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基于假设检验方法关于校园智能水表的统计分析
摘要:本文采用Xmind软件、基于假设检验统计分析方法,根据校园智能水表的实时数据,统计、分析各个水表数据的变化规律,并给出校园内不同功能区(宿舍、教学大楼、食堂等)的用水特征,从水表层级关系选择适合的数学模型,建立关系模型以及相关的数据分析,提出合理化建议,以达到提高校园服务和管理水平目的。
关键词:Xmind软件;假设检验;统计分析
一、研究背景
校园供水系统是校园公用设施的重要组成部分,学校为了保障校园供水系统的正常运行需要投入大量的人力、物力和财力。该校智能供水系统实施的第一步是建立供水管网地理信息系统(GIS),然后在整个管网上安装了93块电子水表(AMR),包括13块总表和80块分表,实时记录和传输校园内的供水量和校区内所有建筑物的用水量,电子水表每隔15分钟记录一次数据。
二、研究分析
本文基于某校区水表层级关系,以及水表四个季度的读数,重点研究宿舍、教学大楼、食堂三个功能区(该校区有8个学生宿舍区域、1个教学大楼、3个食堂),通过每隔15分钟电子水表的数据,利用Excel软件作图比较分析,校园内不同功能区(宿舍、教学大楼、食堂等)用水特征如下:
宿舍:通过电子水表的读数,1月到2月,所有学生宿舍用水量都出现下降的拐点,3月用水量呈现上升趋势,研判2月份为寒假,3月份开学,其他月份基本持平,第二学生宿舍8月到10月水表读数呈现直线下降趋势,10月用水量降至为0,11月开始回升,如果排除水表读数不准或损坏的前提条件下,推测第二学生宿舍可能在8月到10月这个时间段,进行了管道维护工作,11月开始逐步正常使用。
教学大楼:通过电子水表的读数,6月份教学大楼用水量相比较于其他月份高出用水均值,初步怀疑6月教学楼管道曾出现过管道漏水或断裂现象。1、2月用水量低可能是处于寒假,其余月份用水量相对持平。
食堂:通过电子水表的读数,第一、五食堂1月—8月几乎无用水量,可能因外界原因没有运行,第二食堂在3月开始用水量开始出现递增趋势,12月份,第一、二、五食堂用水量突然骤降。
结合校区水表层级关系,基于Xmind软件,列出关系如下图:
结合所建模型与上图用水量数据关系,可以得出口径大用水量也就大,建议根据各个功能区用水量的不同,在设计管道口径时,先按照预测用水量的大小来设计管径。
三、结论
根据资料显示,在维护良好的公共供水网络中,平均失水率在5%左右,而在比较老旧的管网中,失水则会更多。我们预先设定的学校管网失水率为1%;当检验假设为真,但被验证错误的拒绝的概率,记作 ,取 =0.1。样本选取有多支管道的养殖队6721水表建立模型如下:
四、建议
通过样本数据假设检验分析,该校区公共供水网络属于维护良好,然而在实际供水管网维护中,建议以经济决策为目标任务,建立管道维护经济决策模型。(设漏水造成水费费用为 ,管道维修费用为 ,管道更新费用为 )
(一)当 时,即因管道漏水造成的损失小于管道维修消耗时,建议可不对管道进行维护;
(二)当 时,即因管道漏水造成的损失大于管道维修消耗,但小于管道更新消耗,建议对漏水管道进行维修;
(三)当 时,即因管道漏水造成的损失大于管道更新消耗,建议对漏水管道进行更新维护。
参考文献:
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[2]孙清典,李灿新,闫丽,王学水.校园供水计量远传监控系统的研究与应用[J].水电能源科学,2010,(第8期):86—88.
[3]牟娟.线性回归分析在指数模型中的应用[J].科技创新与应用,2019,(第15期):121—123.
作者简介:王娜,女,昆明冶金高等专科学校学生处,助理研究员,理学硕士,主要从事数据统计分析,大学生学生事务服务管理;罗维喜,男,中国铜业有限公司,中级经济师,理学硕士,主要从事经济统计工作。



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