CN111178020A - 一种基于大数据的智能管网分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于大数据的智能管网分析系统，涉及智能管网领域，包括：若干数据采集模块，用于采集管网动态数据；大数据处理中心，用于根据预先存储的管网静态数据生成空白表单及规则表单；将管网动态数据填充至空白表单中，并在不符合数据填充格式时给出无效标记得到填充表单；将不具有无效标记的各表项与规则表单进行规则匹配，并在不符合匹配规则时给出告警标记得到结果表单；统计结果表单中具有无效标记的表项的所占比例，各管网动态数据以及关联的管网静态数据并生成无效数据报表；统计结果表单中具有告警标记的各表项的告警类型及所占比例，各管网动态数据以及关联的管网静态数据并生成告警数据报表。实现了大数据的统一存储和分析。

Description

一种基于大数据的智能管网分析系统

技术领域

本发明涉及智能管网技术领域，尤其涉及一种基于大数据的智能管网分析系统。

背景技术

现阶段，随着城市化建设的不断加快，对于城市供水管网管理提出了更高的要求，城市供水管网作为城市供水系统的重要组成部分，其管理水平的高低，不仅在很大程度上影响着供水企业的经济效益，而且还极大的影响着人们的生产、生活。由于供水管网处在地下，无法通过常规的地面巡视进行勘察，并且各类管网数量巨大，依托大数据时代背景，在供水行业中，当流量、压力、水质等传感器成本越来越低的情况下，可以通过在监测点布设各种传感器实现数据的采集和监测。伴随着城市建设的发展，供水管网系统也变得越来越复杂，越来越庞大，供水管网中可以采集数据越来越多，越来越密集，监测点分布广，采集数据数据量大，如何有效存储及分析供水管网中采集得到的大数据成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于大数据的智能管网分析系统，具体包括：

若干数据采集模块，分别设置于供水管网的各预设监测点，用于采集各所述监测点的管网动态数据；

大数据处理中心，分别连接各所述数据采集模块，所述大数据处理中心具体包括：

第一存储模块，用于保存所述供水管网的各管段的管网静态数据；

表单建立模块，连接所述第一存储模块，用于根据所述管网静态数据生成对应于各所述预设监测点的空白表单及规则表单；

所述空白表单和所述规则表单具有相同的若干表项，且所述空白表单的每个所述表项具有预设的数据填充格式，所述规则表单的每个所述表项具有预设的匹配规则；

表单填充模块，连接所述表单建立模块，用于将各所述预设监测点的所述管网动态数据填充至所述空白表单的对应的各所述表项中，并在所述管网动态数据不符合对应的所述数据填充格式时于所述表项上给出无效标记，得到填充表单；

规则匹配模块，分别连接所述表单建立模块和所述表单填充模块，用于将所述填充表单中不具有所述无效标记的各表项与所述规则表单进行规则匹配，并在所述管网动态数据不符合对应的所述匹配规则时于所述填充表单的所述表项上给出具有相应告警类型的告警标记，得到结果表单；

第二存储模块，连接所述规则匹配模块，用于保存各所述结果表单；

第一分析模块，连接所述第二存储模块，用于针对每个所述结果表单，统计所述结果表单中具有所述无效标记的所述表项的所占比例，具有所述无效标记的所述表项对应的各所述管网动态数据以及关联的所述管网静态数据并生成相应的无效数据报表，以供后续无效原因分析及整改；

第二分析模块，连接所述第二存储模块，用于针对每个所述结果表单，统计所述结果表单中具有所述告警标记的各所述表项的所述告警类型，每个所述告警类型的所述表项的所占比例，具有所述告警标记的所述表项对应的各所述管网动态数据以及关联的所述管网静态数据并生成相应的告警数据报表，以供工作人员对所述供水管网的告警状态进行监控。

优选的，所述管网静态数据包括每个所述预设监测点关联的所述管段，所述管段的位置信息以及所述管段的属性参数。

优选的，所述属性参数包括所述管段的管径，和/或管龄，和/或管材，和/或管道长度。

优选的，所述管网动态数据为各所述预设监测点的流量数据，则所述规则表单的所述匹配规则为预设的一第一流量阈值和一第二流量阈值，且所述第一流量阈值小于所述第二流量阈值。

优选的，所述结果表单中的所述告警类型为流量告警。

优选的，所述管网动态数据为各所述预设监测点的水压数据，则所述规则表单的所述匹配规则为预设的一第一流水压阈值和一第二水压阈值，且所述第一流水压阈值小于所述第二水压阈值。

优选的，所述结果表单中的所述告警类型为水压告警。

优选的，所述管网动态数据为各所述预设监测点的水质数据，则所述规则表单的所述匹配规则为预设的一第一流水质阈值和一第二水质阈值，且所述第一流水质阈值小于所述第二水质阈值。

优选的，所述结果表单中的所述告警类型为水质告警。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：实现了供水管网监测大数据的统一存储和分析，能够及时且直观的获取整个供水管网的告警状态，以便工作人员及时采取相应的解决措施。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，一种基于大数据的智能管网分析系统的结构示意图。

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，现提供一种基于大数据的智能管网分析系统，如图1所示，具体包括：

若干数据采集模块1，分别设置于供水管网的各预设监测点，用于采集各监测点的管网动态数据；

大数据处理中心2，分别连接各数据采集模块1，大数据处理中心具体包括：

第一存储模块21，用于保存供水管网的各管段的管网静态数据；

表单建立模块22，连接第一存储模块21，用于根据管网静态数据生成对应于各预设监测点的空白表单及规则表单；

空白表单和规则表单具有相同的若干表项，且空白表单的每个表项具有预设的数据填充格式，规则表单的每个表项具有预设的匹配规则；

表单填充模块23，连接表单建立模块22，用于将各预设监测点的管网动态数据填充至空白表单的对应的各表项中，并在管网动态数据不符合对应的数据填充格式时于表项上给出无效标记，得到填充表单；

规则匹配模块24，分别连接表单建立模块22和表单填充模块23，用于将填充表单中不具有无效标记的各表项与规则表单进行规则匹配，并在管网动态数据不符合对应的匹配规则时于填充表单的表项上给出具有相应告警类型的告警标记，得到结果表单；

第二存储模块25，连接规则匹配模块24，用于保存各结果表单；

第一分析模块26，连接第二存储模块25，用于针对每个结果表单，统计结果表单中具有无效标记的表项的所占比例，具有无效标记的表项对应的各管网动态数据以及关联的管网静态数据并生成相应的无效数据报表，以供后续无效原因分析及整改；

第二分析模块27，连接第二存储模块25，用于针对每个结果表单，统计结果表单中具有告警标记的各表项的告警类型，每个告警类型的表项的所占比例，具有告警标记的表项对应的各管网动态数据以及关联的管网静态数据并生成相应的告警数据报表，以供工作人员对供水管网的告警状态进行监控。

具体地，本实施例中，在供水管网中预先设置多个监测点，每个监测点均设有上述数据采集模块1，该数据采集模块1优选包括但不限于流量采集传感器、水压采集传感器以及水质采集传感器，分别采集各监测点的流量数据、水压数据和水质数据作为管网动态数据上传至大数据处理中心2。大数据处理中心2负责接收整个供水管网中所有监测点的管网动态数据，做统一存储和分析，以便对整个供水管网的运行状态进行统一监控。

进一步具体地，大数据处理中心2根据管网动态数据的数据类型的不同生成对应于各预设监测点的空白表单及规则表单。优选的空白表单和规则表单具有相同的表项，以方便后续进行规则匹配，上述空白表单和规则表单优选以管网静态数据及对应的各管网动态数据为空白表单和规则表单的表头。上述管网静态数据包括但不限于每个预设监测点关联的管段，管段的位置信息以及管段的属性参数。在空白表单和规则表单中，对应于管网静态数据的每一列预先填充上述管网静态数据。空白表单的对应于管网动态数据的每一列根据各监测点的实时监测数据进行填充，各实时监测数据中存在不符合预设数据填充格式的对应表项在空白表单上给出无效标记，通过无效标记与符合预设数据填充格式的表项进行区分，具有无效标记的各表项不具有分析价值，因此不参与后续的规则匹配，进一步减少数据处理量。并通过生成相应的无效数据报表，工作人员通过该无效数据报表能够获取不符合预设数据填充格式的管网动态数据对应的管网静态数据，命中该管网动态数据对应的预设监测点，进而命中该预设监测点的数据采集模块，以进行无效原因分析及整改。

本发明的一个较佳的实施例中，管网动态数据为流量数据，且符合空白表单的预设数据格式，则需要在填充完成的填充表单上进一步进行规则匹配，以实时获取各监测点是否存在流量异常。对应的匹配规则优选为预设的第一流量阈值和第二流量阈值，当流量数据小于第一流量阈值时，在填充表单上给出具有相应告警类型的告警标记，上述告警类型为流量告警，上述告警标记为流量偏低告警；当流量数据大于第二流量阈值时，在填充表单上给出具有相应告警类型的告警标记，上述告警类型为流量告警，上述告警标记为流量偏高告警。随后提取出对应表项的管网静态数据生成相应的告警数据报表。该告警数据报表能够实时获取出现流量告警为流量偏低告警还是流量偏高告警，出现流量告警的管段的预设监测点位置，以及出现流量告警可能影响的管段，该管段的位置信息以及管段的属性参数等，方便工作人员及时且直观地掌握供水管网的告警状态，及时采取相应的解决措施。

本发明的较佳的实施例中，管网静态数据包括每个预设监测点关联的管段，管段的位置信息以及管段的属性参数。

本发明的较佳的实施例中，属性参数包括管段的管径，和/或管龄，和/或管材，和/或管道长度。

本发明的较佳的实施例中，管网动态数据为各预设监测点的流量数据，则规则表单的匹配规则为预设的一第一流量阈值和一第二流量阈值，且第一流量阈值小于第二流量阈值。

本发明的较佳的实施例中，结果表单中的告警类型为流量告警。

本发明的较佳的实施例中，管网动态数据为各预设监测点的水压数据，则规则表单的匹配规则为预设的一第一流水压阈值和一第二水压阈值，且第一流水压阈值小于第二水压阈值。

本发明的较佳的实施例中，结果表单中的告警类型为水压告警。

本发明的较佳的实施例中，管网动态数据为各预设监测点的水质数据，则规则表单的匹配规则为预设的一第一流水质阈值和一第二水质阈值，且第一流水质阈值小于第二水质阈值。

本发明的较佳的实施例中，结果表单中的告警类型为水质告警。

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)

1.一种基于大数据的智能管网分析系统，其特征在于，具体包括：

若干数据采集模块，分别设置于供水管网的各预设监测点，用于采集各所述监测点的管网动态数据；

大数据处理中心，分别连接各所述数据采集模块，所述大数据处理中心具体包括：

第一存储模块，用于保存所述供水管网的各管段的管网静态数据；

表单建立模块，连接所述第一存储模块，用于根据所述管网静态数据生成对应于各所述预设监测点的空白表单及规则表单；所述空白表单和所述规则表单具有相同的若干表项，且所述空白表单的每个所述表项具有预设的数据填充格式，所述规则表单的每个所述表项具有预设的匹配规则；

表单填充模块，连接所述表单建立模块，用于将各所述预设监测点的所述管网动态数据填充至所述空白表单的对应的各所述表项中，并在所述管网动态数据不符合对应的所述数据填充格式时于所述表项上给出无效标记，得到填充表单；

规则匹配模块，分别连接所述表单建立模块和所述表单填充模块，用于将所述填充表单中不具有所述无效标记的各表项与所述规则表单进行规则匹配，并在所述管网动态数据不符合对应的所述匹配规则时于所述填充表单的所述表项上给出具有相应告警类型的告警标记，得到结果表单；

第二存储模块，连接所述规则匹配模块，用于保存各所述结果表单；

第一分析模块，连接所述第二存储模块，用于针对每个所述结果表单，统计所述结果表单中具有所述无效标记的所述表项的所占比例，具有所述无效标记的所述表项对应的各所述管网动态数据以及关联的所述管网静态数据并生成相应的无效数据报表，以供后续无效原因分析及整改；

第二分析模块，连接所述第二存储模块，用于针对每个所述结果表单，统计所述结果表单中具有所述告警标记的各所述表项的所述告警类型，每个所述告警类型的所述表项的所占比例，具有所述告警标记的所述表项对应的各所述管网动态数据以及关联的所述管网静态数据并生成相应的告警数据报表，以供工作人员对所述供水管网的告警状态进行监控。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的智能管网分析系统，其特征在于，所述管网静态数据包括每个所述预设监测点关联的所述管段，所述管段的位置信息以及所述管段的属性参数。

3.根据权利要求2所述的基于大数据的智能管网分析系统，其特征在于，所述属性参数包括所述管段的管径，和/或管龄，和/或管材，和/或管道长度。

4.根据权利要求1所述的基于大数据的智能管网分析系统，其特征在于，所述管网动态数据为各所述预设监测点的流量数据，则所述规则表单的所述匹配规则为预设的一第一流量阈值和一第二流量阈值，且所述第一流量阈值小于所述第二流量阈值。

5.根据权利要求4所述的基于大数据的智能管网分析系统，其特征在于，所述结果表单中的所述告警类型为流量告警。

6.根据权利要求1所述的基于大数据的智能管网分析系统，其特征在于，所述管网动态数据为各所述预设监测点的水压数据，则所述规则表单的所述匹配规则为预设的一第一流水压阈值和一第二水压阈值，且所述第一流水压阈值小于所述第二水压阈值。

7.根据权利要求6所述的基于大数据的智能管网分析系统，其特征在于，所述结果表单中的所述告警类型为水压告警。

8.根据权利要求1所述的基于大数据的智能管网分析系统，其特征在于，所述管网动态数据为各所述预设监测点的水质数据，则所述规则表单的所述匹配规则为预设的一第一流水质阈值和一第二水质阈值，且所述第一流水质阈值小于所述第二水质阈值。

9.根据权利要求8所述的基于大数据的智能管网分析系统，其特征在于，所述结果表单中的所述告警类型为水质告警。

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