选择和水箱容量等。
其次，EPANET可以预测供水系统在不同负荷条件下的运行情况，从而优化供水系统的操作策略。
此外，EPANET还可以模拟水质传输，帮助工程师们评估水质改善措施的效果。
4. EPANET的优势和局限性EPANET作为供水水力模型软件的优势在于其功能强大、灵活性高和易于使用。
它可以为工程师们提供详细的供水系统分析结果，并支持多种操作系统和数据格式。
然而，EPANET也存在一些局限性，例如对于复杂的供水系统模型，计算时间可能较长；同时，EPANET在处理特定问题时可能需要进行一些简化和假设。
结论：EPANET作为一种供水水力模型软件，在供水系统的设计、规划和管理中发挥着重要的作用。
用EPANET确定供水管网的最不利配水点
用 Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ确 定 供 水 管 网 的最 不 利 配 水 点
张 移 胜
（ 东北 电力大学 建筑工程学院 ， 吉林 吉林 １ ３ ２ ０ １ ２ ）
摘
要： 最不利配水点 即供水管 网用 水压力最难满足 的点 。要进 行供水 管网水力计 算并满 足供水
要求 ， 首先要确 定给水系统 中最不利配水点 的位 置及相应 的计算管路 ， 最不利配水点 的确定是给 水管 网 系统设计 的重要步骤 ， 推求泵站扬程前 首先 应确定最不 利配水 点 。在 进行水力 分析前 无法 确定 最不利
１ Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ模 型简 介
Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ软 件是 美 国环保 署开 发 的一 款集 水力 及 水 质模 拟 功 能 于 一 身 的软 件 ， 是 一 个 可 以执 行 有 压管 网水 力 和水 质特 性延 时模 拟 的计算 机 程序 ， 具 有管 网分 析 、 管 网平 差 、 水质分析 、 运 行模 拟 、 信 息 管 理等 方 面 的功能 Ｊ 。管 网包 括 管道 、 节点 （ 管道 连 接 节 点 ） 、 水泵、 阀 门 和 蓄水 池 （ 或 者水库 ） 等组件。
Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ可 跟踪 延 时 阶段 管 道水 流 、 节 点压 力 及整 个 管 网 中化 学 物 质 的浓度 。在 Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ环境 下 ， Ｅ Ｐ －
Ａ Ｎ Ｅ Ｔ Ｈ提 供 了管 网输人 数 据编辑 、 水 力 和水 质模 拟 ， 以及 以各 种 方 式 显 示计 算 结 果 的集成 环 境 。结 果
３ 理 论 分 析
在泵 站未设 计 之前 ， 泵站 的水力 特性 还未 知 ， 泵站 水 力特 性是 其 所 在 管段 水 力 特 性 的一 部 分 ， 所 以 其 管段 的水力 特性 也是未 知 的 。按 照管 网水力 分 析 的前提 条件 ， 在进 行水 力计 算前 ， 管 网 中必 须 至少有
供水模型介绍
冲洗模拟可帮助公用事业和市政部门制定、分析和优化冲洗方案，以控制和改进配水系统的水质。工程师可以在单次运行中借助多个传统单向冲洗（UDF）事件优化冲洗方案，使用户能够按区域筛选和分析统计数据。
结果说明——能够创建Google Earth (KML)文件用于显示结果
1.1 EPANET(版本2.0)
EPANET是由美国环保署开发的免费软件，最初是作为评价配水系统水质的工具。EPANET运行在Windows环境下，结果显示与操作都基于Windows环境。尽管EPANET仅能进行延时模拟，但是它能模拟诸如水体反应和管壁反应这样的管网水质变化。这个软件的求解过程非常快。通过混合算法，初步解决了因节点法引起的低流量收敛问题。与商业的建模软件相比，EPANET最主要的缺陷在于使用文本编辑进行数据输入。尽管EPANET缺乏图形输入能力，但是它能提供吸引人的、彩色显示的输出图形。如果不考虑这些缺陷，EPANET作为建模软件，在预测配水管网水头损失、水压和水质方面做得非常好。
1.4 H2ONET (版本10.0)
H2ONET是MW软件有限公司的建模软件。与EPANET相比，它以基于Windows的AutoCAD界面为特征。像Cybernet一样，H2ONET使用AutoCAD R14环境并利用其所有功能创建管网图；然而，H2ONET需要与AutoCAD绑定,不能作为一个单独的软件运行。
SynerGEE运行在Windows环境下，有一个独立的图形界面。因为Access是目前SynerGEE唯一接受的数据库格式，所以为了充分利用数据库，SynerGEE需要微软的Access支持。它强大的图形功能包括颜色区分，等压线绘制，抓图，并允许各种各样的光栅图，矢量图（例如AutoCAD、ESRI、Microstation文件）作为背景图。
基于epanet和matlab的给水管网优化设计
::给水排水工程Water Supply&Drain a ge Engineeri n g基于EPANET和MATLAB的给水管网优化设计李俊德，马宝民，范功端（福州大学土木工程学院，福建福州350116）摘要：针对给水管网设计过程中常岀现的管径设计不合理、数据录入量大且容易出错等问题，提出利用EPANET进行管网水力计算，然后采用MATLAB对水力计算结果进行绘图分析，在此基础上对管段进行调整与逐步优化；结合使用Excel 对设计数据进行处理，生成.scr脚本在AutoCAD中运行以输入设计数据，快速实现相关设计数据的图纸录入。
该方法使用简便、易于理解，能够有效提高给水管网规划设计的质量与设计效率。
关键词：给水管网；EPANET；MATLAB；优化设计中图分类号：TU991.33文献标志码：B文章编号:1009-7767（2020）01-0178-04Optimum Design of Water Supply Network Based on EPANET and MATLABLi J unde,Ma Baomin,Fan Gongduan给水管网作为城市的生命线工程，其重要性不言而喻。
但由于规划设计中存在不合理因素，常导致爆管等事故发生，给人民群众的生活与生产活动造成较大的不良影响。
目前，基于AutoCAD的给水管网设计为行业主流，将设计计算成果手工录入AutoCAD图纸工作量大、效率低且容易出错，在节点与管段数量多、信息量大的大型给水管网设计中该问题尤为突出。
笔者结合福建省平潭综合试验区金井湾组团给水管网规划实例，通过使用EPANET进行水力计算，并使用MATLAB绘制水压面函数参考图进行分析，设计人员能够基于相关图像直观地对管网设计的安全性进行评估，对管网设计中的不合理之处进行优化修改；通过数值计算得到管网的压力分布特征值，根据该特征值定量判断管网设计的优化程度。
结合使用Excel进行数据处理，输出.scr脚本，快速地将EPANET计算所得的设计数据录入AutoCAD图纸中，简化了管网设计中的重复性工作，提高了设计人员的设计效率与质量。
EPANET管网分析在矿井防尘供水管网改造中的应用
EPANET管网分析在矿井防尘供水管网改造中的应用侯晓东【摘要】为解决开滦集团崔家寨矿部分采掘工作面供水压力低, 导致防尘设施达不到预期防尘效果的问题,通过对实际矿井防尘供水管网进行合理简化处理,利用EPANET管网模型对防尘管网系统进行了水力分析,针对现有管网设计存在的问题,提出了改造设计方案,并对方案解决问题的有效性进行了验证.%The water supply pressure of some mining work faces in Cuijiazhai mine, Kailuan Group, is below the basic requirements. The ef-fect of dust removal by dustproof facilities in these work faces is not acceptable. To improve the effect of dust removal, the EPANET network model was used to do hydraulic calculation,the disadvantages of present water supply network were specified. The water supply network in Cuijiazhai mine was simplified firstly for network analysis by EPANET software. A renovation design of the water supply network is given. The effectiveness of the renovation is verified by EPANET hydraulic analysis.【期刊名称】《煤矿现代化》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】2页(P4-5)【关键词】矿井防尘;供水管网;EPANET;优化设计【作者】侯晓东【作者单位】鹤岗师范高等专科学校, 黑龙江鹤岗 154107【正文语种】中文【中图分类】TD218侯晓东（鹤岗师范高等专科学校，黑龙江鹤岗154107）矿井防尘供水管网（以下简称“防尘管网”），是满足煤矿井下生产、防尘、消防和紧急施救时用水的重要设施[1]，在煤矿采掘生产布局不断调整变化的前提下，为确保防尘管网符合各项用水的水量水压要求，应及时进行防尘管网水力计算和运行分析[2]，优化改进管网运行工况[3]，实现管网的经济可靠运行[4]。
(精选)供水模型介绍
1.1 EPANET(版本2.0)EPANET是由美国环保署开发的免费软件，最初是作为评价配水系统水质的工具。
EPANET运行在Windows 环境下，结果显示与操作都基于Windows 环境。
尽管EPANET仅能进行延时模拟，但是它能模拟诸如水体反应和管壁反应这样的管网水质变化。
这个软件的求解过程非常快。
通过混合算法，初步解决了因节点法引起的低流量收敛问题。
与商业的建模软件相比，EPANET最主要的缺陷在于使用文本编辑进行数据输入。
尽管EPANET缺乏图形输入能力，但是它能提供吸引人的、彩色显示的输出图形。
如果不考虑这些缺陷，EPANET作为建模软件，在预测配水管网水头损失、水压和水质方面做得非常好。
EPANETH 软件是美国环保局软件EPANET 的汉化版本，是一个可以执行有压管网水力和水质特性延时模拟的计算机程序。
管网包括管道、节点（管道连接节点）、水泵、阀门和蓄水池（或者水库）等组件。
EPANETH 可跟踪延时阶段管道水流、节点压力、水池水位高度以及整个管网中化学物质的浓度。
除了模拟延时阶段的化学成分，也可以模拟水龄和进行源头跟踪。
EPANETH 开发的目的是为了改善对配水系统中物质迁移转化规律的理解。
它可以实现许多不同类型的配水系统分析。
采样程序设计、水力模型校验、余氯分析以及用户暴露评价就是一些例子。
EPANETH 有助于评价整个系统水质改善的不同管理策略。
EPANET 还有助于在一系统中提高水质的总多方案中选择最优方案。
·多水源系统的调度；·水泵及水塔的调度时间表；·使用附加处理，如水塔内二次加氯；·管道的清理和更换。
1.2 WaterCAD（版本8.0）WaterCAD供水管网优化管理软件由世界上最著名的Bentley美国奔特力-海思德工程软件公司设计开发。
主要包括供水系统基础数据管理、模型建立、运行模拟、优化管理及优化设计等功能。
▪AutoCAD、MicroStation、ArcGIS或者独立运行界面▪供水地理信息GIS图层管理▪WaterSAFE—供水系统隐患评估系统▪管网漏水模拟和基于水压的节点流量计算▪调速泵优化管理APEX系统▪Skelebrator—智能管网简化工具▪详细造价和能耗分析▪先进的数据库和GIS地理信息系统连接▪实时SCADA实测数据连接▪WaterObjects—完全自定义二次开发工具▪GeoGrapher—创建引人入胜的演示图表▪Darwin Calibrator—达尔文自动误差矫正器▪先进的水质分析模型▪Darwin Designer—达尔文管网优化改造规划▪全系统多节点的消防校核系统▪SELECT—客户关怀服务，保护您的投资新功能：支持 ProjectWise V8i：使用 ProjectWise 项目团队协同工作系统管理WaterCAD 文件。
EPANET软件在农村供水管网设计中的应用
１ 农 村 供 水 管 网 的 特 点 ２ １ 模 型 简 介 ．
ＥＡ Ｅ Ｐ Ｎ Ｔ是美 国环保 署开 发 的一款 集水 力及 水质
１ 供 水对 象相 对 较为 分散 ． ） 因此 其 往 往采 用 树状 模拟 功 能于 一身 的软 件 ， 是式 ， 但树 状 网 的供水 安 全 性远 远 低 于 力和水质 特性延 时模 拟 的计算机 程 序 ， 具有 管 网分 析 、
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｐ ｉ ｔ ｆ ｃ ｏ ＥＰＡＮＥＴ ａ ｅ ｕ ｐ ｙ Ｓ ｓｅ Ｄｅ ｉｎ ｆ ｒＲｕ ａ ｅ ｉ Ｗ ｔ ｒＳ ｐ ｌ ｙ ｔｍ ｓｇ ｒ ｌ ｎ ｏ Ａｒ ａ
Ｗ ａ ｇＹｕ ｈ ｏ， ｏＹｕ ｚ ｎ， ｏＺｅ ｈ ｎ ｃ ａ Ｔａ ｅ ａ Ｇｕ ｎｇ ｕｉ
农 村 饮 水 安 全 工 程 建设 是 关 系农 村 经 济 社 会 可 段 ， 段 压力 变 化 差 异 显 著 ， 管 因此 需 要 保 证 在 每个 时 持续 、 谐 发展 的重 要 民生 工程 ，农 村 饮 水安 全 工 程 段 下 ， 网最 不 利 点 的 用 水 水压 满足 最 低 要 求 ， 和 《 管 同时 总体 规划 及 “ 十一 五 ” 划工 作 大纲 》 求 将 因氟 、 、 防止 某些 时段 因为部分 管段 水压过 大 而造成爆 管 。 规 要 盐 砷等超 标而造 成 的农 村饮 水不安 全人 口 ， ２ １ 前 在 ０ ５年
煤层井壁稳定的时间延迟效应探讨-IngentaConnect
变化的重要因素,然后利用 FLAC3D 数值方法分析了
1 孔隙压力对煤层井壁稳定的影响
1. 1 孔隙压力对裂纹的受力影响 地层中可能会存在孔隙水㊂ 孔隙水会形成孔隙
1. 2 孔隙压力对煤层割理的受力影响
压力,又称地层压力㊂ 考虑孔隙压力时, 在完整岩块 中,由太沙基于 1963 年建立的有效应力的概念得到 广泛应用㊂ 根据该理论,岩块的任意点应力张量的所 有法向分量在孔隙水压力的作用下将变小,使得莫尔 圆向左移动,更接近材料的破坏包络线㊂ J. A. Hudson 等指出孔隙压力对岩体的影响, 应
(1. 中国石油集团钻井工程技术研究院,北京 100195;2. 中国石油勘探开发研究院,北京 100083)
屈 平1 ,2 ,申瑞臣1 ,付 利1 可能性及延迟时间,从孔隙压力㊁井壁渗流入手,结合断裂力学 进行了分析㊂ 基于煤层富含割理的特性,分析了孔隙压力对割理的受力影响,表明孔隙压力只影响 割理表面的正应力,不影响其切应力㊂ 结合排采实例,分析了孔隙压力变化对煤岩稳定性的影响, 发现孔隙压力下降会导致煤粉增加㊂ 讨论了欠平衡钻井和过平衡钻井下井壁渗流产生的孔隙压力 变化情况以及由此带来的时间延迟效应㊂ 利用数值方法分析了钻井中流固耦合行为, 通过拟合给 出了孔隙压力随时间变化的关系㊂ 利用断裂力学井壁稳定理论, 定量分析了井壁稳定的时间延迟 效应,给出了具体条件下延迟时间求解公式㊂ 研究表明,在富含割理的煤层中, 井壁的稳定性确实 存在时间延迟效应;孔隙压力变化是时间延迟效应的主因,割理的存在是内因㊂ 关键词:煤层;井壁稳定;时间延迟效应;孔隙压力;断裂力学;流固耦合 中图分类号:TE122 文献标志码:A
Time delay effect on wellbore stability in coal seam
基于EPANET的某给水管网设计和优化
区域 进 行 相 应 设 计 。
ｌ ２０３．７１ Ｌ／ｓ。管 段 流 速 按 以 下 规 定 取 值 ：ＤＮ１００～
１１４ ４荭投求 ２０１６ Ｎｏ．２（Ｍａｒ．）Ｖｏ１．３４
给 水 排 水 工 程 器
．
Ｗ ａｔｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ ＆ Ｄ ｒａｉｎａｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅ ｒＩｎ９
２ｏｌ６牟第２期（３．１）第３４ 啼荭投衣 １１５
根据 上述 条件 建 立 ＥＰＡＮＥＴ水 力平 兰模 型 ，采 川
公 式 ）。
该模 型 可 以对管 网的运 行状 况进 行 分析 干¨改 进 模 型
２ 管 网设 计
约束 条 件为 ：该县 最高 ｝ｉ用 水量 为 ８万 ｍ＿ｉ／ｃ１，叫‘变化 系
ＥＰＡＮＥＴ软件 需要借 助 于远期用 水 量 和远 期城 市 数 取 １．３（参 照 该 县 近 几 年 日给水 ｆＨ１线 ），川 水 流 量 为
２
３３９．７
７４６．３
朝圣 觏慵
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援震觚 ＿嚣铰肛ｎｍ ３８ｉ６８ ４ＯＯ■
器 给 水排水 工程
Ｗ ａｔｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ＆ Ｄｒａｉｎａｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
表 ２ 管 道 基 本 参 数
管段 编号 纂长 麽『ｍ 餐 ｍ 管段编 号 餐潮
ｌ
６４ ７．３ ４００
２１
２９６．６
２
１ ４０４．Ｊ ４（）ｏ
３
１ ５３７．９ ４００
２２
给 水 管 网 的 优 化提 供科 学 依 据 ，最 终 实 现 给水 管 网 的建 造 费 用 、运 行 成 术 、 能 设 计 等 优 化 目的
关 键 词 ：给水 管 网 ；ＥＰＡＮＥＴ；管 网 优 化 ：平 差 计算 ：水 力 校 核
运用EPANET-MSX来模拟氯在饮用水供应系统中的衰减
运用EPANET MSX来模拟氯在饮用水供应系统中的衰减摘要：在整个网络中，氯残留的模型在供水系统管理消毒剂的浓度中是非常重要的。
一阶衰减动力学目前常用于描述氯bulk衰变和wall衰变。
然而，更复杂的方法已经提出来了，那就是二反应物二阶衰减模型（即２ｒ模型），它已经被报道在作为模拟氯bulk衰变的实验室测试中具有更好的准确性。
最近，EPANET的多种扩展品（即EPANET MSX），其中包括使用的2r模型或其他配方，都将增强模拟水供应系统中氯残留的能力。
当前，我们即将在该篇论文中全面评估2r模型和一阶、n 阶衰减动力学模型模拟传输系统中氯的能力。
结果表明,相似水平的精度可以达到三个测试动力学模型,从而完成了一个准确的氯wall 衰变系数的校准。
尽管改善了模型的功能，但是独立的使用EPANET MSX却比普通的EPANET的使用更难用，那是因为缺乏允许氯浓度沿着可视化的图形界面变化的的系统配置的文件。
使用3 d-enabled Epanet Java web应用程序则可以绕过这些限制。
当运用EPANET MSX 的强大能力时，EPANET MSX和另一个更好地描述和评估的氯bulk衰变和wall衰变系数的工具组件将会组成成一个更实际和准确的氯模型关键词:饮用水、氯造型,EPANET衰变动力学1.简介全球使用氯作为消毒剂残留来抵消在饮用水供应系统中的微生物污染扩散。
然而，随着水穿过供水系统，氯残留的浓度会因为其与水的自然有机物质反应(NOM)(bulk衰变)和管的内表面材料(wall衰变)而衰减。
保持一个有效的消毒剂的残留浓度,维持在形成最少消毒副产物的水平,对于水的安全是至关重要的(世界卫生组织,2011年)。
因此，对于公共事业公司来说，限定范围的氯残留浓度的监管是大家主要关注的一个焦点。
水质模型,模拟氯衰减氯残留管理是有价值的工具。
这样的模型目前用于剂量优化、氯化设施选址和预测的氯可能衰减为无效的水平的关键地方。
EPANET在煤矿井下消防、洒水设计中的应用
给水栓及一般用水设备
凿 岩机及 湿式煤 电钻 水箱进水 口
消 火 栓
０ － ３一 １ ． ６
０＿ ２～ ｌ ６ ０． ０２～ １ ． ６ ０． ３ ５～Ｏ． ５
自动喷水 灭火系统
水 喷 雾 隔 火 装 置
（ ） － ２～Ｏ ． ５
一
２ 节点水压要 求
煤矿井下消防、 洒水用水点多且分散 ， 各用水点 所需节点水压各不相同， 根据《 煤矿井下消防、 洒水设 计规范》 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ３ ８ ３ — ２ ０ ０ ６ ）第 ３ ． ２ ． １ 条、 ３ ． ２ ． ２ 条 ［ ２ 】 和 《 煤炭工业矿井设计规范》 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ２ １ ５ — ２ ０ ０ ５ ） 第 １ ３ ． ６ ． ９ 条［ ３ ］ 规定井下用水设施 、 设备的供水水压见表 １ 。
煤矿 现 代化
２ ０ １ ３ 年第４ 期
总第１ １ ５ 期
Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ在煤 矿井下消防 、 洒水设计 中的应用
马 智 明
（ 天地科技股份 有限公 司 开采设计事业部 ， 北京 １ ０ ０ ０ １ ３ ）
摘 要 将Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ 模型应 用于煤矿井下消防、 洒水计算中， 用Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ模拟井下管网布置 ， 依据采 煤 方法和 井 下装备等 确 定初 始 节 点流量 ， 依据初 始节 点水量 确定初 始 管径 ， 运行后 可 直观 显 示 出井下 管 网各 节点水 压 ， 确 定减 压装 置 ， 简化手 工计 算 ， 最后 达 到优 化设计 的 目的 。
・
综 放 工 作 面有 Ｂ Ｐ ｗ３ ２ ０ ／ ６ － ３型 喷 雾 泵 站 、 ７ Ｂ Ｚ 一 ３ ／ ８ ０型 注水 泵 、 风 流净 化水 幕 等用 水 项 ； 综 掘工 作 面有 掘 进机 、 凿岩机 、 煤 电钻 、 混 凝 土 配料 搅 拌 机 、
煤矿井下无线安全监测系统的数据压缩技术研究的开题报告
煤矿井下无线安全监测系统的数据压缩技术研究的开题报告一、选题背景随着我国经济的发展和能源需求量的增加，煤矿生产量逐年增长。
但是，煤矿生产安全事故频发。
为了提高煤矿的安全生产环境，必须及时监测煤矿的安全情况。
无线传感器网络技术是一种能够解决现有监测系统难以覆盖的盲区地带的技术。
但是，无线传感器网络技术的应用也面临着数据传输低效、数据压缩不佳等问题。
因此，研究煤矿井下无线安全监测系统的数据压缩技术具有重要的研究价值和应用前景。
二、研究内容本次研究的主要内容包括以下几个方面：1. 煤矿井下无线安全监测系统的设计：结合相关技术，设计一种能够在煤矿井下使用的无线安全监测系统，包括传感器节点、数据传输模块等。
2. 压缩算法的研究：研究压缩算法在煤矿井下无线安全监测系统中的应用，包括压缩算法的选择、优化和实现等。
3. 数据传输优化：研究煤矿井下数据传输的特点，优化数据传输方案和协议，提高数据传输效率和稳定性。
4. 实验验证：在煤矿井下进行实验验证，验证煤矿井下无线安全监测系统的设计、压缩算法和数据传输优化的性能和稳定性。
三、论文的意义和目标本次研究旨在探索一种适用于煤矿井下无线安全监测系统的数据压缩技术，并通过实验验证其在数据传输效率、稳定性等方面的效果，为未来煤矿安全监测系统的改进和优化提供了可行方案。
四、研究方法本次研究将采用文献资料查阅、算法设计和实验验证等方法。
首先，在现有的文献资料中查阅有关煤矿井下数据压缩技术的研究成果，了解相关的技术和应用。
其次，设计并实现煤矿井下无线安全监测系统，并根据传感器数据特点，选择合适的压缩算法实现数据压缩。
最后，在煤矿井下进行实验验证，测试煤矿井下无线安全监测系统的性能和稳定性。
五、预期成果本次研究预期将实现以下成果：1. 设计一种适用于煤矿井下的无线安全监测系统，能够实现传感器数据采集、传输和处理。
2. 研究一种适用于煤矿井下无线安全监测系统的数据压缩算法，并实现该算法。
煤矿防治水疏水降压技术研究
中图 分类 号 ： Ｔ Ｄ７ ４ ３
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ９ —９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ０ ３ ０ — ０ ２ 技术 ， 可 以有 效地 消减 峰值水 量而 达到 消除矿 井水 害 的 目地 。 （ ４ ） 煤层 顶板 间接 含水层与 煤层之 间隔水层 的厚 度小于 工作面顶 板导水断 裂 带高 度。 在 这种条 件下 ， 尽 管煤层顶 板窜在 隔 水层 ， 但是 隔水层 的厚度 不够 ，
点工 作面 回采 ， 含水层 中的水 必然通 过导 水断裂导 入矿 井 。 为 了减少初 次垮 落后来 自顶板 的峰值 水量 ， 通常 在工作 面 回采之前 ， 通过 井上 或井 下专 门的疏 水工程 进行 含水 层水 的预先 疏放 。 （ ５ ） 煤 层底 板存在高 承压含水层 ， 且煤层 与含水层 之间的 隔水层厚度 较薄 ，
一
我国作 为世界 上第 一采煤 大国 ， 煤炭 资源十 分丰富且地 域分 布辽 阔 ， 煤 矿 水 文地质 条件 复杂 ， 是世 界上 矿山水 害最严 重的 国家之一 。 而 我国煤 矿水害 又 以喀斯特 型矿 山水 害为最主 要类型 ， 这主要是 因为北方 广泛分布 的石炭二 叠纪 煤 田 以太原群 和奥 陶系石灰 岩作为直 接或间接底 板 ， 南 方大部分 乐平煤系也 以 石 灰岩水 为主要充 水水源 的特点决定 的。 疏水 降压可 以解决部分地 区的矿井 防 治水 问题 ， 所以本 文通过 对疏 水降压 的适用 条件和 工程技 术 的研 究 ， 为矿井 防
水工 程获得 较大 范 围的水位 疏降 值 。 ３ ２ 井下 疏 干（ 图２） 井下疏干 主括 井巷 疏水 、 石 门疏 水 、 井下钻 孔疏 水 三方面 。 井巷疏水主要 面对 自身 充水含水层 或直接充水 含水层 。 我国湖 南的许多矿
改进BP神经网络算法对煤矿水源的分类研究
组的荧光光谱数据，为了剔除光谱在采集过程受到的荧光背景、检测器噪声以及功率波动等影响，利用SG
表1不同隐含层神经元个数的训练误差
Table 1 Training error of neuron number in different hidden layers
隐节点数
5
6
7
8
9
1
11
12
13
14
15
训练误差 1.914
1.338
4. 66
5.23
1. 36
. 39
. 38
. 39
. 37
. 39
SJQlunoo
800-
600-
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ400-
200 + 0
uognqBuou
(a)： SG； (b)： MSC； (c)： Original 预处理
Fig. 3 Original spectrogram and preprocessed image
(a#： SG；(b#： MSC；(c#： Originalpreprocessed
设为5〜15,创建神经网络模型并进行网络训练，得出不同 隐含层节点的训练误差，如表1所示。在经过训练后，隐含 层节点数为13时，训练误差最小，因此在本次矿井水源分类 BP神经网络预测实验中隐含层神经元个数为13。
229 1 400 n 1 200-
基于水龄熵的矿井防尘供水管网可靠性研究
第51卷第8期2020年8月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.51No.8Aug.2020基于水龄熵的矿井防尘供水管网可靠性研究彭亚1，蒋仲安1，王佩2(1.北京科技大学土木与资源工程学院，北京，100083；2.首都经济贸易大学管理工程学院，北京，100070)摘要：为及时掌握矿井防尘供水管网性能状态，保障矿山井下综合防尘设施的正常运行，综合考虑防尘供水管网水力工况及其结构，基于信息熵和水力水质动力学机理，将水龄评价指标与路径流量相结合，推导水龄熵公式，构建基于水龄、流量和拓扑结构的矿井防尘供水管网的动态可靠度评价模型；并基于MATLAB 编程平台，调用EPNAET 动态水力水质模拟引擎，联合求解可靠度模型。
研究结果表明：在48h 动态模拟时段内，防尘管网平均系统可靠度为0.1803，说明管网可靠性还有较大提升空间；由于井下用水需求的实时变化，不同时段内各节点的可靠度分布较为离散，且与用水量不呈明显线性关系；整体上，管网系统可靠度同矿井总用水量变化趋势呈现较强正相关，具有日周期性，Pearson 相关系数为0.814。
增加多路径节点和环状结构，可以有效提高管网的可靠性。
将评价模型应用于开滦集团某煤矿井下防尘供水管网系统，验证了所构建模型的合理性和可行性。
关键词：矿井防尘供水管网；系统可靠性；水力水质模拟；水龄熵；信息熵中图分类号：TD218；TD714文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2020）08-2221-11Reliability analysis of mine water supply network for dust controlbased on water age entropyPENG Ya 1,JIANG Zhong ’an 1,WANG Pei 2(1.School of Civil and Resource Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China;2.School of Management and Engineering,Capital University of Economics and Business,Beijing 100070,China)Abstract:In order to better understand the performance of underground mine water supply network for dust control and ensure normal and effective operation of mine comprehensive dust control facilities,a dynamic reliability evaluation model of the mine water supply network was developed based on information entropy,hydraulics and water quality dynamics,taking account of hydraulic conditions and topological features.Formula of water age entropy was derived by combining the water age index with path flow.Based on MATLABDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.08.017收稿日期：2020−03−10；修回日期：2020−05−20基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(51574016)；2018年安全生产重特大事故防治关键技术科技项目(Beijing-0011-2018AQ)(Project(51574016)supported by the National Natural Science Foundation of China;Project(Beijing-0011-2018AQ)supported by Key Science and Technology Program for the Prevention and Control of Major Workplace Safety Accidents in 2018)通信作者：蒋仲安，博士，教授，从事矿井粉尘防治和矿井供水管网研究；E-mail ：***************第51卷中南大学学报(自然科学版)programming platform,solver of the reliability model was then established in combination with EPANET calculation engine capable of simulating hydraulic and water quality behavior within water supply systems.The results show that during the simulation period of48h,the average system reliability is0.1803,which indicates the network needs to be improved.Due to the dynamic change of underground water demand,the reliability distribution of each node in different time periods shows high discreteness,and there is no obvious linear relationship with water consumption.The overall trend of system reliability over time has a high positive correlation with the total water consumption,Pearson correlation coefficient is0.814,and they show daily periodicity.Multi-path nodes and looped structure are effective ways to improve the reliability of underground mine dustproof water supply network.The proposed model applied in an underground mine water supply networkof Kailuan Group verifies its rationality and feasibility.Key words:mine water supply network for dust control;system reliability;hydraulic and water quality simulation;water age entropy;information entropy矿井防尘供水管网是地下矿山开采的重要基础设施，其可靠有效运行是井下粉尘防治、矿工安全健康以及生产正常运行的重要保障[1]。
EPANETH在多时段管网平差模拟中的应用
EPANETH在多时段管网平差模拟中的应用
贾如升;王淑贤;杨杰;汪万芬
【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2016(018)002
【摘要】结合某城市最高日实测用水量变化情况,应用EPANETH软件模拟一天内多时段管网的运行情况.由节点自由水压-管段流速图、各节点自由水压图看出,最高点时确定的管径及水泵在其他时段并不能全部满足节点的压力要求.通过调整个别管段管径,适当提高水泵扬程使各节点的自由水压均满足压力要求.
【总页数】4页(P121-123,132)
【作者】贾如升;王淑贤;杨杰;汪万芬
【作者单位】皖西学院建筑与土木工程学院,安徽六安 237012;陕西水环境工程勘测设计研究院,西安710018;皖西学院建筑与土木工程学院,安徽六安 237012;皖西学院建筑与土木工程学院,安徽六安 237012
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.3;TP391
【相关文献】
1.EPANETH在有水塔管网平差中的应用 [J], 贾如升;汪万芬
2.模拟退火算法在控制网平差中的应用 [J], 邓兴升;王新洲
3.多时段有效基线解算在GPS控制网平差中的研究 [J], 王海峰;李雪瑞;赵久奋;牛国华;
4.多时段有效基线解算在GPS控制网平差中的研究 [J], 王海峰;李雪瑞;赵久奋;牛
国华
5.EPANETH在多水源管网平差计算中的应用 [J], 贾如升;汪万芬
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供水管网水力计算引擎EPANET 3特性及应用
供水管网水力计算引擎EPANET 3特性及应用王琼钰;骆杉杉;颜合想;信昆仑;朱建文;代荣【期刊名称】《给水排水》【年(卷),期】2018(44)10【摘要】为了支持供水管网研究以及修正水力计算引擎EPANET 2的部分问题,美国供水系统分析委员会于2016年9月发布全新的EPANET 3水力计算引擎,支持更广泛的水力模型并提供更稳定的计算内核.基于EPANET 3源代码的分析,阐述了新引擎对压力驱动模型(PDM)与漏损模拟模型(LSM)的实现,以及对延时模拟(EPS)振荡、流量过小求解失败等异常的修正.此外介绍了引入EPANET 3新特性进行水力分析的方法,并分别使用新引擎对官方算例和实际管网进行压力驱动模拟,结果表明EPANET 3的压力驱动模型求解准确,计算稳定高效,可应用于科学研究与工程设计.【总页数】5页(P131-135)【作者】王琼钰;骆杉杉;颜合想;信昆仑;朱建文;代荣【作者单位】同济大学环境科学与工程学院,上海200092;杭州市水务控股集团有限公司,杭州310009;同济大学环境科学与工程学院,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,上海200092;杭州市水务控股集团有限公司,杭州310009;杭州市水务控股集团有限公司,杭州310009【正文语种】中文【相关文献】1.EPANET在城市多水源供水管网水力及水质计算中的应用 [J], 刘百仓;林璐;林佳琪;郑佳;梁丹青;袁国翠2.EPANET水力模型在供水管网优化中的应用 [J], 张凤娥;殷志宁;李宏3.基于EPANET的列车供水管网水力分析及泄漏点诊断研究 [J], 朱振明4.供水管网水力计算引擎OWA-EPANET 2.2特性分析及应用 [J], 黄稳;杜树森;陈晋端;王志红;王琦5.用EPANET水力模型优化乡镇供水管网 [J], 张凤娥;曾念;张敏;周韧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
煤矿井下防尘供水管网计算机辅助设计
煤矿井下防尘供水管网计算机辅助设计
尚少鹏;贾兆命
【期刊名称】《山西煤炭》
【年(卷),期】2002(022)001
【摘要】指出煤矿井下防尘供水管网利用计算机进行辅助设计的现实，介绍了该系统的结构、功能及关键技术，具有良好的应用前景。
【总页数】2页(P52-53)
【作者】尚少鹏;贾兆命
【作者单位】包头钢铁学院;太原西峪煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD714+.4
【相关文献】
1.煤矿井下防尘装置综合防尘自动喷雾研究 [J], 胡仕进;
2.煤矿井下防尘装置综合防尘自动喷雾研究 [J], 胡仕进
3.矿井防尘供水管网相似试验模型构建与测点优化 [J], 彭亚; 蒋仲安
4.矿井防尘供水管网水力水质模拟实现方法与应用 [J], 彭亚; 蒋仲安
5.基于水龄熵的矿井防尘供水管网可靠性研究 [J], 彭亚;蒋仲安;王佩
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用EPANET水力模型优化乡镇供水管网
用EPANET水力模型优化乡镇供水管网
张凤娥;曾念;张敏;周韧
【期刊名称】《中国给水排水》
【年(卷),期】2008(24)2
【摘要】利用EPANET水力模型对常州市罗溪镇供水管网进行了水力计算,结合实际测量结果分析了管网供水压力不足的原因,并对现状管网进行了优化,满足了该镇居民对水量与水压的要求。
【总页数】3页(P43-45)
【关键词】EPANET水力模型;乡镇供水;管网水力计算
【作者】张凤娥;曾念;张敏;周韧
【作者单位】江苏工业学院环境与安全工程系,江苏常州213164;常州市通用自来水公司,江苏常州213000
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.36
【相关文献】
1.EPANET水力模型在供水管网优化中的应用 [J], 张凤娥;殷志宁;李宏
2.供水管网水力模型与优化调度模型的建立与展望 [J], 刘济嘉
3.滨海供水公司管网水力模型优化运行工况的研究 [J], 詹小勇;葛青峰;施萍
4.基于在线水力模型系统的供水管网优化调度开发与应用 [J], 张自力;张强;张增烁;
张娟;徐浩
5.采用虚拟监测点的供水管网水力模型优化校核 [J], 陈祥获;吴珊;侯本伟
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供水模型介绍
1.1EPANET（版本2.0）EPANET是由美国环保署开发的免费软件，最初是作为评价配水系统水质的工具。
EPANET运行在Windows环境下，结果显示与操作都基于Windows环境。
尽管EPANET仅能进行延时模拟，但是它能模拟诸如水体反应和管壁反应这样的管网水质变化。
这个软件的求解过程非常快。
通过混合算法，初步解决了因节点法引起的低流量收敛问题。
与商业的建模软件相比，EPANET最主要的缺陷在于使用文本编辑进行数据输入。
尽管EPANET缺乏图形输入能力，但是它能提供吸引人的、彩色显示的输出图形。
如果不考虑这些缺陷，EPANET作为建模软件，在预测配水管网水头损失、水压和水质方面做得非常好。
EPANETH软件是美国环保局软件EPANET的汉化版本，是一个可以执行有压管网水力和水质特性延时模拟的计算机程序。
管网包括管道、节点（管道连接节点）、水泵、阀门和蓄水池（或者水库）等组件。
EPANETH可跟踪延时阶段管道水流、节点压力、水池水位高度以及整个管网中化学物质的浓度。
除了模拟延时阶段的化学成分，也可以模拟水龄和进行源头跟踪。
EPANETH开发的目的是为了改善对配水系统中物质迁移转化规律的理解。
它可以实现许多不同类型的配水系统分析。
采样程序设计、水力模型校验、余氯分析以及用户暴露评价就是一些例子。
EPANETH有助于评价整个系统水质改善的不同管理策略。
EPANET还有助于在一系统中提高水质的总多方案中选择最优方案。
•多水源系统的调度；•水泵及水塔的调度时间表；•使用附加处理，如水塔内二次加氯；•管道的清理和更换。
1.2WaterCAD （版本8.0）WaterCAD供水管网优化管理软件由世界上最著名的Bentley美国奔特力-海思德工程软件公司设计开发。
主要包括供水系统基础数据管理、模型建立、运行模拟、优化管理及优化设计等功能。
AutoCAD、MicroStation、ArcGIS 或者独立运行界面供水地理信息GIS图层管理管网漏水模拟和基于水压的节点流量计算调速泵优化管理APEX系统Skelebrator—智能管网简化工具详细造价和能耗分析先进的数据库和GIS地理信息系统连接实时SCADA实测数据连接WaterObjects—完全自定义二次开发工具GeoGrapher—创建引人入胜的演示图表Darwin Calibrator —达尔文自动误差矫正器先进的水质分析模型Darwin Desig ner —达尔文管网优化改造规划全系统多节点的消防校核系统SELECT —客户关怀服务，保护您的投资新功能：支持ProjectWise V8i :使用ProjectWise项目团队协同工作系统管理WaterCAD 文件。
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针对开滦集 团赵各庄矿井下供水存在 的局部用 水 地 点 压力 过 高 的 问题 ，本 文 采用 Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ软 件 的 延 时分 析 功能 ， 对矿 井 防尘供 水管 网进 行 了基 于多 工 况 用水 量 考虑 、 连续 生产 时 间 的管 网延 时水 力模 拟分 析， 为解 决 煤矿 井 下 供水 减 压 问题 ， 提供 了必 要 的管 网分 析前 提 。
２ ． ３ 管 网延 时水 力分 析 应用 Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ软 件 ，对 赵各 庄 矿 防 尘管 网进 行 连续 一 周 的延 时 水力 模 拟 分 析 ，发 现 位 于矿 井 十 二 水平 、 十 三 水平 的 ２ ３ ２风 眼下 口（ 节点 ７ ） 及 下 游节 点 （ 节点 １ ２ — １ ３ 、 节点 １ ６ — ２ ０ ） 在部分工况 ， 节 点 供 水 压 力 虽满 足 水压 下 限要 求 ， 但超过 了 ４ Ｍ Ｐ ａ的水 压 上 限
煤矿 现 代化
２ ０ １ ５ 年第４ 期
总第１ ２ ７ 期
基于 Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ延时分 析的煤矿 防尘供水减压研 究
侯 晓东 ， 王志 强 ｚ 。 张凌志 ｚ
（ １ ． 鹤 岗师范 高等专科 学校 ， 黑龙 江 鹤 岗 １ ５ ４ １ ０ ７ ； ２ ． 鹤 岗市煤炭生产安全管理局 ，黑龙 江 鹤 岗 １ ５ ４ １ ０ １ ）
实 现对 于供 水 管 网的延 时 状况 分析 。 ２ ． ２ 防尘用 水 量观 测 对 赵 各庄 矿 井 下 主要 采 掘 工作 面和 矿 井 的 防尘 时 用水 量 进 行 了一 周连 续 观 测 ， 如 图 ２所 示 ， 以得 到 的防尘 用 水 量 时间 序列 作 为 支持 Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ延 时分 析 所 需 的不 同工 况模 式 用水 量 数据 。
摘 要 为 解 决随煤 矿 开采垂 深增加 ， 出现 的静 压供 水压 力超 高 问题 。以开 滦 集 团赵 各 庄煤矿 为例 ， 对 煤矿 主要 采掘 工作 面和矿 井一 周 防尘 用水 量进 行 了观 测 ， 应用Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ软 件 对该 矿 防 尘 管 网进 行 了延 时水 力分析 ，在 综合 评价 不 同工 况条件 所有 用水地 点水压 变化 的基 础上 ，提 出矿 井供 水减 压 方
基金项 目： 黑龙江省教育厅 高职 高专院校科研项 目（ １ ２ ５ ３ ５ ０ ３ ４ ）
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要求。 对存 在 工况 水压 大 于 ４ ＭＰ ａ的各节 点进 行 一周 延 时分 析 ，图 ３为压 力 超 高节 点 中总水 头 最 高 的节
点７ 、 节点 １ ９的一 周水 压 延 时分析 。
（ ６） 矿 井 防 尘 用 水 量
图 ２ 赵 各 庄 矿 防 尘 用 水 量 一 周 观 测 记 录
２ Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ延 时 分 析
２ ． １ 软 件 介绍 Ｅ Ｐ ＡＮ Ｅ Ｔ是 美 国 国家 环 境 保 护 局 开 发 的 开源 软 件 ，通 过 Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ可 以执 行有 压 管 网水力 和 水 质特
３ 防尘供水减压 方案
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煤矿 现 代化
２ ０ １ ５ 年第４ 期
总第１ ２ ７ 期
并得 到 以下结 论 ： ① 采用矿 井 供水 观测 数据进 行 管 网 水 力分 析 ， 结 果 更 接 近管 网运行 实 际 ； ② 使 用 连续 观
１ 矿 井防尘供水 系统
开滦集团赵各庄矿采用静压方式进行井下 防尘 供水 ， 煤 矿井 下设 有 ３处静 压 水 池 ， 矿 井 防 尘 管 网管 路 呈树 状 布 置 ，并 实 现 了局 部 主 干供 水 管 路 的成 环
设计 ， 如图 １ 所示。
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性 延 时模 拟 的计 算 机 程 序 ， 来模 拟 管 网 中的水 头 、 水 质、 水量等多项指标嘲 。Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ管 网模型提供 了包 括管道 、 节点（ 管道连接节点 ） 、 水泵 、 阀门和蓄水池 （ 或 者水 库 ） 等组 件 ， 软 件 可跟 踪延 时 阶段 管 道水 流 、 节点 压力 以及水 池水 位 高度 【 ７ Ｊ 。为 了使 管 网更加 接 近 真实 ， Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ依 托 管 网水 力 参 数 时 间模 式 设 置 ［ ８ 】 ，
豳注 Ｉ 薹１ 一 吨Ｏ 为节点一母 ；嚣笙 （ 一 ５ Ｓ ３ ） 一 （ 一 ｌ Ｏ ９ ６ ）为节点标裔 ． 单 瞳 撂簦６ ０ 、１ ０ ｅ 、ｌ ５ ９ 为ｔ段 直径．簟证赫 ．
时 间ｆ ｈ １
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（ ５ ） ３ ３ ０ ２开拓 工作 面
案， 并 对方 案有 效性进 行 了验证 。
关键 词 矿 井 防尘 ； 供水管网； 供 水减压 ； Ｅ Ｐ Ａ Ｎ Ｅ Ｔ； 延 时分析 中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ２ １ ８ 文献标 志码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ０ ７ ９ ７ （ ２ ０ １ ５） ０ ４ — ０ １ ０ ０ — ０ ２