CN107179730B - 智能远控水务系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的智能远控水务系统，市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心和数据处理器之间的数据交换运用地理信息系统GIS、全球定位系统CPS以及4G通讯网络组成的3S技术，采集的水务数据通过4G信号塔传递到数据处理器内进行数据融合处理,有效地解决了现有的水务通讯方式较为复杂且成本较高的问题。本发明水务监控中心液晶显示屏上以地图的形式，直观显示时间、位置、水务运行状态，用户可以通过手机APP实时在线查询权限范围内水务数据，并可完成缴费等操作，方便快捷；对采集的数据进行加权平均法进行融合，再通过4G通讯网络传递到市水务监控中心，避免传输原始海量数据，提高了数据采集的及时性、收集效率，并具有更高的准确性和可信度。
Description
技术领域
本发明涉及水务技术领域，特别是涉及智能远控水务系统。
背景技术
供水管路是现代建筑、工厂的一个重要组成部分，为保障供水系统的正常运行，必须配备有效的监控管理系统，监控管理系统的主要功能是监测供水管路的运行状态，满足对安全防护、上下层级实时互动的目的。
随着4G时代的到来，现在4G通讯方式更加方便、快捷，已经完全能够应用于水务控制系统内，之前3G时代，水务系统的通讯方式只是能够融合一部分3G网络，并不能完全融合，随着4G的问世，为水务系统的通讯网络带来了福音，而现有的水务通讯方式较为复杂，采用光纤、ADSL宽带等，成本较高。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供智能远控水务系统，具有构思巧妙、人性化设计的特性，有效地解决了现有的水务通讯方式较为复杂且成本较高的问题。
其解决的技术方案是，智能远控水务系统，包括市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心和数据处理器，市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心和数据处理器之间的数据交换运用地理信息系统GIS、全球定位系统CPS以及4G通讯网络组成的3S技术，其中4G通讯网络的集中器为现有的移动、电信或联通4G信号塔，具体实现步骤如下：
1），利用现用的检测设备采集每家住户的水压、水质、水流量、功率数据，通过4G信号塔传递到数据处理器内进行数据融合处理分析，数据融合处理分析后通过4G信号塔传递到社区水务监控中心，市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心也都有相应的检测设备采集水压、水质、水流量、功率数据，每次采集的数据都需要通过4G信号塔传递到数据处理器内进行数据融合处理分析；
2）全球定位系统CPS定位全市水调度位置，地理信息系统GIS与全球定位系统CPS定位的位置结合，通过4G通讯网络传递到市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心，从而市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心能够很清楚的监控到相应区域内的水调度的实时状态。
优选地，所述数据融合采用加权平均法进行融合,其具体步骤如下：
步骤1，分别设置水压数据的权重W1为40％、水流量数据的权重W2为20％、水质数据的权重W3为20％、功率数据的权重W4为20％；
步骤2，根据实时水压数据X1、水流量数据X2、水质数据X3、功率数据X4与其所占权重，计算出加权平均值P，
P=（X1×W1+ X2×W2+ X3×W3+ X4×W4）/ W1+W2+W3+W4；
步骤3，根据所测加权平均值P与正常加权平均值P0比较，判断有无异常，若超过正负偏差20，则判断结果为异常Y1，否则为Y0；
步骤4，根据当前的工作状态，计算在单位时间内，累计采集N次所得的加权平均值P之和再除与N所得计算平均值PP；
步骤5，再计算平均值PP与正常加权平均值P0比较，即可确定最终的结果，异常为YY，否则为Y。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
1，将地理信息系统GIS、全球定位系统CPS与现有4G通讯网络相结合，无需改造，监控中心液晶显示屏上会以地图的形式，直观显示时间、位置、水务运行状态，用户可以通过手机APP实时在线查询权限范围内水务数据，并可完成缴费等操作，方便快捷。
2，对采集的数据进行加权平均法进行融合，得出最终结果，再通过4G通讯网络传递到市水务监控中心，避免传输原始海量数据，提高了数据采集的及时性、收集效率，并具有更高的准确性和可信度。
附图说明
图1为本发明智能远控水务系统的整体流程图。
图2为本发明智能远控水务系统的通讯流程图。
图3为本发明智能远控水务系统的数据融合模块图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
为了验证本方法的可行性以及实际使用的效果，下面进行举例分析验证本方法。
智能远控水务系统，包括市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心和数据处理器，其中水务监控中心为市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心的简称，指其中的任意一个，市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心和数据处理器之间的数据交换运用地理信息系统GIS、全球定位系统CPS以及4G通讯网络组成的3S技术，其中4G通讯网络的集中器为现有的移动、电信或联通4G信号塔，具体实现步骤如下：
1），利用现用的检测设备采集每家住户的水压、水质、水流量、功率数据，通过4G信号塔传递到数据处理器内进行数据融合处理分析，数据融合处理分析后通过4G信号塔传递到社区水务监控中心，市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心也都有相应的检测设备采集水压、水质、水流量、功率数据，每次采集的数据都需要通过4G信号塔传递到数据处理器内进行数据融合处理分析；
2）全球定位系统CPS定位全市水调度位置，地理信息系统GIS与全球定位系统CPS定位的位置结合，通过4G通讯网络传递到市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心，从而市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心能够很清楚的监控到相应区域内的水调度的实时状态。
所述数据融合采用加权平均法进行融合, 得出水务运行状态的最终结果，再通过4G通讯网络传递到市水务监控中心，避免传输原始海量数据，处理掉大量冗余的数据信息，减少网络数据传输量，降低传输拥塞，降低数据传输延迟，减少传输数据冲突碰撞现象，提高了数据采集的及时性、收集效率，其具体步骤如下：
步骤1，根据正常水务运行的关键因素，分别设置水压数据的权重W1为40％、水流量数据的权重W2为20％、水质数据的权重W3为20％、功率数据的权重W4为20％；
步骤2，根据实时采集的水压数据X1、水流量数据X2、水质数据X3、功率数据X4与其所占权重，计算出加权平均值P，
P=（X1×W1+ X2×W2+ X3×W3+ X4×W4）/ W1+W2+W3+W4；
步骤3，根据所测加权平均值P与水务正常运行时所测的正常加权平均值P0比较，判断有无异常，若超过正负偏差20，则判断结果为异常Y1，否则为Y0；
步骤4，根据当前的工作状态，计算在单位时间内，累计采集N次所得的加权平均值P之和再除于N，所得计算平均值PP；
步骤5，再计算平均值PP与正常加权平均值P0比较，即可确定最终的结果，异常为YY，否则为Y，再通过4G通讯网络传递到市水务监控中心，降低了误报率，具有更高的准确性和可信度。
所述步骤1内的数据采集利用现用的每家住户或市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心的由电表采集功率数据，水表采集水流量，水压表采集水压以及水质检测仪采集水质数据，采集的数据通过4G通讯网络传送到数据处理器内进行数据融合处理，利用现有的电表、水表、水压表以及水质检测仪进行采集和发送数据，在保证数据采集精确传输稳定的基础上，大大降低了该系统成本。
所述市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心之间数据交换运用地理信息系统GIS、全球定位系统CPS以及4G通讯网络的基础上，每个监控中心的液晶显示屏上会显示出相应负责区域内的地图，而地图上会用点显示相应的水调度位置，水调度正常的情况下，绿点显示，异常时，则以红点表示，同时市水务监控中心会将每个点的位置异常信号通过4G通讯网络及时传到相应的监控中心内。
所述4G通讯网络可以与手机APP形成握手协议，每家住户的人员都可以注册、登陆手机APP，实时查询自家的水压、水质、水流量、功率数据，并可完成缴费等操作，方便快捷，同时水压、水质、水流量、功率数据任一数据异常时，或管网需要改造时，市水务监控中心会通过4G通讯网络会以短信的形式将异常数据、通知发送到相应住户的人员或相应的维修人员手机上，有助于及时发现故障、排除故障。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。
Claims (4)
1.智能远控水务系统，包括市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心和数据处理器，其特征在于，市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心和数据处理器之间的数据交换运用地理信息系统GIS、全球定位系统G PS以及4G通讯网络组成的3S技术，其中4G通讯网络的集中器为现有的移动、电信或联通4G信号塔，具体实现步骤如下：
1），利用现用的检测设备采集每家住户的水压、水质、水流量、功率数据，通过4G信号塔传递到数据处理器内进行数据融合处理分析，数据融合处理分析后通过4G信号塔传递到社区水务监控中心，市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心也都有相应的检测设备采集水压、水质、水流量、功率数据，每次采集的数据都需要通过4G信号塔传递到数据处理器内进行数据融合处理分析；
2）全球定位系统G PS定位全市水调度位置，地理信息系统GIS与全球定位系统G PS定位的位置结合，通过4G通讯网络传递到市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心，从而市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心能够很清楚的监控到相应区域内的水调度的实时状态；
所述数据融合采用加权平均法进行融合,其具体步骤如下：
步骤1，分别设置水压数据的权重W1为40％、水流量数据的权重W2为20％、水质数据的权重W3为20％、功率数据的权重W4为20％；
步骤2，根据实时水压数据X1、水流量数据X2、水质数据X3、功率数据X4与其所占权重，计算出加权平均值P，
P=（X1×W1+ X2×W2+ X3×W3+ X4×W4）/ W1+W2+W3+W4；
步骤3，根据所测加权平均值P与正常加权平均值P0比较，判断有无异常，若超过正负偏差20，则判断结果为异常Y1，否则为Y0；
步骤4，根据当前的工作状态，计算在单位时间内，累计采集N次所得的加权平均值P之和再除与N所得计算平均值PP；
步骤5，再计算平均值PP与正常加权平均值P0比较，即可确定最终的结果，异常为YY，否则为Y。
2.如权利要求1所述智能远控水务系统，其特征在于，所述步骤1内的数据采集利用现用的每家住户或市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心的电表采集功率数据，水表采集水流量，水压表采集水压以及水质检测仪采集水质数据。
3.如权利要求2所述智能远控水务系统，其特征在于，所述市水务监控中心、市辖区水务监控中心、社区水务监控中心之间数据交换运用地理信息系统GIS、全球定位系统G PS以及4G通讯网络的基础上，每个监控中心的液晶显示屏上会显示出相应负责区域内的地图，而地图上会用点显示相应的水调度位置，水调度正常的情况下，绿点显示，异常时，则以红点表示，同时市水务监控中心会将每个点的位置异常信号通过4G通讯网络及时传到相应的监控中心内。
4.如权利要求3所述智能远控水务系统，其特征在于，所述4G通讯网络可以与手机APP形成握手协议，每家住户的人员都可以通过手机APP实时查询自家的水压、水质、水流量、功率数据，同时水压、水质、水流量、功率数据任一数据异常时，市水务监控中心会通过4G通讯网络会以短信的形式将异常数据发送到相应住户的人员或相应的维修人员手机上。
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