基于地理信息的管网运行智慧预警分析方法和系统技术方案

基于地理信息的管网运行智慧预警分析方法和系统，涉及管网压力监测预警技术领域，包括：基础信息收集、数据建模和监测预警，通过采集管网及对应区域的地理信息数据，形成大比例尺专业地下管线图，根据泵站及管网走向将管网区域划分为若干个独立小区域，并在泵站出口、二次转压进出口、管网特征点等位置设置压力监测点，通过已知监测点及地理信息数据拟合任意其他无监测点位置的有压管网的压力状况，解决了目前管网压力监测存在的主要在管网特征点上安装压力监测设备，进行单点压力数据实时采集，得到的压力数据在空间上只能是一离散变量集合，只能反应当前安装位置的实时压力，不能全面反应区域压力状况。全面反应区域压力状况。全面反应区域压力状况。

【技术实现步骤摘要】
基于地理信息的管网运行智慧预警分析方法和系统


[0001]本专利技术涉及管网压力监测预警
，具体涉及基于地理信息的管网运行智慧预警分析方法和系统。

技术介绍

[0002]造成有压管网爆管的原因除了管网老化及物理沉降外，还有一个主要原因是管网压力不稳。为了随时掌控管网运行情况就需要在管网上建立在线测压点，通过对管网压力的远程实时监测、变化趋势分析，及时发现压力异常、预防爆管事故的发生。调度人员根据管网压力调节泵站出站压力，达到保障管网压力平衡、节能降耗、安全稳定运行的目的。
[0003]目前的管网压力监测主要是在管网特征点上安装压力监测设备，进行单点压力数据实时采集，得到的压力数据在空间上只能是一离散变量集合，只能反应当前安装位置的实时压力，不能全面反应区域压力状况。
[0004]因此，需要一种能通过有限压力点全面模拟区域压力状况的方法和系统，由点及面，全面反应区域管网压力状况，进而进行管网运行监测、预警。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了基于地理信息的管网运行智慧预警分析方法和系统，通过采集管网及对应区域的地理信息数据，形成大比例尺专业地下管线图。根据泵站及管网走向将管网区域划分为若干个独立小区域，并在泵站出口、二次转压进出口、管网特征点等位置设置压力监测点。压力监测点的三维坐标数据与压力监测设备的实时压力数据组成动态的监测点四维数据。通过已知监测点及地理信息数据拟合任意其他无监测点位置的有压管网的压力状况，其他无监测点位置包括但不限于任意地表、建筑一层、建筑顶层等空间位置，然后借助可视化的地理信息技术，将全区域管网及空间压力分布定量与定性全面展示出来。采用本方法只需要在泵站出口、二次转压进出口、管网特征点等位置设置压力监测点进行压力数据的采集，通过地理信息采集及空间数据拟合，解决了当前测压信息在空间上只能为一离散变量集合的局限性。在压力监测点数量有限的情况下，轻松获取区域内管网压力及空间模拟压力分布信息，全面反应区域压力状况，进一步的即防止局部管网压力过高导致管网爆管，又防止局部管网压力不足造成无流体介质可用等现象，进一步的确保有压管网安全稳定运行。
[0006]基于地理信息的管网运行智慧预警分析方法，包括以下步骤：
[0007]S1，基础信息收集，收集管网区域的地理信息数据和对应管网的数据；
[0008]其中，所述步骤S1包括：
[0009]S11，基础资料收集，收集原有的管线数据；
[0010]S12，地理信息数据采集，在同一坐标系下，按照同一比例尺采集管网区域的地理信息数据，形成大比例尺地形图；
[0011]S13，管网信息数据采集，管网属性信息采集，包含管径、材质、埋深、管线元素和泵
房等，形成专业地下管线图；
[0012]S2，数据建模，建立压力计算模型；
[0013]其中，所述步骤S2包括：
[0014]S21，生成管网区域的瓦片地图，根据所述步骤S12得到的大比例尺地形图生成瓦片地图；
[0015]S22，生成格点三维坐标数据，根据所述步骤S21得到的瓦片地图，按照瓦片地图等级对应步距，生成正方形网格，得到每个格点固定平面坐标，格点的高程值结合地理信息通过直线内插法获得；
[0016]S23，压力监测点规划布设；
[0017]S24，生成监测点四维数据，在所述步骤S23中，监测点规划布设过程中安装压力监测设备时，采集压力监测点三维坐标数据，压力监测点的三维坐标数据与压力监测设备的实时压力数据组成动态的监测点四维数据；
[0018]S3，监测预警，对管网运行进行预警。
[0019]进一步的，所述步骤S23包括：
[0020]S231，根据所述步骤S13中得到的专业地下管线图，根据泵站及管网走向将管网区域划分为若干个独立小区域；
[0021]S232，在所述步骤S231中得到的区域内结合管网特征设置压力监测点，并安装压力监测设备。
[0022]进一步的，所述步骤S3包括：
[0023]S31，格点压力值模拟，根据所述步骤S24得到的监测点四维数据和所述步骤S22得到的格点三维坐标数据计算各个格点的压力值，取同区域距离最近的压力监测点，忽略管网液体流量与管道阻力造成的压力损失，将复杂管网压力平差予以简化，根据管网压力与高差的关系，拟合计算各个格点的模拟压力值，形成模拟压力数据；
[0024]S32，生成区域压力分布图，根据所述步骤S31得到的模拟压力数据，按照不同压力值对应不同色块，用颜色深浅反应压力值大小，结合瓦片底图对各个格点的模拟压力值进行信息分级展示；
[0025]S33，预警，根据区域压力分布图结合管网区域及管网区域的建筑物情况，设置管网的低压及高压限值，超出限值时，压力分布图对应区域高亮显示并发出预警信息，管理员根据压力分布图及预警信息，即可开展针对高压区域的降压工作和低压区域的加压工作。
[0026]进一步的，所述步骤S31中，在管网区域的建筑物具有平面及高程信息时，根据管网压力与高差的关系可以拟合计算得到管网区域的建筑物
±
0层和顶层的压力值。
[0027]进一步的，所述步骤S11中，收集原有的管线数据包括设计资料和竣工资料。
[0028]进一步的，所述步骤S232中，区域内设置的压力监测点位置包括泵站出口、二次转压进出口、管网特征点等。
[0029]第二方面，本专利技术实施例提供基于地理信息的管网运行智慧预警分析系统，包括：基础信息采集模块、数据建模模块和检测预警模块；
[0030]所述基础信息采集模块用于采集管网区域的地理信息数据和对应管网的数据；
[0031]所述数据建模模块用于建立压力计算模型；
[0032]所述检测预警模块用于对管网运行进行预警。
[0033]进一步的，所述基础信息采集模块包括基础资料收集单元、地理信息数据采集单元和管网信息数据采集单元，所述基础资料收集单元用于收集原有的管线数据，所述地理信息数据采集单元用于获取管网区域的大比例尺地形图，所述管网信息数据采集单元用于获取管网属性信息。
[0034]进一步的，所述数据建模模块包括瓦片地图生成单元、格点三维坐标数据计算单元、压力监测单元和监测点四维数据采集单元，所述瓦片地图生成单元用于根据所述地理信息数据采集单元获取的大比例尺地形图生成瓦片地图，所述格点三维坐标数据计算单元用于根据生成的瓦片地图按照瓦片地图对应的步距，生成正方形网格，得到每个格点固定平面坐标，格点的高程值结合地理信息通过直线内插法获得，所述压力监测单元用于检测压力监测点的压力值，所述压力监测单元包括压力监测设备，所述监测点四维数据采集单元用于采集压力监测点的三维坐标数据与压力监测设备的实时压力数据组成动态的监测点四维数据。
[0035]进一步的，所述检测预警模块包括格点压力值模拟单元、区域压力分布图生成单元和监测预警单元，所述格点压力值模拟单元用于根据所述监测点四维数据采集单元得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于地理信息的管网运行智慧预警分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，基础信息收集，收集管网区域的地理信息数据和对应管网的数据；其中，所述步骤S1包括：S11，基础资料收集，收集原有的管线数据；S12，地理信息数据采集，在同一坐标系下，按照同一比例尺采集管网区域的地理信息数据，形成大比例尺地形图；S13，管网信息数据采集，管网属性信息采集，包含管径、材质、埋深、管线元素和泵房等，形成专业地下管线图；S2，数据建模，建立压力计算模型；其中，所述步骤S2包括：S21，生成管网区域的瓦片地图，根据所述步骤S12得到的大比例尺地形图生成瓦片地图；S22，生成格点三维坐标数据，根据所述步骤S21得到的瓦片地图，按照瓦片地图等级对应步距，生成正方形网格，得到每个格点固定平面坐标，格点的高程值结合地理信息通过直线内插法获得；S23，压力监测点规划布设；S24，生成监测点四维数据，在所述步骤S23中，监测点规划布设过程中安装压力监测设备时，采集压力监测点三维坐标数据，压力监测点的三维坐标数据与压力监测设备的实时压力数据组成动态的监测点四维数据；S3，监测预警，对管网运行进行预警。2.如权利要求1所述的基于地理信息的管网运行智慧预警分析方法，其特征在于，所述步骤S23包括：S231，根据所述步骤S13中得到的专业地下管线图，根据泵站及管网走向将管网区域划分为若干个独立小区域；S232，在所述步骤S231中得到的区域内结合管网特征设置压力监测点，并安装压力监测设备。3.如权利要求1所述的基于地理信息的管网运行智慧预警分析方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S31，格点压力值模拟，根据所述步骤S24得到的监测点四维数据和所述步骤S22得到的格点三维坐标数据计算各个格点的压力值，取同区域距离最近的压力监测点，忽略管网液体流量与管道阻力造成的压力损失，将复杂管网压力平差予以简化，根据管网压力与高差的关系，拟合计算各个格点的模拟压力值，形成模拟压力数据；S32，生成区域压力分布图，根据所述步骤S31得到的模拟压力数据，按照不同压力值对应不同色块，用颜色深浅反应压力值大小，结合瓦片底图对各个格点的模拟压力值进行信息分级展示；S33，预警，根据区域压力分布图结合管网区域及管网区域的建筑物情况，设置管网的低压及高压限值，超出限值时，压力分布图对应区域高亮显示并发出预警信息，管理员根据压力分布图及预警信息，即可开展针对高压区域的降压工作和低压区域的加压工作。4.如权利要求3所述的基于地理信息的管网运行智慧预警分析方法，其特征在于，所述
步骤S31中，在管网区域的建筑物具有平面及高程信息时，根据管网压力与高差的关系可以拟合计算得到管网区域的建筑物
±

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：武汉博水信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：