本申请提供一种城市地下管网的预警方法、系统、存储介质及电子设备，涉及地下管网预警技术领域。其中本申请实施例能够使用灵敏度方程计算各节点对于扰动的灵敏度，并将灵敏度较高的节点确定为区域代表节点，通过区域代表节点对地下管网中各个分区进行监测并预警。相比于相关技术中的物联网监测方式对于传感数据变化监测不明显的问题，通过使用异常较为灵敏的区域代表节点进行监测，能够在故障发生早期传感数据变化较小时进行预警，从而能够提高城市地下管网的预警及时性。
1、城市地下管网是保障城市正常运行的重要基础设施和“生命线”，负责提供能量与信息流，但随着城市化进程的不断加快，使得城市地下管网的维护难度日益增加，维护工作不及时导致地下管网事故频发。近年来，物联网技术发展逐渐成熟，运用物联网技术推动智慧城市建设是新的发展方向。
2、相关技术中，对于地下管网的监测方式通过物联网设置多个传感器，以监测地下管网的流速、压力等传感数据，当监测到传感数据超出静态阈值时才开始预警。当管网中的流体出现变化时，而管道中由于拐角或阀门的原因，管道中不同位置的传感数据的变化量是不同的，而相关技术中传感器多为间隔固定长度设置，大部分传感器可能会设置在传感数据变化量较小的位置，管道中的异常已经发展成较为严重的态势时才会预警，导致城市地下管网的预警存在不够及时的问题。
1、本申请提供一种城市地下管网的预警方法、系统、存储介质及电子设备，使用灵敏度方程计算各节点对于扰动的灵敏度，并将灵敏度较高的节点确定为区域代表节点，通过区域代表节点对地下管网中各个分区进行监测并预警。相比于相关技术中的物联网监测方式对于传感数据变化监测不明显的问题，通过使用异常较为灵敏的区域代表节点进行监测，能够在故障发生早期传感数据变化较小时进行预警，从而能够提高城市地下管网的预警及时性。
>3、获取地下管网中各节点分别对应的第一基础数据以及所述节点之间的各管段分别对应的第二基础数据，所述第一基础数据以及第二基础数据为所述地下管网初始平衡时的数据；4、利用所述第一基础数据以及所述第二基础数据，依次对各所述节点进行扰动测试，并使用灵敏度方程求出各所述节点受其余所述节点扰动时对应的灵敏度；
5、根据所述灵敏度将所述地下管网划分为多个分区，并确定各所述分区分别对应的区域代表节点；
6、当监测到所述区域代表节点的传感数据超出预设监测阈值时，输出所述区域代表节点对应的分区处的预警信息。
7、通过采用上述技术方案，使用灵敏度方程计算各节点对于扰动的灵敏度，并将灵敏度较高的节点确定为区域代表节点，通过区域代表节点对地下管网中各个分区进行监测并预警。相比于相关技术中的物联网监测方式对于传感数据变化监测不明显的问题，通过使用异常较为灵敏的区域代表节点进行监测，能够在故障发生早期传感数据变化较小时进行预警，从而能够提高城市地下管网的预警及时性。
8、可选的，所述灵敏度方程为：
9、
10、其中，p0i表示初始平衡时第i个节点的基础数据，δpi表示在第i个节点施加的扰动值，δpj表示节点j受其他全部节点扰动后的灵敏度，sij为灵敏度矩阵中的元素，n为所述地下管网的节点总数。
11、通过采用上述技术方案，能够通过灵敏度方程快速求取依次扰动下其他各节点的扰动值，从而得到各个节点最终的灵敏度。
12、可选的，所述根据所述灵敏度将所述地下管网划分为多个分区，包括：
13、将所述灵敏度大于第一阈值的节点确定为第一节点；
14、计算所述第一节点对应的第一管网辐射范围，所述第一管网辐射范围为以所述第一节点为中心的监测范围，所述第一管网辐射范围的大小与所述灵敏度呈正相关；
15、判断各所述第一节点对应的第一管网辐射范围是否能够覆盖所述地下城市管网；
16、若各所述第一节点对应的第一管网辐射范围能够覆盖所述地下城市管网，则根据所述第一管网辐射范围将所述地下管网划分为多个分区。
17、通过采用上述技术方案，通过确定高灵敏度节点及计算其管网辐射范围，逐步覆盖全网，从而使得地下管网的监测范围更加合理。
18、既重点监测了关键区域，又实现了对全网的有效控制，使得划分结果符合实际管网情况，监测范围和资源分配更加合理。
19、可选的，所述判断各所述第一节点对应的第一管网辐射范围是否能够覆盖所述地下城市管网之后，还包括：
20、若各所述第一节点对应的第一管网辐射范围不能覆盖所述地下城市管网，则将所述灵敏度的小于或等于所述第一阈值的节点确定为第二节点，并计算所述第二节点对应的第二管网辐射范围，所述第二管网辐射范围为以所述第二节点为中心的监测范围，所述第一管网辐射范围的大小与所述灵敏度呈正相关；
21、按照所述灵敏度由高到低的顺序，对未覆盖区域的所述第二节点进行排序；
22、按照排序结果逐个添加所述第二节点，直至所述添加的第二管网辐射范围大于或等于所述未覆盖区域，并根据所述未覆盖区域中灵敏度最高的第二节点对应的第二管网辐射范围以及所述第一管网辐射范围，将所述地下管网划分为多个分区。
23、通过采用上述技术方案，高灵敏节点的辐射范围可能无法完全覆盖的情况，设置了选择第二节点的方案，进一步完善了管网的分区域监测，使得管网划分更加全面合理，避免了监测盲区，提高了预警的覆盖面。
24、可选的，所述按照排序结果逐个添加所述第二节点，直至所述添加的第二管网辐射范围大于或等于所述未覆盖区域之前，还包括：
25、在不保证新增未覆盖区域的情况下，将所述未覆盖区域两侧的第一节点向所述未覆盖方向移动。
26、通过采用上述技术方案，通过移动第一节点优化节点的布置结构，能够在不影响监测范围的情况下，通过减少重合的管网辐射范围以减少节点设置的成本。
27、可选的，所述当监测到所述区域代表节点的传感数据超出预设监测阈值时，输出所述区域代表节点对应的分区处的预警信息，包括：
28、当监测到所述区域代表节点的传感数据超出预设监测阈值时，计算所述区域代表节点的传感数据超出所述预设监测阈值的超出数值；
29、根据所述超出数值所在的等级区间，输出所述区域代表节点对应的分区处的对应所述等级区间的预警信息。
30、通过采用上述技术方案，节点数据超过阈值情况进行了分级处理，为管网维护提供不同级别的预警信息，以使工作人员能够按照故障严重程度采取相应的处理措施。
31、可选的，所述当监测到所述区域代表节点的传感数据超出预设监测阈值时，输出所述区域代表节点对应的分区处的预警信息之后，还包括：
32、将超出所述预设监测阈值的区域代表节点，于所述地下管网的可视化地图中进行高亮显示。
33、通过采用上述技术方案，通过在可视化地图上标注出现异常的区域代表节点，直观反映了管网异常位置，以使工作人员能够快速定位异常的区域代表节点，从而能够提高定位异常位置的效率。
34、第二方面，本申请提供了一种城市地下管网的预警系统，所述系统包括：
35、数据获取模块，用于获取地下管网中各节点分别对应的第一基础数据以及所述节点之间的各管段分别对应的第二基础数据，所述第一基础数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种城市地下管网的预警方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灵敏度方程为：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述灵敏度将所述地下管网划分为多个分区，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断各所述第一节点对应的第一管网辐射范围是否能够覆盖所述地下城市管网之后，还包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述按照排序结果逐个添加所述第二节点，直至所述添加的第二管网辐射范围大于或等于所述未覆盖区域之前，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当监测到所述区域代表节点的传感数据超出预设监测阈值时，输出所述区域代表节点对应的分区处的预警信息，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当监测到所述区域代表节点的传感数据超出预设监测阈值时，输出所述区域代表节点对应的分区处的预警信息之后，还包括：
8.一种城市地下管网的预警系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1～7任意一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器和收发器，所述存储器用于存储指令，所述收发器用于和其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1～7任意一项所述的方法。
...
【技术特征摘要】
1.一种城市地下管网的预警方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灵敏度方程为：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述灵敏度将所述地下管网划分为多个分区，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断各所述第一节点对应的第一管网辐射范围是否能够覆盖所述地下城市管网之后，还包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述按照排序结果逐个添加所述第二节点，直至所述添加的第二管网辐射范围大于或等于所述未覆盖区域之前，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当监测到所述区域代表节点的传感数据超出预设监测阈值时，输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，肖又明，张锐雄，曹莉娜，
申请(专利权)人：联建建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。