一种基于大数据的智能物联网管控系统技术方案

本发明专利技术属于智能管控技术领域，具体的说是一种基于大数据的智能物联网管控系统，包括服务器端、管理模块、监测模块；所述服务器端包括分析单元与存储单元；所述监测模块包括检测单元与物联网单元；所述服务器端能够通过通信单元与管理模块以及监测模块连接，并交换数据；所述监测模块在系统中存在多个，均安装在市政供水管道上；本发明专利技术能够长期有效的控制以及降低供水管网的漏损程度，同时，在出现漏损时及时发现，并检测出漏损位置，缩短维修时间，提升对供水管网的管控效果以及管控效率。对供水管网的管控效果以及管控效率。对供水管网的管控效果以及管控效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的智能物联网管控系统


[0001]本专利技术属于智能管控
，具体的说是一种基于大数据的智能物联网管控系统。

技术介绍

[0002]物联网产生大数据，大数据助力物联网。物联网运行过程中产生海量的数据，通过对这些数据进行大数据分析，能够从这些数据中得到众多的有效信息，有助于管理人员得到更多的有效信息，提升管理人员的管理效果与管理效率。同时在供水企业中，供水管网的泄漏造成巨大的损失，通过使用大数据分析物联网监测装置产生的数据，能够有效的对供水管网进行监控，快速发现管网的泄漏点，降低管网漏损率和产销差率，提升供水企业的利润空间。
[0003]现有技术中也存在部分技术方案，如申请号为CN201821234351.9的中国专利，其包括：水厂、中心管控服务器、第一用水端、第二用水端、第三用水端以及连接管线。本技术的水务管控平台通过在各个用水端处设置多个能够与中心管控服务器进行数据传输的传感器，实现了对各个用水端的综合管控，有利于城市水务的管理和供水的优化，该方案不能及时、快速的对供水管网的漏损进行发现，同时，对与供水管网的管理相对不佳，不能提升管理效果以及管理效率。

技术实现思路

[0004]为了弥补现有技术的不足，快速准确的监测到管网的泄漏情况并找出相对精确的泄漏位置，提升供水管网的管控效果与管控效率，本专利技术提出一种基于大数据的智能物联网管控系统。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述一种基于大数据的智能物联网管控系统，所述系统包括服务器端、管理模块、监测模块；所述服务器端包括分析单元与存储单元；所述监测模块包括检测单元与物联网单元；所述服务器端能够通过通信单元与管理模块以及监测模块连接，并交换数据；所述监测模块在系统中存在多个，均安装在市政供水管道上；所述监测模块拥有与自身硬件相关联的唯一编码，且监测模块的唯一编码保存在服务器端的存储单元中；所述唯一编码上传时需同步上传对应的监测模块的坐标数据；所述坐标数据上传完毕前或未上传坐标数据，服务器端拒绝将唯一编码保存到存储单元中；所述供水管道上安装的监测模块相隔固定的间距；所述检测单元能够检测供水管道中水流的流速以及压力；所述监测模块能够通过物联网单元将检测到的管道内水流的流速以及压力信息发送到服务器端；所述服务器端接收到监测模块发送的管道水流信息后，通过分析单元对多个监测模块发送的信息进行综合处理与分析；所述分析单元通过监测模块发送的管道内的水流流速、压力数据，依据公式：Q＝S*V计算得出单个监测模块所述位置处的管道单位时间内的流量；所述分析单元根据管道内水流流速数据、管道内径、相邻监测模块之间的距离，依据公式：P
f
＝(λl/d)
·
(ρv2/2)计算得出同一管道上任意两个相邻监测
模块之间的管道内压力的沿程损失；所述分析单元将两个相邻监测模块检测到的压力数据进行对比，得到压力差，并将压力差与沿程损失压力进行比较，得出偏差值；所述偏差值处于正常波动范围内时，分析单元判断两个监测模块之间的供水管路正常，无泄漏发生；所述偏差值超出正常波动范围内时，分析单元判断两个相邻监测模块之间的供水管路出现损伤，导致管道内输送的水流出现泄漏；所述分析单元判断管道出现损伤引起泄漏后，分析单元向管理模块发送泄漏报警，通知管理人员尽快派遣工人前去修复管道损伤，阻止管道继续泄漏；所述分析单元判断管道出现泄漏后，分析单元对该管道上所有的监测模块上传的数据进行多次组合分析，得出多组偏差值数据；所述分析单元对多组偏差值数据进行分析，分别判断多组偏差值数据是否处于正常波动范围内；所述分析单元对计算出超出正常波动范围内的偏差数据的组合中的监测模块进行分析，判断存在该监测模块的其他组合计算得出的偏差值数据是否全部超出正常波动范围内；所述其他组合计算出的偏差值数据全部超出正常波动范围，则分析单元能够判定监测模块出现损坏，并依据唯一编码确定监测模块的位置；所述其他组合计算出的偏差值数据存在处于正常波动范围内的，则分析单元能够判定监测模块运行正常，该管道上存在泄漏；所述分析单元判定监测模块出现损坏后，分析单元向管理模块发送损坏报警，通知管理人员派遣工人前去维修或更换监测模块；
[0006]工作时，通过安装管道上的监测模块对管道中水流的流速以及压力信息进行采集，之后，通过分析单元对监测模块采集到的数据进行分析，计算得出管道内水流单位时间的流量数据，同时，通过分析单元对采集到的数据进行的分析，能够计算得到管道上各监测模块之间的沿程损失压力，同时，通过分析单元对两个相邻的监测模块上传的压力数据以及计算得到的沿程压力损失进行对比分析，通过分析结果判定管道上是否存在漏点，导致管道中输送的水流出现泄漏，同时，通过对监测模块上传的数据进行多次组合分析，对比分析结构，分析单元能够对监测模块的状态进行判定，避免因为监测模块出现损坏，导致采集到的数据出现巨大误差，引起分析单元误判，增加额外维修成本，同时，在分析单元判定管道出现泄漏后，能够及时通过管理模块向管理人员发送警报，使管理人员派遣维修人员前去处理，提升管道泄漏发现的速度，减少管道内输送的水流因为泄漏导致的损耗，降低供水成本，提升效益，同时，通过分析单元能够及时发现供水管道上存在的泄漏，提升管理单位维修反应速度，从而缩短维修时间，降低管道泄漏对用户用水的影响，提升用户满意度，同时，当监测模块出现损坏时，分析单元能够通过已损坏监测模块的唯一编码得到该监测模块的位置，便于维修人员前去更换或维修监测模块时的定位，减少维修人员寻找损坏监测模块位置花费的时间，同时，通过分析单元能够及时判定监测模块出现损坏，缩短损坏监测模块的发现时间与发现难度，并通过管理模块通知管理人员，使管理人员安排维修人员前去修理，避免已损坏的监测模块上传错误数据，影响分析单元对管网泄漏点的判定。
[0007]优选的，所述管道按照相邻监测模块之间的距离划分成首尾相连的区段；所述分析单元通过对该区域两端的监测模块检测到的数据进行分析，得到与该区段对应的偏差值；所述分析单元将与划分区段对应的偏差值进行分析，判断该偏差值是否超出正常波动范围；所述区段对应的偏差值超出正常波动范围，则分析单元判定管道在该区段内出现泄漏；所述分析单元通过对出现泄漏的区段两端的监测模块进行分析，确定监测模块的唯一编码，通过与唯一编码相关联的坐标数据确定泄漏区段在管道上的分布的位置；所述分析单元确定泄漏区段在管道上的位置后，分析单元将泄漏区段的位置发送至管理模块；所述
管理人员通过管理模块接收到泄漏区段所在位置后，派遣工人前去对应位置对管道进行维修；
[0008]工作时，当分析单元判定管道上存在泄漏点时，分析单元通过对管道上相邻的监测模块上传的数据进行分析，得到两个相邻监测模块对应的管道区段的偏差值，同时，通过分析单元对偏差值的分析，判定该偏差值对应的管道区段是否存在泄漏，同时，在确定管道上的某一区段出现泄漏后，分析单元通过对该区段首尾的监测模块对应的唯一编码进行分析，得到监测模块的坐标数据，进而确定泄漏点在管道上的位置，从而有效的减小维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的智能物联网管控系统，其特征在于：所述系统包括服务器端、管理模块、监测模块；所述服务器端包括分析单元与存储单元；所述监测模块包括检测单元与物联网单元；所述服务器端能够通过通信单元与管理模块以及监测模块连接，并交换数据；所述监测模块在系统中存在多个，均安装在市政供水管道(11)上；所述监测模块拥有与自身硬件相关联的唯一编码，且监测模块的唯一编码保存在服务器端的存储单元中；所述唯一编码上传时需同步上传对应的监测模块的坐标数据；所述坐标数据上传完毕前或未上传坐标数据，服务器端拒绝将唯一编码保存到存储单元中；所述供水管道(11)上安装的监测模块相隔固定的间距；所述检测单元能够检测供水管道(11)中水流的流速以及压力；所述监测模块能够通过物联网单元将检测到的管道(11)内水流的流速以及压力信息发送到服务器端；所述服务器端接收到监测模块发送的管道(11)水流信息后，通过分析单元对多个监测模块发送的信息进行综合处理与分析；所述分析单元通过监测模块发送的管道(11)内的水流流速、压力数据，依据公式：Q＝S*V计算得出单个监测模块所述位置处的管道(11)单位时间内的流量；所述分析单元根据管道(11)内水流流速数据、管道(11)内径、相邻监测模块之间的距离，依据公式：P
f
＝(λl/d)
·
(ρv2/2)计算得出同一管道(11)上任意两个相邻监测模块之间的管道(11)内压力的沿程损失；所述分析单元将两个相邻监测模块检测到的压力数据进行对比，得到压力差，并将压力差与沿程损失压力进行比较，得出偏差值；所述偏差值处于正常波动范围内时，分析单元判断两个监测模块之间的供水管路正常，无泄漏发生；所述偏差值超出正常波动范围内时，分析单元判断两个相邻监测模块之间的供水管路出现损伤，导致管道(11)内输送的水流出现泄漏；所述分析单元判断管道(11)出现损伤引起泄漏后，分析单元向管理模块发送泄漏报警，通知管理人员尽快派遣工人前去修复管道(11)损伤，阻止管道(11)继续泄漏；所述分析单元判断管道(11)出现泄漏后，分析单元对该管道(11)上所有的监测模块上传的数据进行多次组合分析，得出多组偏差值数据；所述分析单元对多组偏差值数据进行分析，分别判断多组偏差值数据是否处于正常波动范围内；所述分析单元对计算出超出正常波动范围内的偏差数据的组合中的监测模块进行分析，判断存在该监测模块的其他组合计算得出的偏差值数据是否全部超出正常波动范围内；所述其他组合计算出的偏差值数据全部超出正常波动范围，则分析单元能够判定监测模块出现损坏，并依据唯一编码确定监测模块的位置；所述其他组合计算出的偏差值数据存在处于正常波动范围内的，则分析单元能够判定监测模块运行正常，该管道(11)上存在泄漏；所述分析单元判定监测模块出现损坏后，分析单元向管理模块发送损坏报警，通知管理人员派遣工人前去维修或更换监测模块。2.根据权利要求1所述一种基于大数据的智能物联网管控系统，其特征在于：所述管道(11)按照相邻监测模块之间的距离划分成首尾相连的区段；所述分析单元通过对该区域两端的监测模块检测到的数据进行分析，得到与该区段对应的偏差值；所述分析单元将与划分区段对应的偏差值进行分析，判断该偏差值是否超出正常波动范围；所述区段对应的偏差值超出正常波动范围，则分析单元判定管道(11)在该区段内出现泄漏；所述分析单元通过对出现泄漏的区段两端的监测模块进行分析，确定监测模块的唯一编码，通过与唯一编码相关联的坐标数据确定泄漏区段在管道(11)上的分布的位置；所述分析单元确定泄漏区段在管道(11)上的位置后，分析单元将泄漏区段的位置发送至管理模块；所述管理人员通过管理模块接收到泄漏区段所在位置后，派遣工人前去对应位置对管道(11)进行维修。
3.根据权利要求2所述一种基于大数据的智能物联网管控系统，其特征在于：所述管理模块包括固定端与移动端；所述固定端安装在管理单位的工作电脑上，供管理人员进行查看与监管供水管网运行状态；所述移动端安装在移动终端上，维修人员能够通过维护账号以及维护密码登陆移动端；所述固定端与移动端均能够通过网络与服务器端进行连接，并交换数据；所述固定端与移动端之间能够通过服务器端进行中转，完成数据的交换；所述管理人员能够通过管理账号与管理密码登陆固定端；所述管理人员登陆固定端后，能够通过固定端查看供水管网中各处管道(11)内的包括流速、压力、流量在内的运行信息；所述管理人员能够通过固定端查看分析单元分析得出的当前管网存在的漏点数量、位置、存在时间以及漏点状态确认情况；所述管理人员能够通过固定端将漏点修复任务分配到各移动端上，指引维修人员前去巡检与维修；所述管理人员能够通过固定端管理维修人员分配到的修复任务；所述不同维修人员登录移动端后，仅能查看自身分配到的修复任务；所述维修人员登陆到移动端后，能够查看漏点具体位置，与分析单元对已分配的漏点修复情况的检测结果。4.根据权利要求3所述一种基于大数据的智能物联网管控系统，其特征在于：所述移动端接收到管理人员通过固定端分配的漏点修复任务后，发出提示音，提醒维修人员查看以及前去前去巡检与维修；所述维修人员在接收到漏点修复任务后，维修人员前去漏点所在位置对管道(11)进行检查；所述维修人员对管道(11)进行检查后，确认管道(11)漏点存在后，维修人员能够通过移动端对漏点状态进行确认，并将漏点状态与漏点的具体位置上传至服务器端；所述服务器端接收到维修人员上传的信息后，对漏点的状态更改以及具体位置标注；所述服务器端完成对漏点状态更改以及具体位置的标注后，固定端能够实时查看到相关改变后的数据；所述维修人员对管道(11)进行检查后，确认管道(11)无漏点存在时，维修人员通过移动端向服务器端发送漏点信息错误报告；所述服务器端接收到漏点信息错误报告后，取消管道(11)上该处漏点报警，并标注误报；所述移动端发送漏点信息错误报告时，同步将移动端所在的位置信息进行发送至服务器端；所述服务器端接收到移动端的位置信息后，通过分析单元对移动端位置信息以及漏点位置信息进行对比分析，得出位置信息偏差数据；所述分析单元对位置信息偏差数据进行分析，位置信息偏差数据处于正常误差范围内时，分析单元判定维修人员上传的漏点信息错误报告可信，并更正管道(11)上相应漏点的状态；所述位置信息偏差数据超出正常误差范围内时，分析单元判定维修人员上传的漏点信息错误报告不可信，对漏点状态不进行更正；所述分析单元判定维修人员上传的漏点信息错误报告不可信后，分析单元向移动端发送重复确认请求，要求维修人员使用移动终端拍摄并上传管道(11)相应位置的照片；所述分析单元对维修人员上传的照片进行分析，通过照片进行二次判定，确认管道(11)对应位置是否存在漏点；所述分析单元通过照片确认管道(11)对应位置确实无漏点后，分析单元更正相应的漏点状态；所述分析单元无法通过照片对漏点状态进行确认时，分析单元不对漏点状态进行更正，并向固定端发送人工复核申请；所述固定端接收到人工复核申请后，管理人员对维修人员发送漏点信息错误报告时的位置信息以及后续上传的照片进行查看，通过人工判定漏点状态；所述管理人员通过人工判定漏点确实存在时，管理人员判定维修人员上传虚假信息，对维修人员进行处罚并发送处罚原因通知；所述管理人员判定漏点确实存在时，管理人员重新对该漏点的修复任务进行分配，选择另外的维修人员前去对漏点进行修复；所述维修人员在完成管道
(11)上的漏点修复后，能够通过移动端向服务器端提交漏点修复完成信息，标记该漏点已修复完成；所述维修人员提交修复完成信息时，需同步上传修复完成后的漏点照片；所述服务器端接收到照片后，将照片保存在存储模块中，供管理人员进行后期查证。5.根据权利要求1所述一种基于大数据的智能物联网管控系统，其特征在于：所述分析单元对监测模块长期收集到的信息进行综合分析，建立管网漏水位置模型；所述管网漏水模型中多种信息，包括但不限于漏水点的数量、漏水点的位置、同一地点出现频率、同一管道(11)上出现漏水的频率、同一管道(11)上漏水点之间的距离；所述分析单元对管网漏水位置模型进行分析，分析得出管网中易发生漏水的位置、平均发生漏水时间间隔，并通过同一管道(11)出现漏水的次数、出现频率判断管道(11)的运行状态；所述分析单元将分析得到易发生漏水位置发送至固定端；所述管理人员在固定端上查看上述信息后，增加供水管网对应位置的日常巡检力度；所述分析单元判断管道(11)运行状态不佳后，判定管道(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴双，陶安，
申请(专利权)人：吴双，
类型：发明
国别省市：