一种基于人工智能的污水流量自动监控预警方法、系统技术方案

本发明专利技术涉及污水管理技术领域，具体涉及一种基于人工智能的污水流量自动监控预警方法、系统，包括构建层、监控层及分析层；地下污水管道建造的电子图纸通过构建层输入，构建层基于电子图纸中获取信息构建地下污水管道模型，进一步的应用地下污水管道模型执行管道关联分析，监控层接收构建层中构建的地下污水管道模型及管道关联分析结果，实时对污水管道进行流量监控，本发明专利技术能够通过污水管道电子图纸的输入，于电子图纸中获取数据完成污水管道模型的构建，并进一步基于污水管道模型来分析各污水管道相互之间的关联性，同时，采用液体流速传感器的方式来对污水管道中传输污水的流量进行监控监测，使其污水管道的流量监测更加精准有效。有效。有效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的污水流量自动监控预警方法、系统


[0001]本专利技术涉及污水管理
，具体涉及一种基于人工智能的污水流量自动监控预警方法、系统。

技术介绍

[0002]污水管道系统由收集和输送城市污水的管道及其附属构筑物组成，管道由小到大，分布类似河流，呈树枝状，一般是靠管道两端的水面差从高向低处流动，管道内部不承受压力，即靠重力流动。
[0003]申请号为202210244797.4的专利技术专利中公开了一种污水监控系统，其特征在于，包括数据采集模块、初步分析处理模块、综合分析处理模块以及信息发布模块；其中，所述数据采集模块，用于获取待分析数据，并将所述待分析数据发送至所述初步分析处理模块；其中，所述待分析数据包括污水数据、降水数据、供水数据以及管网位置数据；所述初步分析处理模块，用于接收所述数据采集模块发送的待分析数据，基于边缘网关对待分析数据进行分析处理，确定初步分析结果，并将所述待分析数据以及所述初步分析结果发送至所述综合分析处理模块：其中，所述初步分析结果包括基础入渗量、入流入渗量、管网是否达标、污水流量变化统计、预计泵站参数以及污水浓度中的至少一项；所述综合分析处理模块，用于接收所述初步分析处理模块发送的待分析数据以及初步分析结果，基于综合分析平台对所述待分析数据以及所述初步分析结果进行分析，得到综合分析结果，并将所述综合分析结果发送至所述信息发布模块；其中，所述综合分析平台包括地理信息系统数据平台、设施设备管理平台、综合监控预警平台、综合运行管理平台以及辅助分析决策平台中的至少一种。r/>[0004]该申请在于解决：“针对城市排水管道存在的问题，如泄漏、堵塞等，常常要等到大量的污水漫过地面，依赖居民拨打电话反映才能知晓，反应速度慢且抢修难度大。并且，城市排水管道的控制要根据专家分析进行参数调整，会出现一定的滞后，难以及时对污水进行疏导。并且，对于企业偷排的现象难以及时发现和定位，”的问题。
[0005]然而，现有的污水流量监控监测技术长时间未革新，目前主要还是以流量传感器监测为主，从而导致现今的污水管道流量监控数据仍只能通过流量传感器来获取，其精度、可靠性较为单一不存在较佳的参照比对条件。

技术实现思路

[0006]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种基于人工智能的污水流量自动监控预警方法、系统，解决了现有的污水流量监控监测技术长时间未革新，目前主要还是以流量传感器监测为主，从而导致现今的污水管道流量监控数据仍只能通过流量传感器来获取，其精度、可靠性较为单一不存在较佳的参照比对条件的问题。
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]第一方面，一种基于人工智能的污水流量自动监控预警系统，包括构建层、监控层
及分析层；
[0009]地下污水管道建造的电子图纸通过构建层输入，构建层基于电子图纸中获取信息构建地下污水管道模型，进一步的应用地下污水管道模型执行管道关联分析，监控层接收构建层中构建的地下污水管道模型及管道关联分析结果，实时对污水管道进行流量监控，分析层实时接收监控层中污水管道流量监控数据，基于污水管道流量监控数据分析污水管道是否存在警情，在存在警情时，对警情对应污水管道进行输出；
[0010]所述监控层包括监控模组及计量模块，监控模组用于监控污水管道中实时传输污水参数，计量模块用于接收监控模组监控到的污水管道中实时传输污水参数，应用污水参数计算污水管道内实时传输污水流动截面面积，计算公式为：
[0011][0012]式中：r为污水管道半径；m为监控模组中液体流速传感器的集合；n为液体流速传感器中未运行子液体流速传感器对应坐标组成区域圆心角度数；r1、r2、...、r
x
‑1、r
x
均为液体流速传感器中子液体流速传感器对应坐标组成区域半径；
[0013]其中，{r1、r2、...、r
x
‑1、r
x
}中任意一项均不小于0。
[0014]更进一步地，所述构建层包括载入模块、构建模块及嗅探模块，载入模块用于输入地下污水管道建造的电子地图，建模模块用于接收载入模块中输入的电子地图，于电子地图中获取地下污水管道的构建规格参数及位置信息，进一步基于污水管道的构建规格参数及位置信息完成地下污水管道模型的构建，嗅探模块用于遍历读取建模模块于电子地图中获取到的地下污水管道位置信息，基于地下污水管道位置信息对污水管道进行关联性分析；
[0015]其中，每一所述污水管道位置信息中至少包含有两组位置坐标，建模模块运行阶段，对获取的地下污水管道位置信息进行遍历查找，捕捉各污水管道位置信息中相同位置坐标，进一步基于污水管道位置信息中包含的位置坐标确定污水管道分布区域，使未捕捉到相同位置坐标的污水管道基于污水管道分布区域进行判定，对未捕捉到相同位置坐标且不处于污水管道分布区域边界的污水管道位置信息进行舍弃。
[0016]更进一步地，所述建模模块中对地下污水管道位置信息进行相同位置坐标的查找操作时，采用下式完成相同项查找的操作，公式为：
[0017][0018]式中：Same(a,b)为判定指数，Same(a,b)＞0；n为污水管道位置信息的集合；为污水管道位置信息a中第i组位置坐标的x轴对应数值；为污水管道位置信息a中第i组位置坐标的y轴对应数值；为污水管道位置信息a中第i组位置坐标的z轴对应数值；为污水管道位置信息b中第i组位置坐标的x轴对应数值；为污水管道位置信息b中第i组
位置坐标的y轴对应数值；为污水管道位置信息b中第i组位置坐标的z轴对应数值；n0为限制系数，污水管道位置信息的位置坐标为三维坐标时，n0取值为3，污水管道位置信息的位置坐标为二维坐标时，n0取值为2；
[0019]其中，Same(a,b)＝1时，判定两组污水管道位置信息为相同项，反之，则为不相同项，且所述建模模块对地下污水管道位置信息进行相同位置坐标的查找操作，即构建层中对于污水管道的关联分析。
[0020]更进一步地，所述监控模组由液体流速传感器集成，所述液体流速传感器设置有若干组，所述液体流速传感器呈环形等距部署于污水管道内部，每组所述液体流速传感器由若干组子液体流速传感器所集成，若干组所述子液体流速传感器呈环形等距状安装于液体流速传感器的表面。
[0021]更进一步地，每组所述液体流速传感器上的子液体流速传感器均配置有基于污水管道截面的对应二维坐标。
[0022]更进一步地，所述监控模组中系统端用户手动设定有监控周期，计量模块根据监控模组中设定的监控周期同步运行，所述计量模块运行计算污水管道内实时传输污水流动截面后，进一步基于监控周期及计算所得的污水管道内实时传输污水流动截面数据，评估污水管道内实时传输污水变化态势，评估公式为：
[0023][0024]式中：k为监控周期的集合；S为污水管道截面面积，S＝πr2；为倒数第三组监控周期计算求得的污水流动截面面积；为倒数第二组监控周期计算求得的污水流动截本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的污水流量自动监控预警系统，其特征在于，包括构建层、监控层及分析层；地下污水管道建造的电子图纸通过构建层输入，构建层基于电子图纸中获取信息构建地下污水管道模型，进一步的应用地下污水管道模型执行管道关联分析，监控层接收构建层中构建的地下污水管道模型及管道关联分析结果，实时对污水管道进行流量监控，分析层实时接收监控层中污水管道流量监控数据，基于污水管道流量监控数据分析污水管道是否存在警情，在存在警情时，对警情对应污水管道进行输出；所述监控层包括监控模组及计量模块，监控模组用于监控污水管道中实时传输污水参数，计量模块用于接收监控模组监控到的污水管道中实时传输污水参数，应用污水参数计算污水管道内实时传输污水流动截面面积，计算公式为：式中：r为污水管道半径；m为监控模组中液体流速传感器的集合；n为液体流速传感器中未运行子液体流速传感器对应坐标组成区域圆心角度数；r1、r2、...、r
x
‑1、r
x
均为液体流速传感器中子液体流速传感器对应坐标组成区域半径；其中，{r1、r2、...、r
x
‑1、r
x
}中任意一项均不小于0。2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的污水流量自动监控预警系统，其特征在于，所述构建层包括载入模块、构建模块及嗅探模块，载入模块用于输入地下污水管道建造的电子地图，建模模块用于接收载入模块中输入的电子地图，于电子地图中获取地下污水管道的构建规格参数及位置信息，进一步基于污水管道的构建规格参数及位置信息完成地下污水管道模型的构建，嗅探模块用于遍历读取建模模块于电子地图中获取到的地下污水管道位置信息，基于地下污水管道位置信息对污水管道进行关联性分析；其中，每一所述污水管道位置信息中至少包含有两组位置坐标，建模模块运行阶段，对获取的地下污水管道位置信息进行遍历查找，捕捉各污水管道位置信息中相同位置坐标，进一步基于污水管道位置信息中包含的位置坐标确定污水管道分布区域，使未捕捉到相同位置坐标的污水管道基于污水管道分布区域进行判定，对未捕捉到相同位置坐标且不处于污水管道分布区域边界的污水管道位置信息进行舍弃。3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的污水流量自动监控预警系统，其特征在于，所述建模模块中对地下污水管道位置信息进行相同位置坐标的查找操作时，采用下式完成相同项查找的操作，公式为：式中：Same(a,b)为判定指数，Same(a,b)＞0；n为污水管道位置信息的集合；为污水管道位置信息a中第i组位置坐标的x轴对应数值；为污水管道位置信息a中第i组位置坐标的y轴对应数值；为污水管道位置信息a中第i组位置坐标的z轴对应数值；x
bi
为污
水管道位置信息b中第i组位置坐标的x轴对应数值；为污水管道位置信息b中第i组位置坐标的y轴对应数值；为污水管道位置信息b中第i组位置坐标的z轴对应数值；n0为限制系数，污水管道位置信息的位置坐标为三维坐标时，n0取值为3，污水管道位置信息的位置坐标为二维坐标时，n0取值为2；其中，Same(a,b)＝1时，判定两组污水管道位置信息为相同项，反之，则为不相同项，且所述建模模块对地下污水管道位置信息进行相同位置坐标的查找操作，即构建层中对于污水管道的关联分析。4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的污水流量自动监控预警系统，其特征在于，所述监控模组由液体流速传感器集成，所述液体流速传感器设置有若干组，所述液体流速传感器呈环形等距部署于污水管道内部，每组所述液体流速传感器由若干组子液体流速传感器所集成，若干组所述子液体流速传感器呈环形等距状安装于液体流速传感器的表面。5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的污水流量自动监控预警系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海洋，蒋晨芸，
申请(专利权)人：江苏汇海环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：