CN110985892A - 一种供水管网监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种供水管网监测系统及方法，涉及供水安全监测技术领域，包括：传感装置，用于实时采集各预设采集点的管道数据；数据采集终端，用于接收各传感装置采集得到的管道数据并输出；云平台，具体包括：数据存储模块，用于保存管道数据；数据比较模块，用于在管道数据大于告警阈值时生成第一比较结果，以及在管道数据不大于告警阈值时生成第二比较结果；数据分析模块，用于对第一比较结果和第二比较结果分析得到分析结果；数据评估模块，用于根据管道评估模型和各管道数据，得到供水管网的弱化区域和潜在漏点，并生成预警信息；数据显示模块，用于显示管道数据、分析结果和预警信息。本发明能够对供水管网的智能化自动监控、预警及评估。
Description
技术领域
本发明涉及供水安全监测技术领域，尤其涉及一种供水管网监测系统及方法。
背景技术
城市供水管网是城市建设重要的基础设施，是赖以生存和发展的物质基础，在其维护管理过程中，供水管网存在漏损情况，严重的经常发生爆管等大面积漏损事故，导致供水漏损损失量大，不仅浪费水资源，而且对市民的日常生活、工厂企业的生产运转及供水企业的社会和经济效益造成较大影响。
近年来，供水管网漏损控制问题越来越引起关注，一方面由于水资源的短缺，制水成本的上升，使企业难以承受输送到管网的自来水大量漏损；另一方面各地企业采取多种漏损管理的措施，但取得成效不显著。多数企业对于漏损控制采取粗放式管理，管理比较混乱。对于漏损管理的理解局限在组建检漏队伍、配备先进检漏设备、缩短检漏周期等方面。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种供水管网监测系统，具体包括：
若干传感装置，分别设置于供水管网的若干预设采集点上，用于实时采集各所述预设采集点的管道数据；
所述管道数据包括所述传感装置的位置信息以及相应的流体参数；
若干数据采集终端，连接各所述传感装置，用于接收各所述传感装置采集得到的所述管道数据并输出；
云平台，连接各所述数据采集终端，所述云平台具体包括：
数据存储模块，用于接收各所述管道数据并保存；
数据比较模块，连接所述数据存储模块，用于将每个所述管道数据与预先设置的告警阈值进行比较，并在所述管道数据大于所述告警阈值时生成第一比较结果，以及在所述管道数据不大于所述告警阈值时生成第二比较结果；
所述第一比较结果包括所述管道数据以及相应的异常信息，所述第二比较结果包括所述管道数据以及相应的正常信息；
数据分析模块，连接所述数据比较模块，用于对所述第一比较结果和所述第二比较结果进行数据分析，得到表示所述供水管网的实时运行状态的分析结果并输出；
数据评估模块，连接所述数据存储模块，用于根据预先生成的管道评估模型和各所述管道数据，得到所述供水管网的弱化区域和潜在漏点，并根据所述弱化区域和所述潜在漏点生成相应的预警信息并输出；
数据显示模块，分别连接所述数据存储模块、所述数据分析模块和所述数据评估模块，用于对所述管道数据、所述分析结果和所述预警信息进行显示。
优选的，所述传感装置为高频压力波传感器，通过一三通哈夫节安装于消防栓和消防栓阀门之间的消防支管上。
优选的，所述流体参数为通过所述高频压力波传感器高频率采集得到的供水管道内因异常产生的压力波。
优选的，所述高频压力波传感器的采集频率范围为[10Hz，100Hz]。
优选的，所述传感装置为多参数传感器，通过垂直于主供水管道的一连接短管固定于所述主供水管道上。
优选的，所述流体参数为通过所述多参数传感器采集得到的水压参数，和/或流量参数，和/或水质参数。
优选的，所述数据采集终端向所述云平台输出所述管道数据的方式包括NB-IoT，和/或GPRS，和/或3G，和/或4G。
优选的，所述数据采集终端向所述云平台输出所述管道数据的频率为[10分钟，30分钟]。
一种供水管网监测方法，应用于以上任意一项所述的供水管网监测系统，具体包括以下步骤：
步骤S1，所述供水管网监测系统实时采集各预设采集点的管道数据；
步骤S2，所述供水管网监测系统将每个所述管道数据与预先设置的告警阈值进行比较：
若所述管道数据大于所述告警阈值，则生成第一比较结果，随后转向步骤S3；
若所述管道数据不大于所述告警阈值，则生成第二比较结果，随后转向步骤S3；
步骤S3，所述供水管网监测系统对所述第一比较结果和所述第二比较结果进行数据分析，得到表示所述供水管网的实时运行状态的分析结果并输出；
步骤S4，所述供水管网监测系统根据预先生成的管道评估模型和各所述管道数据，得到所述供水管网的弱化区域和潜在漏点，并根据所述弱化区域和所述潜在漏点生成相应的预警信息并输出；
步骤S5，所述供水管网监测系统对所述管道数据、所述分析结果和所述预警信息进行显示。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
1)通过供水管网的智能化数据采集与分析，实现对供水管网的智能化自动监控、预警及评估；
2)能够对供水管网的状态信息进行直观显示。
附图说明
图1为本发明的较佳的实施例中，一种供水管网监测系统的结构示意图；
图2为本发明的较佳的实施例中，一种供水管网监测方法的流程示意图。
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。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种供水管网监测系统，如图1所示，具体包括：
若干传感装置1，分别设置于供水管网的若干预设采集点上，用于实时采集各预设采集点的管道数据；
管道数据包括传感装置的位置信息以及相应的流体参数；
若干数据采集终端2，连接各传感装置1，用于接收各传感装置采集得到的管道数据并输出；
云平台3，连接各数据采集终端2，云平台3具体包括：
数据存储模块31，用于接收各管道数据并保存；
数据比较模块32，连接数据存储模块31，用于将每个管道数据与预先设置的告警阈值进行比较，并在管道数据大于告警阈值时生成第一比较结果，以及在管道数据不大于告警阈值时生成第二比较结果；
第一比较结果包括管道数据以及相应的异常信息，第二比较结果包括管道数据以及相应的正常信息；
数据分析模块33，连接数据比较模块32，用于对第一比较结果和第二比较结果进行数据分析，得到表示供水管网的实时运行状态的分析结果并输出；
数据评估模块34，连接数据存储模块31，用于根据预先生成的管道评估模型和各管道数据，得到供水管网的弱化区域和潜在漏点，并根据弱化区域和潜在漏点生成相应的预警信息并输出；
数据显示模块35，分别连接数据存储模块31、数据分析模块33和数据评估模块34，用于对管道数据、分析结果和预警信息进行显示。
具体地，本实施例中，通过设置在供水管网上的若干传感装置1实现对预设采集点的管道数据的采集，该管道数据包括对应传感装置1的位置信息以及采集得到的流体参数，方便对流体参数进行分析时，能够将分析结果与传感装置1的位置信息进行关联，一旦检测到流体参数出现异常，能够及时对异常点进行定位，方便调度人员及时作出明确的处理措施，减少人力排查的时间，节约人力成本。
通过设置数据采集终端2，用于输出上述采集得到的管道数据，优选一台数据采集终端2连接多台传感装置1，负责多台传感装置1的数据传输，减少设备布放数量，节约设备成本。且通过设置数据采集终端2，能够根据需要调整数据采集终端2的管道数据输出的频率，对重点监测的预设采集点，设置为相对高的频率输出，如每10分钟向云平台发送一次管道数据；对于非重点监测的预设采集点，设置为相对低的频率输出，如每30分钟向云平台发送一次管道数据，在满足监测需求的同时有效降低能耗。
通过设置云平台3，作为本发明的供水管网监测系统的数据存储及数据分析中心，能够对各传感装置1采集得到的管道数据进行集中存储及管理分析，从而能够获取整个供水管网的实时运行状态，方便对供水管网的整体维护。
进一步地，本实施例中，上述云平台3首先将每个管道数据与预设的告警阈值进行比较，以判断该管道数据是否存在超标的异常信息，在获取各预设采集点的管道数据的比较结果后，对比较结果进行整体分析，得到表示供水管网的实时整体运行状态的分析结果，方便调度人员进行实时查看。
上述云平台3还能够根据实时管道数据和预先生成的管道评估模型进行预测，得到供水管网的弱化区域和潜在漏点，以进行相应预警，方便调度人员及时作出应对举措。
本发明的供水管网监测系统通过对供水管网的智能化数据采集与分析，实现对供水管网的智能化自动监控、预警及评估；且能够对供水管网的状态信息进行直观显示。
本发明的较佳的实施例中，传感装置1为高频压力波传感器，通过一三通哈夫节安装于消防栓和消防栓阀门之间的消防支管上。
具体地，本实施例中，传感装置1优选为高频压力波传感器，能够采集供水管网的动态压力波数据，及时获取供水管网的瞬时异常压力波变化，有效提高本发明的供水管网监测系统的监测结果准确度。
本发明的较佳的实施例中，流体参数为通过高频压力波传感器高频率采集得到的供水管道内因异常产生的压力波。
本发明的较佳的实施例中，高频压力波传感器的采集频率范围为[10Hz，100Hz]。
本发明的较佳的实施例中，传感装置1为多参数传感器，通过垂直于主供水管道的一连接短管固定于主供水管道上。
本发明的较佳的实施例中，流体参数为通过多参数传感器采集得到的水压参数，和/或流量参数，和/或水质参数。
本发明的较佳的实施例中，数据采集终端2向云平台3输出管道数据的方式包括NB-IoT，和/或GPRS，和/或3G，和/或4G。
本发明的较佳的实施例中，数据采集终端2向云平台3输出管道数据的频率为[10分钟，30分钟]。
一种供水管网监测方法，应用于以上任意一项的供水管网监测系统，如图2所示，具体包括以下步骤：
步骤S1，供水管网监测系统实时采集各预设采集点的管道数据；
步骤S2，供水管网监测系统将每个管道数据与预先设置的告警阈值进行比较：
若管道数据大于告警阈值，则生成第一比较结果，随后转向步骤S3；
若管道数据不大于告警阈值，则生成第二比较结果，随后转向步骤S3；
步骤S3，供水管网监测系统对第一比较结果和第二比较结果进行数据分析，得到表示供水管网的实时运行状态的分析结果并输出；
步骤S4，供水管网监测系统根据预先生成的管道评估模型和各管道数据，得到供水管网的弱化区域和潜在漏点，并根据弱化区域和潜在漏点生成相应的预警信息并输出；
步骤S5，供水管网监测系统对管道数据、分析结果和预警信息进行显示。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种供水管网监测系统，其特征在于，具体包括：
若干传感装置，分别设置于供水管网的若干预设采集点上，用于实时采集各所述预设采集点的管道数据；
所述管道数据包括所述传感装置的位置信息以及相应的流体参数；
若干数据采集终端，连接各所述传感装置，用于接收各所述传感装置采集得到的所述管道数据并输出；
云平台，连接各所述数据采集终端，所述云平台具体包括：
数据存储模块，用于接收各所述管道数据并保存；
数据比较模块，连接所述数据存储模块，用于将每个所述管道数据与预先设置的告警阈值进行比较，并在所述管道数据大于所述告警阈值时生成第一比较结果，以及在所述管道数据不大于所述告警阈值时生成第二比较结果；
所述第一比较结果包括所述管道数据以及相应的异常信息，所述第二比较结果包括所述管道数据以及相应的正常信息；
数据分析模块，连接所述数据比较模块，用于对所述第一比较结果和所述第二比较结果进行数据分析，得到表示所述供水管网的实时运行状态的分析结果并输出；
数据评估模块，连接所述数据存储模块，用于根据预先生成的管道评估模型和各所述管道数据，得到所述供水管网的弱化区域和潜在漏点，并根据所述弱化区域和所述潜在漏点生成相应的预警信息并输出；
数据显示模块，分别连接所述数据存储模块、所述数据分析模块和所述数据评估模块，用于对所述管道数据、所述分析结果和所述预警信息进行显示。
2.根据权利要求1所述的供水管网监测系统，其特征在于，所述传感装置为高频压力波传感器，通过一三通哈夫节安装于消防栓和消防栓阀门之间的消防支管上。
3.根据权利要求2所述的供水管网监测系统，其特征在于，所述流体参数为通过所述高频压力波传感器高频率采集得到的供水管道内因异常产生的压力波。
4.根据权利要求2所述的供水管网监测系统，其特征在于，所述高频压力波传感器的采集频率范围为[10Hz，100Hz]。
5.根据权利要求1所述的供水管网监测系统，其特征在于，所述传感装置为多参数传感器，通过垂直于主供水管道的一连接短管固定于所述主供水管道上。
6.根据权利要求5所述的供水管网监测系统，其特征在于，所述流体参数为通过所述多参数传感器采集得到的水压参数，和/或流量参数，和/或水质参数。
7.根据权利要求1所述的供水管网监测系统，其特征在于，所述数据采集终端向所述云平台输出所述管道数据的方式包括NB-IoT，和/或GPRS，和/或3G，和/或4G。
8.根据权利要求1所述的供水管网监测系统，其特征在于，所述数据采集终端向所述云平台输出所述管道数据的频率为[10分钟，30分钟]。
9.一种供水管网监测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8中任意一项所述的供水管网监测系统，具体包括以下步骤：
步骤S1，所述供水管网监测系统实时采集各预设采集点的管道数据；
步骤S2，所述供水管网监测系统将每个所述管道数据与预先设置的告警阈值进行比较：
若所述管道数据大于所述告警阈值，则生成第一比较结果，随后转向步骤S3；
若所述管道数据不大于所述告警阈值，则生成第二比较结果，随后转向步骤S3；
步骤S3，所述供水管网监测系统对所述第一比较结果和所述第二比较结果进行数据分析，得到得到表示所述供水管网的实时运行状态的分析结果并输出；
步骤S4，所述供水管网监测系统根据预先生成的管道评估模型和各所述管道数据，得到所述供水管网的弱化区域和潜在漏点，并根据所述弱化区域和所述潜在漏点生成相应的预警信息并输出；
步骤S5，所述供水管网监测系统对所述管道数据、所述分析结果和所述预警信息进行显示。
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