CN111626507B - 一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控方法。其方法包括:A.对地下管网进行监控区域划分,每个监控区域设置数据处理子系统和至少两个定点监控装置;B.将地下管线正常运行时不同类型的相关数据储存在数据处理子系统和数据处理主系统,根据数据类型在数据处理子系统中设定不同的临界阀值;C.数据处理子系统预先设置预警阀值,处理实时数据,发现异常数据时,将实时数据上传到数据处理主系统;D.数据处理主系统对实时数据进行智能判断,监控是否存在范围区域异常;解决了现有技术中故障地点的判断仍然不够准确,且通常只针对某一地点进行监控早期不能够及时发现的问题。
Description
技术领域
本发明属于大数据监控处理系统技术领域,具体涉及一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控方法。
背景技术
随着城市建设步伐的不断加快和城市规模的日益壮大,城市地下管网的结构越来越复杂,地下管网的体量也越来越大。因此迫切需要实时掌握地下管网的运行数据,利用大数据技术,实现广泛的数据监控、智慧分析和决策,及时掌握管网整体运行状况,及早发现运行故障,提高管网安全运行管理水平。
现有技术对故障地点的判断不够准确,且通常只针对某一地点进行监控,如区域性发生故障时,早期不能够及时发现,极易造成财力和人力的损失。
发明内容
针对现有技术中故障地点的判断仍然不够准确,且通常只针对某一地点进行监控,如区域性发生故障时,早期不能够及时发现,极易造成财力和人力的损失的问题,本发明提供一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控方法,其目的在于:设置多个定点监控装置,且通过多个数据处理子系统分别处理所属各区域的实时数据,能够对故障地点准确判断;数据处理主系统能够对故障地点及周围地点进行预测判断,避免发生范围性异常,从而造成财力和人力损失。
本发明采用的技术方案如下:
一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控方法,包括以下步骤:
A.对地下管网进行监控区域划分,每个监控区域设置有数据处理子系统和至少两个定点监控装置;
B.通过定点监控装置收集所属监控区域地下管线正常运行时不同类型的相关数据整合为数据集,储存在对应的数据处理子系统,并根据数据类型在数据处理子系统中设定不同的临界阈值;通过各监控区域的数据处理子系统将数据集传输到数据处理主系统中,数据处理主系统对多个数据集进行整合处理;
C.定点监控装置进行实时监控,并将监控的数据传输到数据处理子系统中与相对应的临界阈值比较,当数据中存在超过相同类型的临界阈值的异常数据时,数据处理子系统将实时数据上传到数据处理主系统;
D.数据处理主系统对实时数据进行智能判断,监控是否存在范围区域异常,并生成故障订单输出到终端系统;数据处理主系统预先设定一个预警阈值,数据处理主系统对异常数据进行判断时,数据处理主系统调取监控到异常数据的定点监控装置相邻的定点监控装置所监控的数据与储存在数据处理主系统中的数据集进行比较,判断是否存在范围区域异常和异常数据是否大于预警阈值;
E.设置存在范围区域异常或/和异常数据大于预警阈值时,数据处理主系统自动关闭该区域管线阈门,并发出警报,生成故障订单输出到终端系统;设置不存在范围区域异常或/和异常数据小于预警阈值,数据处理主系统发出警报,生成故障订单输出到终端系统。
本技术方案中,对实时监控的数据处理的是多个数据处理子系统;实时监控数据数量庞大,由多个数据处理子系统对实时监控数据进行比较处理,多个数据处理子系统并行处理大大减小了数据处理主系统的压力;数据处理主系统主要负责对数据处理子系统处理过程中发现的异常数据及发生异常数据的区域内和相邻区域内的实时数据进行处理,可以准确的判断出异常数据区域内的准确故障点和异常数据区域内及相邻区域内是否存在范围性异常。此外,当数据处理主系统判定故障点较为危险或存在范围性异常时,会自动关闭该区域的管道线路,避免发生安全事故。
优选的,各数据处理子系统对于所属监控区域的实时监控数据进行比较处理,出现异常数据时传输给数据处理主系统。能够大幅度减小数据处理主系统的处理数据压力,多个数据处理子系统并行处理实时数据能够加快数据处理速度,提高效率。
优选的,数据处理主系统接收到数据处理子系统发出的异常数据时,需要对发生异常的区域相邻区域的数据处理子系统进行数据调取,通过一段时间内数据的变化判定相邻区域的数据是否发生异常和是否存在范围区域异常。能够准确判断出异常数据区域及周围是否发生范围性异常。
优选的,一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控装置,包括定点监控装置,数据处理主系统和终端系统;
定点监控装置用于实时监控收集地下管线的数据并传输到对应的数据处理子系统中;数据处理子系统用于处理定点监控装置传输的数据,并将异常数据传输到数据处理主系统中;数据处理主系统用于接收和调取数据处理子系统传输的数据,并对该数据进行评估判断,做出决策;终端系统用于接收数据处理主系统给出的故障订单。
优选的,定点监控装置设置有多个,定点监控装置输出端与数据处理子系统输入端连接。数据处理子系统输出端与数据处理主系统输入端无线连接,数据处理主系统输出端与终端系统输入端连接。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.本技术方案中,对实时监控的数据处理的是多个数据处理子系统;实时监控数据数量庞大,由多个数据处理子系统对实时监控数据进行比较处理,多个数据处理子系统并行处理大大减小了数据处理主系统的压力;数据处理主系统主要负责对数据处理子系统处理过程中发现的异常数据及发生异常数据的区域内和相邻区域内的实时数据进行处理,可以准确的判断出异常数据区域内的准确故障点和异常数据区域内及相邻区域内是否存在范围性异常。此外,当数据处理主系统判定故障点较为危险或存在范围性异常时,会自动关闭该区域的管道线路,避免发生安全事故。
2.能够大幅度减小数据处理主系统的处理数据压力,多个数据处理子系统并行处理实时数据能够加快数据处理速度,提高效率。
3.能够准确判断出异常数据区域及周围是否发生范围性异常。
4.能够实时监控地下管线数据,并利用多个数据处理子系统对收集的数据进行分析,存在安全隐患时,能够快速准确的发现运行故障,并通过数据处理主系统进行决策。数据处理主系统能够发现早期的范围性异常,避免了大范围的安全隐患的发生。
5.设置多个顶点监控装置能够对地下管线更好的监控;数据处理子系统和数据处理主系统通过无线连接,能够不受地域和距离的限制,应用范围更加广泛。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是本发明提供的一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控方法的流程框图;
图2是本发明提供的一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控装置的结构框图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
下面结合图1、图2对本发明作详细说明。
实施例1
一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控方法,包括以下步骤:
A.对地下管网进行监控区域划分,每个监控区域设置有数据处理子系统和至少两个定点监控装置;
对地下管网划分区域进行监控,并且每个区域内设置多个定点监控装置,能够更加准确的监控到故障地点,缩小范围,有利于提高后期管网维护效率。在本实施中,定点监控装置为多种类型的传感器,例如压力传感器,气体传感器等,每个监控区域设置一个数据处理子系统,能够将收集的地下管网实时数据划分成多份并行处理,能够提高数据处理的效率,同时还可以减小数据处理子系统的压力。
B.通过定点监控装置收集所属监控区域地下管线正常运行时不同类型的相关数据整合为数据集,储存在对应的数据处理子系统,并根据数据类型在数据处理子系统中设定不同的临界阈值;通过各监控区域的数据处理子系统将数据集传输到数据处理主系统中,数据处理主系统对多个数据集进行整合处理;
数据处理子系统和数据处理主系统都储存有各个定点监控位置管线正常运行时的数据,便于数据处理子系统对实时监控数据进行处理;数据处理主系统对数据进行处理时,无需反复向数据处理子系统发出数据调取指令,缩短了数据处理时间,同时还减小了数据传输的压力。
C.定点监控装置进行实时监控,并将监控的数据传输到数据处理子系统中与相对应的临界阈值比较,当数据中存在超过相同类型的临界阈值的异常数据时,数据处理子系统将实时数据上传到数据处理主系统;
各数据处理子系统对于所属监控区域的实时监控数据进行比较处理,出现异常数据时传输给数据处理主系统。能够大幅度减小数据处理主系统的处理数据压力,多个数据处理子系统并行处理实时数据能够加快数据处理速度,提高效率。
定点监控装置将实时数据传输到数据处理子系统中,数据处理子系统将实时数据进行分类,并与相对应类型的阈值进行比较,只有实时数据中存在大于阈值的数据时,数据处理子系统才会向数据处理主系统传输实时数据,使得数据处理主系统所处理的数据大幅减少,极大的提高了处理效率,可以为后续抢修抢险工作节约时间。在本实施中,定点监控装置对地下管网数据收集的频率为30S/次,此频率可以根据实际情况进行调整。
D.数据处理主系统对实时数据进行智能判断,监控是否存在范围区域异常,并生成故障订单输出到终端系统;数据处理主系统预先设定一个预警阈值,数据处理主系统对异常数据进行判断时,数据处理主系统调取监控到异常数据的定点监控装置相邻的定点监控装置所监控的数据与储存在数据处理主系统中的数据集进行比较,判断是否存在范围区域异常和异常数据是否大于预警阈值;
数据处理主系统接收到数据处理子系统发出的异常数据时,需要对发生异常的区域相邻区域的数据处理子系统进行数据调取,通过一段时间内数据的变化判定相邻区域的数据是否发生异常和是否存在范围区域异常。能够准确判断出异常数据区域及周围是否发生范围性异常。
数据处理主系统进行决策的依据为预警阈值和对相邻的定点监控装置所监控的数据进行判断的结果。数据处理主系统根据数据处理子系统传输的数据确定故障发生的地理坐标,以该地理坐标为中心,以500米(能够根据定点监控装置的设置间隔距离实际情况进行调整,)为半径,调取该范围内所有相关数据处理子系统内的从发现异常数据时间开始计算五分钟内的所有实时数据与储存的地下管网运行正常数据进行比较,判断是否存在其他地点的实时数据发生一定趋势(向发生运行故障的方向)的明显变化,从而实现判断是否存在范围性异常。因为在数据异常初期,存在数据变化未达到数据处理子系统设定的临界阈值,数据处理子系统不会向数据处理主系统传输数据的情况。能够及早发现运行故障,避免发现过晚发现范围性异常,导致大范围运行故障的情况。此外,地下管网中的水流和气流存在蔓延性,数据处理主系统依据预警阈值和对相邻的定点监控装置所监控的数据进行判断的结果进行判断,具备空间性质,采取范围内取多个监控位置的方式,能够准确判断该数据异常地点是否为主要故障点。
E.设置存在范围区域异常或/和异常数据大于预警阈值时,数据处理主系统自动关闭该区域管线阈门,并发出警报,生成故障订单输出到终端系统;设置不存在范围区域异常或/和异常数据小于预警阈值,数据处理主系统发出警报,生成故障订单输出到终端系统。
数据处理主系统在判定运行故障达到预警条件时,会自动关闭发生故障的管线阈门,避免发生危险。此外,数据处理主系统可以与抢险部门的系统相关联,当数据处理主系统判定需要疏散故障地点人员和紧急救援时,会向抢险部门作出反馈指令,能够有效减少人力、物力的损失。
一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控装置,包括定点监控装置,数据处理主系统和终端系统;
定点监控装置用于实时监控收集地下管线的数据并传输到对应的数据处理子系统中;数据处理子系统用于处理定点监控装置传输的数据,并将异常数据传输到数据处理主系统中;数据处理主系统用于接收和调取数据处理子系统传输的数据,并对该数据进行评估判断,做出决策;终端系统用于接收数据处理主系统给出的故障订单。能够实时监控地下管线数据,并利用多个数据处理子系统对收集的数据进行分析,存在安全隐患时,能够快速准确的发现运行故障,并通过数据处理主系统进行决策。数据处理主系统能够发现早期的范围性异常,避免了大范围的安全隐患的发生。
定点监控装置设置有多个,定点监控装置输出端与数据处理子系统输入端连接。数据处理子系统输出端与数据处理主系统输入端无线连接,数据处理主系统输出端与终端系统输入端连接。设置多个顶点监控装置能够对地下管线更好的监控;数据处理子系统和数据处理主系统通过无线连接,能够不受地域和距离的限制,应用范围更加广泛。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术方案构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控方法,其特征在于,包括以下步骤:
A.对地下管网进行监控区域划分,每个监控区域设置有一个数据处理子系统和至少两个定点监控装置;
将收集的地下管网实时数据划分成多份并行处理;
B.通过定点监控装置收集所属监控区域地下管线正常运行时不同类型的相关数据整合为数据集,储存在对应的数据处理子系统,并根据数据类型在数据处理子系统中设定不同的临界阈值;通过各监控区域的数据处理子系统将数据集传输到数据处理主系统中,数据处理主系统对多个数据集进行整合处理;
数据处理子系统和数据处理主系统都储存有各个定点监控位置管线正常运行时的数据,数据处理子系统对实时监控数据进行处理;数据处理主系统对数据进行处理时,无需反复向数据处理子系统发出数据调取指令;
C.所述定点监控装置进行实时监控,并将监控的数据传输到数据处理子系统中与相对应的所述临界阈值比较,当数据中存在超过相同类型的临界阈值的异常数据时,所述数据处理子系统将实时数据上传到数据处理主系统;
各数据处理子系统对于所属监控区域的实时监控数据进行比较处理,出现异常数据时传输给数据处理主系统;
D.所述数据处理主系统对实时数据进行智能判断,监控是否存在范围区域异常,并生成故障订单输出到终端系统;数据处理主系统预先设定一个预警阈值,数据处理主系统对异常数据进行判断时,数据处理主系统调取监控到异常数据的定点监控装置相邻的定点监控装置所监控的数据与储存在数据处理主系统中的数据集进行比较,判断是否存在范围区域异常和异常数据是否大于预警阈值;
数据处理主系统接收到数据处理子系统发出的异常数据时,需要对发生异常的区域相邻区域的数据处理子系统进行数据调取,通过一段时间内数据的变化判定相邻区域的数据是否发生异常和是否存在范围区域异常;
E.设置存在范围区域异常或/和异常数据大于预警阈值时,数据处理主系统自动关闭该区域管线阈门,并发出警报,生成故障订单输出到终端系统;设置不存在范围区域异常或/和异常数据小于预警阈值,数据处理主系统发出警报,生成故障订单输出到终端系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据智能化的地下管网危险源管控方法,其特征在于,所述各数据处理子系统对于所属监控区域的实时监控数据进行比较处理,出现异常数据时传输给数据处理主系统。
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