一种带有监测系统的水管路径规划方法技术方案

本发明专利技术公开了一种带有监测系统的水管路径规划方法，所述监测系统包括安装在水管内的多个水压探测装置，每个水压探测装置均包括用于检测流水速度的测速模块，水压监测模块,增压泵控制模块，处理器，通信模块；通信模块将接收到的中心计算机的命令经过处理发送给增压泵控制模块，增压泵控制模块可以控制相应的水压；中心计算机计算出最优分布铺排路径后，将路径中的节点信息发送给工程指挥中心，工程指挥中心将详细操作指令发送给具体工人；随后根据大型社区内水管的实时水压信息进行水压调整，确保水压能够到达阙值，保证高层居民吃到高质量的饮用水。

A water pipe path planning method with monitoring system

The invention discloses a water pipe path planning method with a monitoring system. The monitoring system comprises a plurality of water pressure detecting devices installed in the water pipe. Each water pressure detecting device comprises a velocity measuring module, a water pressure monitoring module, a booster pump control module, a processor and a communication module for detecting the flow velocity. The block sends the commands received from the central computer to the booster pump control module, and the booster pump control module can control the corresponding water pressure; after the central computer calculates the optimal distributed paving path, the node information in the path is sent to the engineering command center, and the engineering command center sends the detailed operation instructions to the engineering command center. Specific workers; then according to the real-time water pressure information in large community pipes to adjust the water pressure to ensure that the water pressure can reach the critical value, to ensure that high-level residents to eat high-quality drinking water.

【技术实现步骤摘要】
一种带有监测系统的水管路径规划方法
本专利技术涉及一种带有监测系统的水管路径规划方法。
技术介绍
随着社会经济发展，人们对饮用水的要求越来越高。城镇化大潮中，大小城市高层建筑越来越多，加上原来的多层建筑，所有这些建筑因为水压不足，都需要二次供水，或曰水箱供水，也就是住在高层的用户，必须吃水箱水；这些水箱目前普遍不能够满足国家所提出的每月清洗的要求，至多三个月清洗水箱一次，水箱对水普遍有或重或轻的污染；高层的用户每户为了提高水压都需要加装增压泵自行增压，然而目前市场上的各种小型增压泵普遍存在技术过时落后，能耗大、噪音大、难于安装维护，不能够满足国家能耗要求；另外因为水箱往往设置在楼宇顶层，水箱不可避免的出现损坏漏水等，对楼宇本身、在顶层住户的住房都有着较严重的影响;且在停电时居民容易造成无水可用的现象，浪费了大量的人力物力财力。一些大型社区很大，社区大，楼宇多，路径更多，楼宇分布复杂，大型社区内水管很难规划路径，往往存在简单化、粗放化的问题，水管网络铺设极不合理，很多不必要的管道重复铺设，造成管材和空间资源浪费，而且因为管材总长度往往延长很多，而管道越长，损坏的几率越大。另外因为所述水管是铺设在地底下的，铺设难，维修更是异常艰难：很难确定损伤点，维修时一般要在好几处各挖开一大截路，才能最终确定管道损伤点，施工难；另外这是楼宇向外的管道，影响大，涉及面广，一旦管道损伤，一栋楼或者几栋楼同时断水一段时间，对住户而言影响极大，很难承受损失；更重要的是如果社区内主要水管管道路径合理，我们可以在主要社区内的一些管道节点处加装大型增压泵，对于广大普通住户以及维护自来水水管的自来水公司而言有极重大的意义。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本专利技术公开了一种带有监测系统的水管路径规划方法。为实现上述目的，本专利技术的具体方案如下：为解决现有技术存在的不足，本专利技术公开了一种监测系统及方法，使水管、路径及楼宇有机结合起来，更加容易监测水压，进而有效规划路径以调整水压，控制水压，达到简单、节能的理想效果。为实现上述目的，本专利技术的具体方案如下：一种带有监测系统的水管路径规划方法，所述监测系统包括安装在水管内的多个水压探测装置，每个水压探测装置均包括用于检测流水速度的测速模块，用于监测流水水压的水压监测模块,用于控制水压的增压泵控制模块，处理器，处理器接收测速模块、水压监测模块采集的数据并将数据处理后通过通信模块上传给中心计算机，同时通信模块将接收到的中心计算机的命令经过处理发送给增压泵控制模块，增压泵控制模块可以控制相应的水压；中心计算机计算出路径后，将路径中的节点按从起点到终点的顺序依次列出，再将这些节点信息发送给工程指挥中心，工程指挥中心将详细操作指令发送给具体工人。包括以下步骤：步骤一：中心计算机根据大型社区的实际情况生成道路拓扑图，每一楼宇对应一个节点；获取图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；从社区大门节点中任取起始点D；步骤三：利用prim算法进行搜索，给出一条从初始点D到所有楼宇的最短路径；将铺排路径发送给工程指挥中心，工程指挥中心将详细操作指令发送给具体工人；步骤四：中心计算机根据路径上水压探测装置实时传送上来的信息，判断：如果各楼宇的楼宇水压已经到达阙值，则该楼宇水压够高，向该楼宇对应节点增压泵控制模块发送不再加压指令，增压泵关闭，不再导入水流；结束；所述步骤三中利用prim算法进行搜索，具体步骤为：(3-1)据道路拓扑图生成距离矩阵；(3-2)从点D开始树图；（3-3）将矩阵中刚选择的点的所在行删除；（3-4）将矩阵中刚选择的点的所在列序数标出；(3-5)在已标出序数的列向的所有未删除数值中选出最小值；(3-6)将该最小值对应的路段加入树；（3-7）重复（3-3）、（3-4）、（3-5）、（3-6）步骤至所有行都被删除；所得树即为所求拓扑图形，将所述树的路段以及节点一一列出，即得到D点开始的，能够到所有其余楼宇的最短路径。所述每个水压探测装置均有唯一的不同于其它的水压探测装置的一个IP地址。所述水压探测装置可安装在管道外侧或内侧。每个实际楼宇对应一个节点，每个节点处都安置有水压探测装置；每条路径俩侧均匀安置有水压探测装置。所述拓扑图中每对节点间的路段的权重为对应实际路段的长度。每个水压探测装置都有属于其自身的一些信息，包括IP地址、安装位置、初始状态、相邻节点间路段长度等，这些信息以表格的形式存入自身芯片内，中心计算机调用这些信息可以生成道路拓扑图，中心计算机通过分析水压探测装置上传的大型社区内水管的水压实时信息，获知大型社区内水管的实时水压状态(如哪些路段、楼宇位置水压不够)，对水压适时调整。水管导入大型社区大门后，中心计算机根据最近一次水压探测装置传上来的大型社区内水管路径水压、楼宇节点水压的信息，判断确定各楼宇水压是否到达阙值；设社区的任意一大门为起点，又每一楼宇对应一个不同节点，生成大型社区拓扑图；中心计算机为小区内水管规划一条最优分布铺排路径，随后根据大型社区内水管的实时水压信息进行水压调整，避免水压不能够到达阙值。本专利技术的有益效果：以往很难控制的社区水压可以自动化控制；高层建筑的高区居民，多层建筑的较层可以不要自己加装各种增压泵来增压就可以用水、以及对水压有要求的各种水处理器，如热水器等；另外高层居民也可以摆脱水箱，喝上卫生的水，楼宇以及顶层住户不受水箱漏水等的影响；本专利技术的水管路径计算以prim算法为基础，结合大型社区楼宇实际情况进行计算，能够减少冗余计算，提高运算效率。计算出来的路径，最终通过中心计算机与水压探测装置的配合，通过相应大型增压泵的控制，实现居民用水质的飞跃。附图说明图1为一水压探测装置示意图；图2为一流程图显示依据本专利技术实施例的路径规划方法；图3为prim路径规划方法流程图；图中，12通信模块，13测速模块，14水压监测模块,15增压泵控制模块，16处理器。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术进行详细说明：本实例中的大型社区内水管水压探测装置安装在水管内内侧或外侧，一个大型社区内水管包含若干个这样的装置。每个装置有一个唯一的地址。图1显示依据本专利技术实施例的水压探测装置图。一水压探测装置包括一通信模块12、一测速模块13、一增压泵控制模块15、一处理器16。水压监测模块14获得大型社区内水管某一位置某一时刻的具体水压，当小于一个阙值时，判定为少压；通信模块12主要用于将测速模块13、水压监测模块14，获得的信息经过处理器16处理后上传给中心计算机，以及接收中心计算机下发的控制命令。增压泵控制模块15可以根据控制命令控制增压泵开与关。处理器16可以控制测速模块13、水压监测模块14的工作，并将它们获得的信息进行处理，通过通信模块12上传给中心计算机，同时它将通信模块12接收到的中心计算机的命令经过处理发送给增压泵控制模块15，完成相应的控制任务。这些模块都可以利用现有技术实现，水压探测装置借助这些模块将这些功能组合到了一起。中心计算机在计算路径时，首先生成道路拓扑图。拓扑图上的每个楼宇对应一个节点。各楼宇安置有水压探测装置，道路尤其道路交叉处也安置有水压探测装置。图2为显示依据本专利技术实施例的路径规划方法。步骤一：中心计算机根据大型社区的实际情况生成道路拓扑图，每一楼宇对应一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有监测系统的水管路径规划方法，所述监测系统包括安装在水管内的多个水压探测装置，每个水压探测装置均包括用于检测流水速度的测速模块，用于监测流水水压的水压监测模块, 用于控制水压的增压泵控制模块，处理器，处理器接收测速模块、水压监测模块采集的数据并将数据处理后通过通信模块上传给中心计算机，同时通信模块将接收到的中心计算机的命令经过处理发送给增压泵控制模块，增压泵控制模块可以控制相应的水压；中心计算机计算出路径后，将路径中的节点按从起点到终点的顺序依次列出，再将这些节点信息发送给工程指挥中心，工程指挥中心将详细操作指令发送给具体工人；其特征是，包括以下步骤：步骤一：中心计算机根据大型社区的实际情况生成道路拓扑图，每一楼宇对应一个节点；获取图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；从社区大门节点中任取起始点D；步骤三：利用prim算法进行搜索，给出一条从初始点D到所有楼宇的最短路径；将铺排路径发送给工程指挥中心，工程指挥中心将详细操作指令发送给具体工人；步骤四：中心计算机根据路径上水压探测装置实时传送上来的信息，判断：如果各楼宇的楼宇水压已经到达阙值，则该楼宇水压够高，向该楼宇对应节点增压泵控制模块发送不再加压指令，增压泵关闭，不再导入水流；结束;否则, 增压泵开动；所述步骤三中利用prim算法进行搜索，具体步骤为：(3‑1)据道路拓扑图生成距离矩阵；(3‑2)从点D开始树图；（3‑3）将矩阵中刚选择的点的所在行删除；（3‑4）将矩阵中刚选择的点的所在列序数标出；(3‑5)在已标出序数的列向的所有未删除数值中选出最小值；(3‑6) 将该最小值对应的路段加入树；（3‑7）重复（3‑3）、（3‑4）、（3‑5）、（3‑6）步骤至所有行都被删除；所得树即为所求拓扑图形，将所述树的路段以及节点一一列出，即得到D点开始的，能够到所有其余楼宇的最短路径。...

【技术特征摘要】
1.一种带有监测系统的水管路径规划方法，所述监测系统包括安装在水管内的多个水压探测装置，每个水压探测装置均包括用于检测流水速度的测速模块，用于监测流水水压的水压监测模块,用于控制水压的增压泵控制模块，处理器，处理器接收测速模块、水压监测模块采集的数据并将数据处理后通过通信模块上传给中心计算机，同时通信模块将接收到的中心计算机的命令经过处理发送给增压泵控制模块，增压泵控制模块可以控制相应的水压；中心计算机计算出路径后，将路径中的节点按从起点到终点的顺序依次列出，再将这些节点信息发送给工程指挥中心，工程指挥中心将详细操作指令发送给具体工人；其特征是，包括以下步骤：步骤一：中心计算机根据大型社区的实际情况生成道路拓扑图，每一楼宇对应一个节点；获取图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；从社区大门节点中任取起始点D；步骤三：利用prim算法进行搜索，给出一条从初始点D到所有楼宇的最短路径；将铺排路径发送给工程指挥中心，工程指挥中心将详细操作指令发送给具体工人；步骤四：中心计算机根据路径上水压探测装置实时传送上来的信息，判断：如果各楼宇的楼宇水压已经到达阙值，则该楼宇水压够高，向该楼宇对应节点增压泵控制模块发送不再加压指令，增压泵关闭，不再...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：东莞产权交易中心，
类型：发明
国别省市：广东,44