一种市政道路用排水管网控制系统技术方案

本发明专利技术涉及排水管网管理技术领域，具体公开了一种市政道路用排水管网控制系统，所述系统包括：环境信息采集端，用于采集实时降雨量信息；管网流量监测模块，设置于排水管网的关键节点上，用于监测节点的实时流量信息；孪生模型模拟器，用于根据排水管网的布置信息对每段排水管网的状态进行预测，获得预测状态信息；淤积分析端，用于将实时降雨量信息

【技术实现步骤摘要】
一种市政道路用排水管网控制系统


[0001]本专利技术涉及排水管网管理
，具体为一种市政道路用排水管网控制系统
。

技术介绍

[0002]排水管网是城市污水
、
雨水的主要收集设施，其安装范围广，预先埋设于地下，承担城市排水的需求，因此排水管网的状态则关乎着城市排水防涝的效果，及时对排水管网的运行状态监测及预警，能够及时对其存在的隐患进行处理，进而保证系统正常稳定的运行
。
[0003]随着物联网技术及智能硬件的快速发展及应用，现有的排水管网会设置相关的排水状态监测装置，例如在排水管网的关键点位设置流量检测装置等，以实时的对排水状态进行判断，在出现明显的异常时，实现对排水管网通断及淤塞状态的判断，进而及时提醒管理人员对其进行处理，保证管网系统的稳定运行
。
[0004]然而，上述现有方案虽然能够对排水管网出现的问题进行判断，但由于排水管网运行状态及排布的复杂性，因此需要在排水管网出现的问题较为明显的状态下进行判断，判断结果存在一定的滞后性，进而使得处理的及时性受到影响
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种市政道路用排水管网控制系统，解决以下技术问题：
[0006]如何及时对排水管网存在的潜在运行风险进行及时的判断
。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种市政道路用排水管网控制系统，所述系统包括：
[0009]环境信息采集端，用于采集实时降雨量信息；
[0010]管网流量监测模块，设置于排水管网的关键节点上，用于监测节点的实时流量信息；
[0011]孪生模型模拟器，用于根据排水管网的布置信息对每段排水管网的状态进行预测，获得预测状态信息；
[0012]淤积分析端，用于将实时降雨量信息
、
每段排水管网两端监测的实时流量信息及该段排水管网的预测状态信息进行分段分析，获得排水管网的淤积状态，及根据各段排水管网的淤积状态进行整体分析，获得淤积风险排水管网段；
[0013]信息发送端，用于根据排水管网的淤积状态及淤积风险排水管网段，发出对应的提醒信息
。
[0014]进一步地，所述实时流量信息包括实时流量大小及实时水压大小；
[0015]所述分段分析的过程包括：
[0016]通过公式
(1)
‑
(3)
：
[0017]S
i
(t)
＝
(S
Pi
*x1+S
Qi
*x2)*f
Ri
(r(t))/Q
li
(t+
Δ
t
i
)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0018]S
Pi
＝
f
Pi
(P
ui
(t)
，
P
li
(t+
Δ
t
i
)
‑
P
ui
(t)/P
ui
(t))
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0019]S
Qi
＝
f
Qi
(Q
ui
(t)
，
Q
ui
(t)
‑
Q
li
(t+
Δ
t
i
)/Q
ui
(t))
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0020]计算获得第
i
段排水管道在当前时间点的状态值
S
i
(t)
；
[0021]其中，
S
Pi
为第
i
段排水管道的压力异常值；
S
Qi
为第
i
段排水管道的流量异常值；
x1、x2为权重系数；
r(t)
为实时降雨量随时间变化曲线；
f
Ri
为孪生模型模拟器获取的第
i
段排水管道流量随降雨量对照函数；
Q
li
(t+
Δ
t
i
)
为第
i
段排水管道出水处在
t+
Δ
t
i
时间点的流量大小；
P
ui
(t)
为第
i
段排水管道进水处在
t
时间点的压力大小；
P
li
(t+
Δ
t
i
)
为第
i
段排水管道出水处在
t+
Δ
t
i
时间点的压力大小；
f
Pi
为第
i
段排水管道的压力状态对照表函数；
Q
ui
(t)
为第
i
段排水管道进水处在
t
时间点的流量大小；
f
Qi
为第
i
段排水管道的流量状态对照表函数；
Δ
t
i
为第
i
段排水管道的时延值；
[0022]对第
i
段排水管道的状态值
S
i
(t)
进行实时监测，当状态值
S
i
(t)
超过预警值时进行预警，并发出对应指令信息
。
[0023]进一步地，所述整体分析的过程包括：
[0024]获取状态值未超过预警值的排水管道，分别获取每段排水管道在预设固定时段内的状态值累计量；
[0025]根据同一区域所有排水管道状态值累计量的分布状态对管道进行预警，并发出对应指令信息
。
[0026]进一步地，所述整体分析的过程还包括：
[0027]通过公式
(4)
‑
(5)
：
[0028][0029][0030]计算获得分布特性值
uf
；
[0031]其中，
y1～
t2为预设时段，
V
i
为第
i
段排水管道的状态值累计量；
N
为区域内的排水管道段落数，
i∈[1
，
N]；为所有排水管道的状态值累计量均值；
[0032]将分布特性值
uf
与预设固定阈值
uf0
进行比对：
[0033]若
uf≤uf0
，则判断整体状态正常；
[0034]若
uf
＞
uf0
，则进行步骤
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种市政道路用排水管网控制系统，其特征在于，所述系统包括：环境信息采集端，用于采集实时降雨量信息；管网流量监测模块，设置于排水管网的关键节点上，用于监测节点的实时流量信息；孪生模型模拟器，用于根据排水管网的布置信息对每段排水管网的状态进行预测，获得预测状态信息；淤积分析端，用于将实时降雨量信息
、
每段排水管网两端监测的实时流量信息及该段排水管网的预测状态信息进行分段分析，获得排水管网的淤积状态，及根据各段排水管网的淤积状态进行整体分析，获得淤积风险排水管网段；信息发送端，用于根据排水管网的淤积状态及淤积风险排水管网段，发出对应的提醒信息
。2.
根据权利要求1所述的一种市政道路用排水管网控制系统，其特征在于，所述实时流量信息包括实时流量大小及实时水压大小；所述分段分析的过程包括：通过公式
(1)
‑
(3)
：
S
i
(t)
＝
(S
Pi
*x1+S
Qi
*x2)*f
Ri
(r(t))/Q
li
(t+
Δ
t
i
)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)S
Pi
＝
f
Pi
(P
ui
(t)
，
P
li
(t+
Δ
t
i
)
‑
P
ui
(t)/P
ui
(t))
ꢀꢀꢀꢀ
(2)S
Qi
＝
f
Qi
(Q
ui
(t)
，
Q
ui
(t)
‑
Q
li
(t+
Δ
t
i
)/Q
ui
(t))
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
计算获得第
i
段排水管道在当前时间点的状态值
S
i
(t)
；其中，
S
Pi
为第
i
段排水管道的压力异常值；
S
Qi
为第
i
段排水管道的流量异常值；
x1、x2为权重系数；
r(t)
为实时降雨量随时间变化曲线；
f
Ri
为孪生模型模拟器获取的第
i
段排水管道流量随降雨量对照函数；
Q
li
(t+
Δ
t
i
)
为第
i
段排水管道出水处在
t+
Δ
t
i
时间点的流量大小；
P
ui
(t)
为第
i
段排水管道进水处在
t
时间点的压力大小；
P
li
(t+
Δ
t
i
)
为第
i
段排水管道出水处在
t+
Δ
t
i
时间点的压力大小；
f
Pi
为第
i
段排水管道的压力状态对照表函数；
Q
ui
(t)
为第
i
段排水管道进水处在
t
时间点的流量大小；
f
Qi
为第
i
段排水管道的流量状态对照表函数；
Δ
t
i
为第
i
段排水管道的时延值；对第
i
段排水管道的状态值
S
i
(t)
进行实时监测，当状态值
S
i
(t)
超过预警值时进行预警，并发出对应指令信息
。3.
根据权利要求2所述的一种市政道路用排水管网控制系统，其特征在于，所述整体分析的过程包括：获取状态值未超过预警值的排水管道，分别获取每段排水管道在预设固定时段内的状态值累计量；根据同一区域所有排水管道状态值累计量的分布状态对管道进行预警，并发出对应指令信息
。4.
根据权利要求3所述的一种市政道路用排水管网控制系统，其特征在于，所述整体分析的过程还包括：通过公式
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟守国，胡建泉，解团结，
申请(专利权)人：东营市市政工程有限公司，
类型：发明
国别省市：