超高时空分辨率多维管网监测与智能诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超高时空分辨率多维管网监测与智能诊断系统，涉及智能监测与数据处理技术领域，通过基于MEMS微型传感器阵列和光纤声波传感器构建超高密度监测网络，集成压力、流量、声波和振动等多维参数监测，结合自适应信号处理和动态数字孪生技术，实现管网运行全息状态重构与高精度异常检测；采用分布式区块链与同态加密技术，确保数据在加密状态下的高效存储与分析，优化共识机制以支持大规模实时处理；融合多模态AI模型与自适应进化算法，实现漏水智能诊断与长期预测，定位精度优于3米，诊断准确率达99％；本发明专利技术为管网智能化管理提供创新性技术支撑，具有高灵敏度、高安全性与高预测能力的显著优势，适用于城市供水、供热等复杂管网系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能监测与数据处理，尤其涉及一种超高时空分辨率多维管网监测与智能诊断系统。

技术介绍

1、在城市地下管网监测与管理领域，国外技术起步较早，已形成较为成熟的体系，尤其在高密度监测、声学检测、数据安全及智能化分析方面取得了显著进展。美国、欧洲和日本作为技术领先地区，各有侧重。美国在管网监测技术上以声学监测和多源数据分析见长。美国水务协会(awwa)推动的声学监测技术，通过部署声波传感器检测管道中的异常声信号，已广泛应用于漏水定位，其灵敏度可达0.5升/秒，但受限于传感器密度(通常为2节点/公里)，难以实现全网覆盖。此外，美国ibm公司开发的多源时序分析技术，利用大数据平台整合压力、流量等多维数据，通过机器学习算法识别管网异常，显著提升了诊断效率。然而，该技术在实时性与数据安全保障上仍存不足，尤其在面对大规模分布式管网时，计算延迟较高。近年来，美国还探索了物联网技术在管网中的应用，如通过lorawan网络实现传感器互联，但整体部署成本较高，限制了推广范围。

2、欧洲在管网监测领域注重技术集成与数据管理。荷兰vitens水务公司率先引入区本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.超高时空分辨率多维管网监测与智能诊断系统，其特征在于：具体包含超高密度多维传感器网络构建、自适应信号处理与动态数字孪生、布式区块链数据管理、同态加密数据保护、多模态AI漏水诊断和自适应进化算法优化六部分；

2.根据权利要求1所述的超高时空分辨率多维管网监测与智能诊断系统，其特征在于：超高密度多维传感器网络构建涉及计算模型具体如下：

3.根据权利要求1所述的超高时空分辨率多维管网监测与智能诊断系统，其特征在于：所述经验模态分解EMD，用于将非平稳信号分解为本征模函数IMF，分离噪声与有效信号；多普勒分析计算流体速度与声波频移，定位异常源；数字孪生技术通过实时数据...

【技术特征摘要】

1.超高时空分辨率多维管网监测与智能诊断系统，其特征在于：具体包含超高密度多维传感器网络构建、自适应信号处理与动态数字孪生、布式区块链数据管理、同态加密数据保护、多模态ai漏水诊断和自适应进化算法优化六部分；

2.根据权利要求1所述的超高时空分辨率多维管网监测与智能诊断系统，其特征在于：超高密度多维传感器网络构建涉及计算模型具体如下：

3.根据权利要求1所述的超高时空分辨率多维管网监测与智能诊断系统，其特征在于：所述经验模态分解emd，用于将非平稳信号分解为本征模函数imf，分离噪声与有效信号；多普勒分析计算流体速度与声波频移，定位异常源；数字孪生技术通过实时数据映射，生成管网全息状态图，实现运行状态的可视化与动态更新；

4.根据权利要求1所述的超高时空分辨率多维管网监测与智能诊断系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣合，刘敏，刘一，钮燕燕，
申请(专利权)人：江苏长三角智慧水务研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：