CN111103119B - 基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法，涉及市政环卫领域，包括：首先，连续间隔采集入口接驳点在各个时刻的进水流速、进水水位高度以及出口接驳点在各个时刻的出水流速、出水水位高度，求解历史流入总量以及历史流出总量；然后，求解第一管路最近的平均周期的流出率η，估计第一管道内的当前污水预计可流出量；最后，求解所述第一管道的淤积量。本发明提供了淤积量测算方案，以便工作人员获知污水管道中的淤积量，避免污水管道堵塞。

Description

基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法。

背景技术

随着人们对环保的重视，市政污水处理也得到了较大的关注。由于市政污水存在各种各样的固体颗粒垃圾，在污水流动过程中会发生沉积；而过多的垃圾乘积会造成污水排放的不顺畅，并且会在污水管道壁上固化而损伤管道。在现有技术中并没有提供污水管道淤积报警解决方案，同时也未提出很好的管道淤积测量方案。

发明内容

有鉴于现有技术的上述一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法，旨在提供污水管道的淤积量测算方案，以便获知污水管道中的淤积量。

为实现上述目的，本发明提供一种基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法，所述方法包括：

确定待测算的第一管路的入口接驳点信息及出口接驳点信息；所述入口接驳点信息包括：入口接驳点的编号及位置；所述出口接驳点信息包括：出口接驳点的编号及位置；

自上一次清淤起，根据所述入口接驳点信息及所述出口接驳点信息，连续以采样周期ΔT来间隔采集所述入口接驳点在各个时刻的进水流速V_(in,i)、进水水位高度H_(in,i)以及所述出口接驳点在各个时刻的出水流速V_(out,i)、出水水位高度H_(out,i)；所述i为采样编号，所述i为正整数，所述1≤i≤I，所述I为所述采样编号的当前最大值；

根据所述进水流速V_(in,i)、所述进水水位高度H_(in,i)、所述出水流速V_(out,i)、所述出水水位高度H_(out,i)，求解历史流入总量E_(all,in)以及历史流出总量E_(all,out)；所述第一管路为圆柱状；其中，

所述所述/>所述r_in为所述第一管路的进水口半径，所述r_out为所述第一管路的出水口半径；所述r_in≥H_(in,i)，所述r_out≥H_(out,i)；

获取污水由所述第一管路的所述入口接驳点流至所述出口接驳点的平均周期T，获取第一时刻t₀-2T至第二时刻t₀-T的时间内的所述入口接驳点的所述进水流速V_(in,j)、所述进水水位高度H_(in,j)，获取所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的时间内的所述出口接驳点的所述出水流速V_(out,k)、所述出水水位高度H_(out,k)，获取所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的时间内的所述入口接驳点的所述入水流速V_(in,k)、所述入水水位高度H_(in,k)；求解所述第一管路最近平均周期T的流出率η；所述估计所述第一管道内的当前污水预计可流出量所述k为所述采样编号i在所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀内的第一次级编号，所述j为所述采样编号i在第一时刻t₀-2T至第二时刻t₀-T内的第二次级编号；所述k、j满足：1≤k≤K＜j≤J＜I；所述K为所述第一次级编号的当前最大值，所述J为所述第二次级编号的当前最大值；所述k、j为正整数；

求解所述第一管道的淤积量e＝E_(all,in)-E_(all,out)-E_T。

在该技术方案中，通过检测进水流速、进水水位高度、出水流速、出水水位高度等数据求解历史流入总量E_(all,in)以及历史流出总量E_(all,out)，并求解第一管道内的当前污水预计可流出量E_T以便作补偿，以便求得较为精确的第一管道的淤积量e，基于此，能够获得较为准确的淤积量测算数据，以便对淤积量进行报警提醒。在该技术方案中，平均周期T的流出率η的求解，考虑到了污水流量各个时刻是不同的，存在高峰区和低谷期，不能用同一时期的进水量和出水量直接进行比较，而应该考虑同一污水在通过第一管道后的流出率进行比较，即当污水流经第一管道所花费的时间为平均周期T，则应该分别求解第一时刻t₀-2T至第二时刻t₀-T的单位周期进水量以及第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的单位周期出水量/>并流出率η的求解。

在一具体实施方式中，所述求解所述第一管路最近平均周期T的流出率η，还包括：

根据所述第一时刻t₀-2T至所述第二时刻t₀-T的时间内的所述入口接驳点的所述进水流速V_(in,j)、所述进水水位高度H_(in,j)，求解所述第一时刻t₀-2T至所述第二时刻t₀-T的单位周期进水量所述/>满足：

根据所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的时间内的所述出口接驳点的所述出水流速V_(out,k)、所述出水水位高度H_(out,k)，求解所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的单位周期出水量其中，所述

根据所述单位周期进水量以及所述单位周期出水量/>求解所述第一管路最近平均周期T的流出率η；所述/>

在该技术方案中，通过分别求解第一时刻t₀-2T至第二时刻t₀-T的单位周期进水量以及第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的单位周期出水量/>并对二者相除得到平均周期T的流出率η，上述方案考虑到了污水流量各个时刻是不同的，存在高峰区和低谷期，不能用同一时期的进水量和出水量直接进行比较，而应该考虑同一污水在通过第一管道后的流出率进行比较，即当污水流经第一管道所花费的时间为平均周期T，则应该分别求解第一时刻t₀-2T至第二时刻t₀-T的单位周期进水量/>以及第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的单位周期出水量/>并流出率η的求解。

在一具体实施方式中，所述方法还包括：

响应于所述第一管道的所述淤积量e大于淤积预设值，发出淤积清扫报警提醒。

在一具体实施方式中，所述方法还包括：

响应于所述r_in＜H_(in,i)或r_out＜H_(out,i)，输出第一管道过载提醒。

本发明的有益效果是：本发明通过检测进水流速、进水水位高度、出水流速、出水水位高度等数据求解历史流入总量E_(all,in)以及历史流出总量E_(all,out)，并求解第一管道内的当前污水预计可流出量E_T以便作补偿，以便求得较为精确的第一管道的淤积量e，基于此，能够获得较为准确的淤积量测算数据，以便对淤积量进行报警提醒。在本发明中，平均周期T的流出率η的求解，考虑到了污水流量各个时刻是不同的，存在高峰区和低谷期，不能用同一时期的进水量和出水量直接进行比较，而应该考虑同一污水在通过第一管道后的流出率进行比较，即当污水流经第一管道所花费的时间为平均周期T，则应该分别求解第一时刻t₀-2T至第二时刻t₀-T的单位周期进水量以及第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的单位周期出水量/>并流出率η的求解。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式中提供的一种基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法的流程示意图；

图2是本发明一具体实施方式中第一管道水位示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1-2所示，在本发明第一实施例中，提供一种基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法，所述方法包括：

确定待测算的第一管路的入口接驳点信息及出口接驳点信息；所述入口接驳点信息包括：入口接驳点的编号及位置；所述出口接驳点信息包括：出口接驳点的编号及位置；

自上一次清淤起，根据所述入口接驳点信息及所述出口接驳点信息，连续以采样周期ΔT来间隔采集所述入口接驳点在各个时刻的进水流速V_(in,i)、进水水位高度H_(in,i)以及所述出口接驳点在各个时刻的出水流速V_(out,i)、出水水位高度H_(out,i)；所述i为采样编号，所述i为正整数，所述1≤i≤I，所述I为所述采样编号的当前最大值；

根据所述进水流速V_(in,i)、所述进水水位高度H_(in,i)、所述出水流速V_(out,i)、所述出水水位高度H_(out,i)，求解历史流入总量E_(all,in)以及历史流出总量E_(all,out)；所述第一管路为圆柱状；其中，

所述所述/>所述r_in为所述第一管路的进水口半径，所述r_out为所述第一管路的出水口半径；所述r_in≥H_(in,i)，所述r_out≥H_(out,i)；

获取污水由所述第一管路的所述入口接驳点流至所述出口接驳点的平均周期T，获取第一时刻t₀-2T至第二时刻t₀-T的时间内的所述入口接驳点的所述进水流速V_(in,j)、所述进水水位高度H_(in,j)，获取所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的时间内的所述出口接驳点的所述出水流速V_(out,k)、所述出水水位高度H_(out,k)，获取所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的时间内的所述入口接驳点的所述入水流速V_(in,k)、所述入水水位高度H_(in,k)；求解所述第一管路最近平均周期T的流出率η；所述估计所述第一管道内的当前污水预计可流出量所述k为所述采样编号i在所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀内的第一次级编号，所述j为所述采样编号i在第一时刻t₀-2T至第二时刻t₀-T内的第二次级编号；所述k、j满足：1≤k≤K＜j≤J＜I；所述K为所述第一次级编号的当前最大值，所述J为所述第二次级编号的当前最大值；所述k、j为正整数；

求解所述第一管道的淤积量e＝E_(all,in)-E_(all,out)-E_T。

在本实施例中，所述求解所述第一管路最近平均周期T的流出率η，还包括：

根据所述第一时刻t₀-2T至所述第二时刻t₀-T的时间内的所述入口接驳点的所述进水流速V_(in,j)、所述进水水位高度H_(in,j)，求解所述第一时刻t₀-2T至所述第二时刻t₀-T的单位周期进水量所述/>满足：

根据所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的时间内的所述出口接驳点的所述出水流速V_(out,k)、所述出水水位高度H_(out,k)，求解所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的单位周期出水量其中，所述

根据所述单位周期进水量以及所述单位周期出水量/>求解所述第一管路最近平均周期T的流出率η；所述/>

在本实施例中，所述方法还包括：

响应于所述第一管道的所述淤积量e大于淤积预设值，发出淤积清扫报警提醒。

指的一提的是，流出率η的求解由下式联立可得：

指的一提的是，平均周期T是指污水从入口接驳点流至出口接驳点所耗费的时间，该数据可以为预设值；该数据也可以由实验测试获得：通过在入口接驳点的污水面上喷洒标记涂料或轻质漂浮物，测试其流至出口接驳点的时间；或者通过在入口接驳点注入检测化学成分，并在出口接驳点检测并统计所花费的时间。

在本实施例中，所述方法还包括：

响应于所述r_in＜H_(in,i)或r_out＜H_(out,i)，输出第一管道过载提醒。

此外，如图2所示，在管道的入口接驳点位置的水位高度为H_(in,i)、管道进水口半径为r_in，可求得管道进水水位的横截面积为：

同理可得，可求得管道出水水位的横截面积为：

通过横截面积、流速、时间，即可得：历史流入总量E_(all,in)以及历史流出总量E_(all,out)。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法，其特征在于，所述方法包括：

确定待测算的第一管路的入口接驳点信息及出口接驳点信息；所述入口接驳点信息包括：入口接驳点的编号及位置；所述出口接驳点信息包括：出口接驳点的编号及位置；

自上一次清淤起，根据所述入口接驳点信息及所述出口接驳点信息，连续以采样周期ΔT来间隔采集所述入口接驳点在各个时刻的进水流速V_(in,i)、进水水位高度H_(in,i)以及所述出口接驳点在各个时刻的出水流速V_(out,i)、出水水位高度H_(out,i)；所述i为采样编号，所述i为正整数，所述1≤i≤I，所述I为所述采样编号的当前最大值；

根据所述进水流速V_(in,i)、所述进水水位高度H_(in,i)、所述出水流速V_(out,i)、所述出水水位高度H_(out,i)，求解历史流入总量E_(all,in)以及历史流出总量E_(all,out)；所述第一管路为圆柱状；其中，

所述所述所述r_in为所述第一管路的进水口半径，所述r_out为所述第一管路的出水口半径；所述r_in≥H_(in,i)，所述r_out≥H_(out,i)；

获取污水由所述第一管路的所述入口接驳点流至所述出口接驳点的平均周期T，获取第一时刻t₀-2T至第二时刻t₀-T的时间内的所述入口接驳点的所述进水流速V_(in,j)、所述进水水位高度H_(in,j)，获取所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的时间内的所述出口接驳点的所述出水流速V_(out,k)、所述出水水位高度H_(out,k)，获取所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的时间内的所述入口接驳点的所述入水流速V_(in,k)、所述入水水位高度H_(in,k)；求解所述第一管路最近平均周期T的流出率η；所述估计所述第一管道内的当前污水预计可流出量所述k为所述采样编号i在所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀内的第一次级编号，所述j为所述采样编号i在第一时刻t₀-2T至第二时刻t₀-T内的第二次级编号；所述k、j满足：1≤k≤K＜j≤J＜I；所述K为所述第一次级编号的当前最大值，所述J为所述第二次级编号的当前最大值；所述k、j为正整数；

求解所述第一管道的淤积量e＝E_(all,in)-E_(all,out)-E_T。

2.如权利要求1所述的一种基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法，其特征在于，所述求解所述第一管路最近平均周期T的流出率η，还包括：

根据所述第一时刻t₀-2T至所述第二时刻t₀-T的时间内的所述入口接驳点的所述进水流速V_(in,j)、所述进水水位高度H_(in,j)，求解所述第一时刻t₀-2T至所述第二时刻t₀-T的单位周期进水量所述/>满足：

根据所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的时间内的所述出口接驳点的所述出水流速V_(out,k)、所述出水水位高度H_(out,k)，求解所述第二时刻t₀-T至当前时刻t₀的单位周期出水量其中，所述

根据所述单位周期进水量以及所述单位周期出水量/>求解所述第一管路最近平均周期T的流出率η；所述/>

3.如权利要求1所述的一种基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于所述第一管道的所述淤积量e大于淤积预设值，发出淤积清扫报警提醒。

4.如权利要求1所述的一种基于接驳点管道实时流量监测数据分析的淤积量测算方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于所述r_in＜H_(in,i)或r_out＜H_(out,i)，输出第一管道过载提醒。