2020年高教社杯全国大学生数学建模竞赛——《校园供水系统智能管理》

简介：
本作品参加2020年高教社杯全国大学生数学建模竞赛，聚焦校园供水系统的智能化管理，通过数据分析和模型构建，旨在提高水资源利用效率与管理水平。 本段落以某校园供水系统为研究对象，当前校园供水系统是学校公共设施的重要组成部分。为了保障供水系统的正常运行，学校需要投入大量的人力、物力以及财力资源。随着智能水表的普及，可以从中获取大量的实时数据，后勤部门通过数据分析来解决供水系统中存在的问题，并提高服务和管理水平。 针对第一个问题，我们借助EXCEL软件的数据存储与图像功能，将四个季度的数据导入到EXCEL中并绘制条形统计图以分析各个水表的变化规律。同时利用PANDAS软件对校园内的不同功能区进行划分，求解每个区域的用水情况，并进一步分析其特征。 对于第二个问题，我们根据水表之间的关系模型（即一级水表等于其所辖所有二级水表示数之和）来对比各级别之间用水量的变化趋势。通过EXCEL软件比较了一级与二级、二级与三级以及三级与四级水表的用水总量，并发现了一些异常数据需要剔除。 最后，针对第三个问题，我们构建了小波神经网络模型进行用水量预测分析，结果表明该方法能够较为准确地预估未来的用水情况。通过这种方法可以有效地判断供水系统中是否存在漏水等问题。