一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统，属于自来水厂巡检领域，解决了如何对自来水厂的水处理过程进行智能排查，从而实现智能巡检，避免自来水厂的水处理工作存在失误的问题；通过数据采集模块对目标自来水厂的所有水处理环节的水处理数据进行采集，通过异常分析模块对采集获取的水处理数据进行分析，判断相应水处理环节的相应区域是否异常，能够智能化、快速的对目标自来水厂的所有水处理环节是否异常进行全面且精确的排查，找出隐患；通过巡检路线生成模块根据异常清单表对目标自来水厂的巡检路线进行构建，后台管理模块对获取的巡检路线进行对应巡检和处理；能够对异常水处理环节进行针对性的巡检处理，提高了巡检效率。高了巡检效率。高了巡检效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统


[0001]本专利技术属于自来水厂巡检领域，具体是一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统。

技术介绍

[0002]自来水厂是负责处理和供应城市或乡村居民用于生活、工业和其他用途的自来水的机构或设施。自来水厂需要定期或不定期对水处理过程或相关设备进行巡检，从而保证能够供应符合标准的净水。
[0003]目前自来水厂巡检一般是人工对各个水处理设备进行全面隐患排查，进而获取隐患目标，从而对相应的隐患进行处理。该方法利用人工来排查隐患不够智能化，且人工排查容易疏忽，会导致有些问题尚未发现，从而导致自来水厂的水处理工作存在失误。为此，本专利技术提出了一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统，该专利技术解决了如何对自来水厂的水处理过程进行智能排查，从而实现智能巡检，避免自来水厂的水处理工作存在失误的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统，包括：数据采集模块、异常分析模块以及巡检路线生成模块；
[0007]所述数据采集模块用于对目标自来水厂所有水处理环节的水处理数据进行采集，并将采集获取的水处理数据打上传感器编号标签实时发送至数据库进行存储；
[0008]所述异常分析模块用于对数据库实时获取的水处理数据进行分析，判断相应水处理环节是否异常，包括：从数据库提取实时获取的水处理数据，并将相应环节的水处理数据映射至对应的水处理监测数学模型，计算相应的理论检测指标，并将计算获取的相应理论检测指标与对应实时采集获取的检测指标进行对比，计算两者之间的差值，将获取的差值与预设差值范围进行比对，将超出预设差值范围值的对应水处理环节标记为异常，并将异常涉及的传感器编号存入异常清单表发送至数据库进行存储；
[0009]巡检路线生成模块用于根据异常清单表对目标自来水厂的巡检路线进行构建，将标记好的水处理巡检路线的电子地图发送至后台管理模块。
[0010]进一步地，水源进水环节水处理数据包括原水初始水质指标、原水水流量以及原水实时水质指标；混凝剂投加环节水处理数据包括池中初始混凝剂浓度、混凝剂实时投加量、混凝剂投加时间以及池中实时混凝剂浓度；沉淀环节水处理数据包括沉淀池进水水质指标、沉淀池沉淀速率、沉淀池沉淀时间以及沉淀池出水实时水质指标；净水过滤环节水处理数据包括过滤器进水水质指标、过滤器出水初始水质指标以及过滤器出水实时水质指标；消毒环节水处理数据包括消毒池进水水质指标、消毒池出水初始水质指标以及消毒池
出水实时水质指标；配水环节处理数据包括配水水质指标。
[0011]进一步地，异常分析模块根据原水水质指标模型：FY(x)
′
＝α
×
Q+FY0(x)，获取水源进水环节中理论的原水实时水质指标FY(x)
′
，式中，x表示水源进水环节中所要检测的水质指标的编号，Q表示原水水流量，α表示原水实时水质指标与原水水流量的比例因子，FY0(x)表示原水初始水质指标；将计算获取的理论的原水实时水质指标FY(x)
′
与采集获取的原水实时水质指标FY(x)相减，获取两者的差值，若计算获取的差值超出预设原水实时水质指标差值范围，则将涉及的传感器编号存入异常清单表中。
[0012]进一步地，异常分析模块根据混凝剂浓度模型：获取混凝剂投加环节中理论的池中实时混凝剂浓度C
TH
′
，式中，TH表示混凝剂投加的时间，β表示混凝剂投加量与混凝剂投加时间的比例因子，CTH0表示池中初始混凝剂浓度，V表示混凝剂投加池设定的水容量；将计算获取的理论的池中实时混凝剂浓度C
TH
′
与采集获取的池中实时混凝剂浓度C
TH
相减，获取两者的差值，若计算获取的差值超出预设池中实时混凝剂浓度差值范围，则将涉及的传感器编号存入异常清单表中。
[0013]进一步地，异常分析模块根据沉淀池水质指标模型：FC
out
(y)
′
＝FC
in
(y)
×
e
‑
v
×
TC
，获取沉淀环节中理论的沉淀池出水实时水质指标FC
out
(y)
′
，式中，y表示沉淀环节中所要检测的水质指标的编号，FC
in
(y)表示沉淀池进水水质指标，v表示沉淀池沉淀速率，TC表示沉淀池沉淀时间；将计算获取的理论的沉淀池出水实时水质指标FC
out
(y)
′
与采集获取的沉淀池出水实时水质指标FC
out
(y)相减，获取两者的差值，若计算获取的差值超出预设沉淀池出水实时水质指标差值范围，则将涉及的传感器编号存入异常清单表中。
[0014]进一步地，异常分析模块根据过滤器水质指标模型：FG
out
(z)
′
＝δ
×
FG
in
(z)+FG
out0
(z)，获取净水过滤环节中理论的过滤器出水实时水质指标FG
out
(z)
′
，式中，z表示净水过滤环节中所要检测的水质指标的编号，FG
in
(z)表示过滤器进水水质指标，δ表示过滤器出水实时水质指标与过滤器进水质指标的比例因子，FGout0(z)表示过滤器出水初始水质指标；将计算获取的理论的过滤器出水实时水质指标FGout(z)
′
与采集获取的过滤器出水实时水质指标FGout(z)相减，获取两者的差值，若计算获取的差值超出预设过滤器出水实时水质指标差值范围，则将涉及的传感器编号存入异常清单表中。
[0015]进一步地，异常分析模块根据消毒剂浓度模型：FXout(r)
′
＝ε
×
FXin(r)+FXout0(r)，获取消毒环节中理论的消毒池出水实时水质指标FXout(r)
′
，式中，r表示消毒环节中所要检测的水质指标的编号，FXin(r)表示消毒池进水水质指标，ε表示消毒池出水实时水质指标与消毒池进水水质指标的比例因子，FXout0(r)表示消毒池出水初始水质指标；将计算获取的理论的消毒池出水实时水质指标FXout(r)
′
与采集获取的消毒池出水实时水质指标FXout(r)相减，获取两者的差值，若计算获取的差值超出预设消毒池出水实时水质指标差值范围，则将涉及的传感器编号存入异常清单表中。
[0016]进一步地，异常分析模块针对配水环节，将采集获取的配水水质指标与预设配水水质指标进行比对，获取差值，若差值超出预设配水水质指标差值范围，则将涉及的传感器编号存入异常清单表中。
[0017]进一步地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统，其特征在于：包括：数据采集模块、异常分析模块以及巡检路线生成模块；所述数据采集模块用于对目标自来水厂所有水处理环节的水处理数据进行采集，并将采集获取的水处理数据打上传感器编号标签实时发送至数据库进行存储；所述异常分析模块用于对数据库实时获取的水处理数据进行分析，判断相应水处理环节是否异常，包括：从数据库提取实时获取的水处理数据，并将相应环节的水处理数据映射至对应的水处理监测数学模型，计算相应的理论检测指标，并将计算获取的相应理论检测指标与对应实时采集获取的检测指标进行对比，计算两者之间的差值，将获取的差值与预设差值范围进行比对，将超出预设差值范围值的对应水处理环节标记为异常，并将异常涉及的传感器编号存入异常清单表发送至数据库进行存储；巡检路线生成模块用于根据异常清单表对目标自来水厂的巡检路线进行构建，将标记好的水处理巡检路线的电子地图发送至后台管理模块。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统，其特征在于：水源进水环节水处理数据包括原水初始水质指标、原水水流量以及原水实时水质指标；混凝剂投加环节水处理数据包括池中初始混凝剂浓度、混凝剂实时投加量、混凝剂投加时间以及池中实时混凝剂浓度；沉淀环节水处理数据包括沉淀池进水水质指标、沉淀池沉淀速率、沉淀池沉淀时间以及沉淀池出水实时水质指标；净水过滤环节水处理数据包括过滤器进水水质指标、过滤器出水初始水质指标以及过滤器出水实时水质指标；消毒环节水处理数据包括消毒池进水水质指标、消毒池出水初始水质指标以及消毒池出水实时水质指标；配水环节处理数据包括配水水质指标。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统，其特征在于：异常分析模块根据原水水质指标模型：FY(x)
′
＝α
×
Q+FY0(x)，获取水源进水环节中理论的原水实时水质指标FY(x)
′
，式中，x表示水源进水环节中所要检测的水质指标的编号，Q表示原水水流量，α表示原水实时水质指标与原水水流量的比例因子，FY0(x)表示原水初始水质指标；将计算获取的理论的原水实时水质指标FY(x)
′
与采集获取的原水实时水质指标FY(x)相减，获取两者的差值，若计算获取的差值超出预设原水实时水质指标差值范围，则将涉及的传感器编号存入异常清单表中。4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统，其特征在于：异常分析模块根据混凝剂浓度模型：获取混凝剂投加环节中理论的池中实时混凝剂浓度C
TH
′
，式中，TH表示混凝剂投加的时间，β表示混凝剂投加量与混凝剂投加时间的比例因子，C
TH0
表示池中初始混凝剂浓度，V表示混凝剂投加池设定的水容量；将计算获取的理论的池中实时混凝剂浓度C
TH
′
与采集获取的池中实时混凝剂浓度C
TH
相减，获取两者的差值，若计算获取的差值超出预设池中实时混凝剂浓度差值范围，则将涉及的传感器编号存入异常清单表中。5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的自来水厂智能巡检系统，其特征在于：异常分析模块根据沉淀池水质指标模型：FC
out
(y)
′
＝FC
in
(y)
×
e
‑
v
×
TC
，获取沉淀环节中理论的沉淀池出水实时水质指标FC
out
(y)
′
，式中，y表示沉淀环节中所要检测的水质指标的编号，FC
in
(y)表示沉淀池进水水质指标，v表...

【专利技术属性】
技术研发人员：马进泉，纪在樟，罗鹏，
申请(专利权)人：深圳市科荣软件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：