城市综合管廊运行数据的采集方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出城市综合管廊运行数据的采集方法与装置,属于数据处理与采集技术领域。方法包括：测量通信距离与熔接损耗；若通信距离大于第一预设值且熔接损耗小于第二预设值则启动电力电缆传感器进行数据采集获得第一数据集；若通信距离小于第一预设值且熔接损耗大于第二预设值则启动天然气管道传感器进行数据采集获得第二数据集；采用排水管道传感器检测给排水的第一温度指标值及供热传感器测量得到的第二温度指标值；将第一数据集、或第二数据集，与第一温度指标值、第二温度指标值进行融合得到城市综合管廊运行数据。装置用于实现所述方法。本发明专利技术可以准确获得有效管廊运行数据避免重复并确保各向代表性。数据避免重复并确保各向代表性。数据避免重复并确保各向代表性。

【技术实现步骤摘要】
城市综合管廊运行数据的采集方法与装置


[0001]本专利技术属于数据处理与采集
，尤其涉及一种城市综合管廊运行数据的采集方法与装置。

技术介绍

[0002]综合管廊以集约化设计为理念，将各城市市政管线进行统一化管理，不仅节约了地上城市建设空间，同时也是解决“城市病”的重要手段之一，因此在现代化城市建设中逐渐广泛使用。
[0003]城市综合管廊亦称共同沟，是指在城市地下用于集中铺设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力和燃气等市政管线的公共隧道，是一种现代化、科学化和集约化的城市基础设施。
[0004]基于GB50838
‑
2015《城市综合管廊工程技术规范》要求，城市综合管廊建设管理需要协同电信公司、直饮水公司、再生水公司、区域供热/供冷公司、气动垃圾输送和电力公司等。对应的管道包括光纤、饮用水管道、污水管道、供热/供冷管道、气动垃圾管道和电力电缆等。与此对应的，每种管道为了实现状态监测， 均配置各自的传感器网络，尤其是无线传感器节点网络，用于采集各自管道的状态数据，用于实现城市综合管廊的运行状态监测。
[0005]以授权专利技术专利，该专利技术专利公告号为：CN110022564B为例，其公开了一种城市综合管廊中的无线传感器网络的节点部署方法。该专利技术通过节点分类布置方式，能直观反映出综合管廊中监控能耗情况，使得在高频率工作区域的超级节点平均能量更高，与管廊实际条件更相符合。有效缓解单一节点部署而产生的能量空洞问题，均衡网络能耗，以延长网络生命周期。
[0006]然而，以上方法虽然能够均衡网络能耗，但是实际工作中仍然需要传送各类传感器的大量监测数据。对于监测数据没有进行整合就进行传输，大量冗余的数据会给数据处理增添处理负担；同时，不同管道的不同传感器还存在测量相同指标数据或者相近指标数据的情况，如果同时开启所有管道传感器同时传送所有数据，虽然可以通过现有技术那样通过工作模式调节降耗，但是仍然不可避免存在能量浪费，并且数据重复度较高。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种城市综合管廊运行数据的采集方法与装置，所述方法可以基于实际通信管道传感器的情况激活不同类型的其他管道传感器，并且基于不同管道温度传感器的温度数据来进行多传感器数据融合，从而避免数据的大量重复，确保融合后的数据具有各向差异性，从而更好的监测到城市综合管廊运行状态。
[0008]在本专利技术的第一个方面，提出一种城市综合管廊运行数据的采集方法，所述方法基于多传感器组合实现，所述多传感器组合包括天然气管道传感器、电力电缆传感器、排水管道传感器、通信管道传感器以及供热管道传感器；所述天然气管道传感器用于检测所述天然气管道周围的电荷变化；
所述电力电缆传感器用于检测所述电力电缆运行状态是否正常；所述排水管道传感器用于检测给排水的多种数据指标；所述供热管道传感器用于测量所述供热管道的温度指标；基于以上组合传感器，所述方法包括如下步骤：在第一指定目标点采用所述通信管道传感器测量所述通信管道的通信距离Dis与熔接损耗WLoss；若所述通信距离Dis大于第一预设值，并且所述熔接损耗WLoss小于第二预设值，则启动通信距离Dis范围内的多个电力电缆传感器进行数据采集获得第一数据集；若所述通信距离Dis小于第一预设值，并且所述熔接损耗WLoss大于第二预设值，其启动通信距离Dis范围内的至少一个天然气管道传感器进行数据采集获得第二数据集；在所述第一指定目标点采用所述排水管道传感器检测给排水的第一温度指标值，并获得所述供热管道传感器测量得到的第二温度指标值；将所述第一数据集，或第二数据集，与所述第一温度指标值、所述第二温度指标值进行融合，得到所述第一指定目标点的城市综合管廊运行数据。
[0009]可以看到，在上述技术方案中，第一数据集，或第二数据集，每次只需要采集获得其中一种即可，即要么将所述第一数据集与所述第一温度指标值、所述第二温度指标值进行融合，即可得到所述第一指定目标点的城市综合管廊运行数据；要么将所述第二数据集与所述第一温度指标值、所述第二温度指标值进行融合，即可得到所述第一指定目标点的城市综合管廊运行数据。
[0010]可以看到，所述方法可以基于实际通信管道传感器的情况激活不同类型的其他管道传感器，避免了全部传感器全天候工作的能量损耗。
[0011]作为上述方法的进一步具体实现，将所述第一数据集与所述第一温度指标值、所述第二温度指标值进行融合，得到所述第一指定目标点的城市综合管廊运行数据，具体包括：将所述第一数据集中的多个第一数据进行降序排列，获得降序排列数据集；计算第一温度指标值、第二温度指标值的第一差值绝对值变化率：基于第一差值绝对值变化率判断和是否符合融合条件，其中，并且；若符合融合条件，则计算和的融合值： ；
其中，作为具体的融合条件判断，判断和是否符合融合条件，包括：计算和的差异变化率是否小于所述第一差值绝对值变化率： ；即判断是否成立；如果成立，则符合融合条件；否则，不符合融合条件；将降序排列数据集中的和删除，并将和的融合值加入到所述降序排列数据集中。
[0012]在另外一个方面， 将所述第二数据集与所述第一温度指标值、所述第二温度指标值进行融合，得到所述第一指定目标点的城市综合管廊运行数据，具体包括：计算第一温度指标值、第二温度指标值的第二差值绝对值变化率：；将所述第二数据集中的多个第一数据进行升序排列，获得升序排列数据集；基于第二差值绝对值变化率判断和是否符合融合条件，其中，并且；若符合融合条件，则计算和的融合值： ；其中，作为具体的融合条件判断，判断和是否符合融合条件，包括：计算和的差异变化率是否小于所述第一差值绝对值变化率： ；即判断是否成立；如果成立，则符合融合条件；否则，不符合融合条件；将升序排列数据集中的和删除，并将和的融
合值加入到所述升序排列数据集中。
[0013]可以看到，上述进一步的改进中，可基于不同管道温度传感器的温度数据来进行多传感器数据融合，从而避免数据的大量重复，确保融合后的数据具有各向差异性，从而更好的监测到城市综合管廊运行状态。
[0014]在上述方法技术方案中， 所述天然气管道传感器为压电加速传感器，所述压电加速传感器获取预定时间段内所述天然气管道周围的多组电荷值，将所述多组电荷值作为所述第二数据集。
[0015]所述电力电缆传感器为三轴磁阻传感器；所述三轴磁阻传感器采集获得多组电压和/或电流值后执行电磁变换得到多组磁场变换值，将所述多组磁场变换值作为所述第一数据集。
[0016]在本专利技术的第二个方面，提供一种城市综合管廊运行数据的采集装置，所述采集装置包括多个传感器单元、传感器数据分析单元、传感器启动单元、传感器数据排序单元以及传感器数据融合单元。
[0017]具体的，所述多个传感器单元包括天然气管道传感器、电力电缆传感器、排水管道传感器、通信管道传感器以及供热管道传感器；采用所述排水管道传感器检测给排水的第一温度指标值，并获得所述供热管道传感器测量得到的第二温度指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市综合管廊运行数据的采集方法，所述方法基于多传感器组合实现，所述多传感器组合包括天然气管道传感器、电力电缆传感器、排水管道传感器、通信管道传感器以及供热管道传感器；所述天然气管道传感器用于检测天然气管道周围的电荷变化；所述电力电缆传感器用于检测电力电缆运行状态是否正常；所述排水管道传感器用于检测给排水的多种数据指标；所述供热管道传感器用于测量供热管道的温度指标；其特征在于，所述方法包括：在第一指定目标点采用所述通信管道传感器测量通信管道的通信距离Dis与熔接损耗WLoss；若所述通信距离Dis大于第一预设值，并且所述熔接损耗WLoss小于第二预设值，则启动通信距离Dis范围内的多个电力电缆传感器进行数据采集获得第一数据集；若所述通信距离Dis小于第一预设值，并且所述熔接损耗WLoss大于第二预设值，其启动通信距离Dis范围内的至少一个天然气管道传感器进行数据采集获得第二数据集；在所述第一指定目标点采用所述排水管道传感器检测给排水的第一温度指标值，并获得所述供热管道传感器测量得到的第二温度指标值；将所述第一数据集，或第二数据集，与所述第一温度指标值、所述第二温度指标值进行融合，得到所述第一指定目标点的城市综合管廊运行数据。2.如权利要求1所述的一种城市综合管廊运行数据的采集方法，其特征在于：所述天然气管道传感器为压电加速传感器，所述压电加速传感器获取预定时间段内所述天然气管道周围的多组电荷值，将所述多组电荷值作为所述第二数据集。3.如权利要求1所述的一种城市综合管廊运行数据的采集方法，其特征在于：所述电力电缆传感器为磁阻传感器；所述磁阻传感器采集获得多组电压和/或电流值后执行电磁变换得到多组磁场变换值，将多组磁场变换值作为所述第一数据集。4.一种基于权利要求1
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3任一项所述的采集方法的城市综合管廊运行数据的采集装置，所述采集装置包括多个传感器单元、传感器数据分析单元、传感器启动单元、传感器数据排序单元以及传感器数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡力勤，王三优，金家明，朱勇年，
申请(专利权)人：浙江建设职业技术学院，
类型：发明
国别省市：