CN108980628B - 一种供水管网爆管报警方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种供水管网爆管报警方法，包括：步骤S1：根据供水管网中各压力监测点的不同时刻的压力值判断压力值是否超限；步骤S2：根据供水管网中各压力监测点的不同时刻的压力变化率判断压力变化率是否超限；步骤S3：若某一个时刻压力监测点的压力值和压力变化率中是否有一个超限，则将该压力监测点标记为异常；步骤S4：判断任意时刻是否有至少两个相邻的压力监测点的状态为异常，若为是，则触发爆管报警初始状态，并执行步骤S5；步骤S5：若下一时刻是否仍有两个及以上相邻的压力监测点的状态为异常，若为是，则触发爆管报警，否则，移除爆管报警初始状态。与现有技术相比，本发明具有误报率低等优点。

Description

一种供水管网爆管报警方法
技术领域
本发明涉及一种供水管网报警方法，尤其是涉及一种供水管网爆管报警方法。
背景技术
供水能力的好坏可以在很大程度上影响居民的生活质量，长久以来，对于供水的报警和抢修都被非常重视，目前传统人工方式的供水管网爆管报警方式已经基本被淘汰，基本采用的都是各种传感器结合算法对供水管网的爆管状态进行报警。
然而，目前的算法大多数都存在误报率高、漏报率高的问题，而要提高报警的准确性，依赖于更为复杂的传感器系统，这样一来成本太高，同时由于系统变得复杂，可靠性也随之降低。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种供水管网爆管报警方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种供水管网爆管报警方法，包括：
步骤S1：根据供水管网中各压力监测点的不同时刻的压力值判断压力值是否超限；
步骤S2：根据供水管网中各压力监测点的不同时刻的压力变化率判断压力变化率是否超限；
步骤S3：若某一个时刻压力监测点的压力值和压力变化率中有一个超限，则将该压力监测点标记为异常；
步骤S4：判断任意时刻是否有至少两个相邻的压力监测点的状态为异常，若为是，则触发爆管报警初始状态，并执行步骤S5；
步骤S5：判断下一时刻是否仍有两个及以上相邻的压力监测点的状态为异常，若为是，则触发爆管报警，否则，移除爆管报警初始状态。
所述步骤S1具体包括：
步骤S11：利用设定时间长度的每个压力监测点的压力监测数据，生成以5分钟为时间步长的压力最小值；
步骤S12：基于压力最小值，每天零点定时对每个压力监测点预测未来一天该压力监测点压力的动态阈值；
步骤S13：针对每个压力监测点，计算当日当前时刻每5分钟时间步长的实测压力最小值，若该实测压力最小值小于该压力监测点压力的动态阈值，则判定该压力监测点该时刻的压力值超限。
所述步骤S11中的设定时间长度为历史7～15天。
所述步骤S2具体包括：
步骤S21：根据历史压力监测数据计算各压力监测点各时刻的压力变化率；
步骤S22：根据设定时间长度的每个压力监测点的压力变化率，得到压力变化率最大阈值；
步骤S23：针对每个压力监测点，计算当日当前时刻每5分钟时间步长压力变化率的最大值，若当前步长压力变化率最大值大于压力变化率最大阈值，则判定该压力监测点该时刻的压力变化率超限。
所述步骤S21中的设定时间长度为历史7～15天。
所述步骤S5具体包括：
步骤S51：若下一时刻仍有两个及以上相邻的压力监测点的状态为异常，则执行步骤S52，反之，移除爆管报警初始状态；
步骤S52：判断两个时刻中状态为异常的压力监测点是否至少有50％相同，若为是，则执行步骤S53，反之，移除爆管报警初始状态；
步骤S53：触发爆管报警，并将状态为异常的压力监测点附近的区域标记为高风险区域。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)基于压力监测数据及压力监测点空间关系，从压力值和变化率两个角度为依据进行管网爆管报警，可以提高报警的准确性。
2)将报警限定为两个时刻中状态为异常的压力监测点是否至少有50％相同，可以大大降低误报率。
附图说明
图1为本发明的主要步骤流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种供水管网爆管报警方法，授权需要基于供水管网的管径及联通关系及压力监测点的位置，形成针对供水管网压力监测点的相邻关系矩阵，如图1所示，方法包括：
步骤S1：根据供水管网中各压力监测点的不同时刻的压力值判断压力值是否超限，具体包括：
步骤S11：利用设定时间长度的每个压力监测点的压力监测数据，生成以5分钟为时间步长的压力最小值，其中的设定时间长度为历史7～15天；
步骤S12：基于压力最小值，每天零点定时对每个压力监测点预测未来一天该压力监测点压力的动态阈值Pci；
步骤S13：针对每个压力监测点，计算当日当前时刻每5分钟时间步长的实测压力最小值Pi，若该实测压力最小值Pi小于该压力监测点压力的动态阈值Pci，则判定该压力监测点该时刻的压力值超限。
步骤S2：根据供水管网中各压力监测点的不同时刻的压力变化率判断压力变化率是否超限，具体包括：
步骤S21：根据历史压力监测数据计算各压力监测点各时刻的压力变化率，其中的设定时间长度为历史7～15天。
步骤S22：根据设定时间长度的每个压力监测点的压力变化率，得到压力变化率最大阈值Sm；
步骤S23：针对每个压力监测点，计算当日当前时刻每5分钟时间步长压力变化率的最大值Si，若当前步长压力变化率最大值Si大于压力变化率最大阈值Sm，则判定该压力监测点该时刻的压力变化率超限。
步骤S3：若某一个时刻压力监测点的压力值和压力变化率中有一个超限，则将该压力监测点标记为异常；
步骤S4：判断任意时刻是否有至少两个相邻的压力监测点的状态为异常，若为是，则触发爆管报警初始状态，并执行步骤S5；
步骤S5：判断下一时刻是否仍有两个及以上相邻的压力监测点的状态为异常，若为是，则触发爆管报警，否则，移除爆管报警初始状态，具体包括：
步骤S51：若下一时刻仍有两个及以上相邻的压力监测点的状态为异常，则执行步骤S52，反之，移除爆管报警初始状态；
步骤S52：判断两个时刻中状态为异常的压力监测点是否至少有50％相同，若为是，则执行步骤S53，反之，移除爆管报警初始状态；
步骤S53：触发爆管报警，并将状态为异常的压力监测点附近的区域标记为高风险区域。
本申请方法经过对2017年7月14日8:05三林泵站附近，2017年11月16日14:35四平路、溧阳路附近和2018年2月1日6:15浦东南路、张杨路附近三期实际供水管网爆管案例的检验，实现无漏报；经过对2017年7月7日～7月13日、2017年11月8日～11月15日和2018年1月23日～1月31日共计24天供水管网无爆管事件的检验，仅误报1次，误报率较低。

Claims (5)

1.一种供水管网爆管报警方法，其特征在于，包括：
步骤S1：根据供水管网中各压力监测点的不同时刻的压力值判断压力值是否超限，
步骤S2：根据供水管网中各压力监测点的不同时刻的压力变化率判断压力变化率是否超限，
步骤S3：若某一个时刻压力监测点的压力值和压力变化率中有一个超限，则将该压力监测点标记为异常，
步骤S4：判断任意时刻是否有至少两个相邻的压力监测点的状态为异常，若为是，则触发爆管报警初始状态，并执行步骤S5，
步骤S5：判断下一时刻是否仍有两个及以上相邻的压力监测点的状态为异常，若为是，则触发爆管报警，否则，移除爆管报警初始状态；
所述步骤S1具体包括：
步骤S11：利用设定时间长度的每个压力监测点的压力监测数据，生成以5分钟为时间步长的压力最小值，
步骤S12：基于压力最小值，每天零点定时对每个压力监测点预测未来一天该压力监测点压力的动态阈值，
步骤S13：针对每个压力监测点，计算当日当前时刻每5分钟时间步长的实测压力最小值，若该实测压力最小值小于该压力监测点压力的动态阈值，则判定该压力监测点该时刻的压力值超限。
2.根据权利要求1所述的一种供水管网爆管报警方法，其特征在于，所述步骤S11中的设定时间长度为历史7～15天。
3.根据权利要求1所述的一种供水管网爆管报警方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
步骤S21：根据历史压力监测数据计算各压力监测点各时刻的压力变化率；
步骤S22：根据设定时间长度的每个压力监测点的压力变化率，得到压力变化率最大阈值；
步骤S23：针对每个压力监测点，计算当日当前时刻每5分钟时间步长压力变化率的最大值，若当前步长压力变化率最大值大于压力变化率最大阈值，则判定该压力监测点该时刻的压力变化率超限。
4.根据权利要求3所述的一种供水管网爆管报警方法，其特征在于，所述步骤S21中的设定时间长度为历史7～15天。
5.根据权利要求1所述的一种供水管网爆管报警方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：
步骤S51：若下一时刻仍有两个及以上相邻的压力监测点的状态为异常，则执行步骤S52，反之，移除爆管报警初始状态；
步骤S52：判断两个时刻中状态为异常的压力监测点是否至少有50％相同，若为是，则执行步骤S53，反之，移除爆管报警初始状态；
步骤S53：触发爆管报警，并将状态为异常的压力监测点附近的区域标记为高风险区域。
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