CN112944220A - 基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法及云监测平台 - Google Patents

基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法及云监测平台 Download PDF

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CN112944220A
CN112944220A CN202110145777.7A CN202110145777A CN112944220A CN 112944220 A CN112944220 A CN 112944220A CN 202110145777 A CN202110145777 A CN 202110145777A CN 112944220 A CN112944220 A CN 112944220A
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water
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罗杰辉
尹晓东
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Nanjing Xiaoxiu Automation Technology Co ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L13/00—Devices or apparatus for measuring differences of two or more fluid pressure values

Abstract

本发明公开基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法及云监测平台，通过将长距离饮水工程中水管划分成各段水管区域，按照水管的不同铺设地形进行分类，统计各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置，并检测各段水管区域内上坡和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，计算各段水管区域内上坡和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，同时检测各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数，并综合计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，控制各段水管区域内对应加压泵进行加压或降压处理，从而满足城市人民的饮水安全需求。

Description

基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测 方法及云监测平台
技术领域
本发明涉及饮水工程安全监测领域，涉及到基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法及云监测平台。
背景技术
随着我国经济的快速发展，城市供水量与日俱增，国内大部分城市均需进行长距离调水来满足城市人民饮水安全需要，其中绝大部分均采用长距离管道输水方式。目前长距离管道输水方式存在一些不可避免的缺陷，现有的长距离管道输水方式大多数采用固定水压进行安全输水，不考虑长距离水管区域的管道铺设地形，导致长距离水管的管道内水压过低或过高，从而容易出现长距离水管的漏水、缺水、爆管的现象，造成水资源的巨大浪费，严重影响长距离饮水工程的安全运行，进而无法满足城市人民的饮水安全需求，为了解决以上问题，现设计基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法及云监测平台。
发明内容
本发明的目的在于提供基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法及云监测平台，本发明通过将长距离饮水工程中水管划分成各段水管区域，获取各段水管区域的铺设地形走势，同时按照水管的不同铺设地形将长距离饮水工程中各段水管区域分类成各铺设地形的各子区域，统计各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置，并检测各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，计算各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，同时检测各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数，并综合计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，控制各段水管区域内对应加压泵进行加压或降压处理，解决了背景技术中存在的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法，包括如下步骤：
S1、将长距离饮水工程中水管划分成各段水管区域，获取各段水管区域的铺设地形走势；
S2、同时按照水管的不同铺设地形将长距离饮水工程中各段水管区域分类成各铺设地形的各子区域，统计各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置；
S3、并检测各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，计算各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数；
S4、同时检测各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数；
S5、并综合计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，控制各段水管区域内对应加压泵进行加压或降压处理；
上述基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法使用了一种基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测系统，包括水管划分模块、铺设地形获取模块、铺设地形分类模块、坡度角检测模块、坡度角分析模块、水管长度检测模块、分析服务器、云计算中心、云控制终端和云存储数据库；
所述分析服务器分别与坡度角分析模块、水管长度检测模块、云计算中心、和云存储数据库连接，铺设地形获取模块分别与水管划分模块和铺设地形分类模块连接，铺设地形分类模块分别与坡度角检测模块和水管长度检测模块连接，坡度角分析模块分别与坡度角检测模块和云存储数据库连接，云计算中心分别与云控制终端和云存储数据库连接；
所述水管划分模块用于对长距离饮水工程中水管进行划分，按照水管中安装的各加压泵位置将水管划分成若干段水管区域，对各段水管区域按照设定的顺序依次进行编号，长距离饮水工程中各段水管区域编号分别为1,2,...,i,...,n，将长距离饮水工程中各段水管区域编号发送至铺设地形获取模块；
所述铺设地形获取模块用于接收水管划分模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域编号，通过查询水管铺设地区对应地图获取各段水管区域的铺设地形走势，将长距离饮水工程中各段水管区域的铺设地形走势发送至铺设地形分类模块；
所述铺设地形分类模块用于接收铺设地形获取模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域的铺设地形走势，按照水管的不同铺设地形将长距离饮水工程中各段水管区域分类成各铺设地形子区域，统计长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置，分别构成长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域位置集合PiA(pia1,pia2,...,piaj,...,piam)、长距离饮水工程中各段水管区域内水平铺设地形的各子区域位置集合PiB(pib1,pib2,...,pibf,...,pibk)和长距离饮水工程中各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域位置集合PiC(pic1,pic2,...,picr,...,picl)，piaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域位置，pibf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域位置，picr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域位置，将长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置集合分别发送至坡度角检测模块和水管长度检测模块；
所述坡度角检测模块包括坡度测量仪，用于接收铺设地形分类模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置集合，通过坡度测量仪分别检测长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域水管坡度角和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，统计长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，分别构成长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域水管坡度角集合θiA(θia1,θia2,...,θiaj,...,θiam)和长距离饮水工程中各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域水管坡度角θiC(θic1,θic2,...,θicr,...,θicl)，θiaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管坡度角，θicr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管坡度角，将长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角集合发送至坡度角分析模块；
所述坡度角分析模块用于接收坡度角检测模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角集合，提取云存储数据库中存储的长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，分别计算各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数和各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，统计各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，将各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数发送至分析服务器；
所述水管长度检测模块包括激光测距仪，用于接收铺设地形分类模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置集合，通过激光测距仪分别检测长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，统计长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，分别构成长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域水管长度集合LiA(Lia1,Lia2,...,Liaj,...,Liam)、长距离饮水工程中各段水管区域内水平铺设地形的各子区域水管长度集合LiB(Lib1,Lib2,...,Libf,...,Libk)和长距离饮水工程中各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域水管长度集合LiC(Lic1,Lic2,...,Licr,...,Licl)，Liaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内
上坡铺设地形的第j个子区域水管长度，Libf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域水管长度，Licr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管长度，将长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度集合发送至分析服务器；
所述分析服务器用于接收坡度角分析模块发送的各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，同时接收水管长度检测模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度集合，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数，统计长距离饮水工程中各段水管区域的水流量综合影响系数，将长距离饮水工程中各段水管区域的水流量综合影响系数发送至云计算中心；
所述云计算中心用于接收分析服务器发送的长距离饮水工程中各段水管区域的水流量综合影响系数，提取云存储数据库中存储的长距离饮水工程中水管的标准半径、标准横截面积和标准水流量，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，统计长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，将长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值发送至云控制终端；
所述云控制终端用于接收云计算中心发送的长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，当某段水管区域内水管出口处水压差值为正值时，控制该段水管区域内对应加压泵进行加压处理，当某段水管区域内水管出口处水压差值为负值时，控制该段水管区域内对应加压泵进行降压处理；
所述云存储数据库用于存储长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数ε标，同时存储长距离饮水工程中水管的标准半径R、标准横截面积s0和标准水流量Q标。
进一步地，所述水管的不同铺设地形分别为上坡铺设地形、水平铺设地形和下坡铺设地形。
进一步地，所述各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数计算公式为
Figure BDA0002930197160000061
εiaj表示为第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域中单位长度水管内水流量影响系数，ε标表示为长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，θiaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管坡度角。
进一步地，所述各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数计算公式为
Figure BDA0002930197160000062
εicr表示为第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域中单位长度水管内水流量影响系数，ε标表示为长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，θicr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管坡度角。
进一步地，所述长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数计算公式为
Figure BDA0002930197160000071
εi表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水流量综合影响系数，Liaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管长度，εiaj表示为第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域中单位长度水管内水流量影响系数，Libf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域水管长度，ε标表示为长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，Licr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管长度，εicr表示为第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域中单位长度水管内水流量影响系数。
进一步地，所述长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值计算公式为
Figure BDA0002930197160000072
ΔFi表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水管出口处水压差值，Q标,s0,R分别表示为长距离饮水工程中水管的标准水流量、标准横截面积和标准半径，εi表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水流量综合影响系数，Liaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管长度，Libf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域水管长度，Licr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管长度，ρ表示为水的标准密度，g表示为地球的重力加速度，等于9.8m/s2。
在第二方面，本发明还提供一种云监测平台，所述云监测平台包括处理器、机器可读存储介质和网络接口，所述机器可读存储介质、所述网络接口以及所述处理器之间通过总线系统相连，所述网络接口用于与至少一个长距离饮水工程安全在线实时监测设备通信连接，所述机器可读存储介质用于存储程序、指令或代码，所述处理器用于执行所述机器可读存储介质中的程序、指令或代码，以执行本发明所述的长距离饮水工程安全在线实时监测方法。
有益效果：
(1)本发明提供的基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法及云监测平台，通过将长距离饮水工程中水管划分成各段水管区域，获取各段水管区域的铺设地形走势，同时按照水管的不同铺设地形将长距离饮水工程中各段水管区域分类成各铺设地形的各子区域，统计各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置，从而提高监测数据的科学性和统计数据的方便性，为后期分析各段水管区域内水流量综合影响系数奠定基础，并检测各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，计算各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，同时检测各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数，为后期计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值提供可靠的参考数据。
(2)本发明通过计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，并控制各段水管区域内对应加压泵进行加压或降压处理，从而避免长距离水管的管道内水压过低或过高的问题，降低长距离水管的漏水、缺水、爆管现象的发生率，降低水资源的浪费，有效的保障长距离饮水工程的安全运行，进而满足城市人民的饮水安全需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法步骤流程图；
图2为本发明的模块连接结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明的第一方面提供基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法，包括如下步骤：
S1、将长距离饮水工程中水管划分成各段水管区域，获取各段水管区域的铺设地形走势；
S2、同时按照水管的不同铺设地形将长距离饮水工程中各段水管区域分类成各铺设地形的各子区域，统计各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置；
S3、并检测各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，计算各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数；
S4、同时检测各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数；
S5、并综合计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，控制各段水管区域内对应加压泵进行加压或降压处理。
参照图2所示，该基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法使用了一种基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测系统，包括水管划分模块、铺设地形获取模块、铺设地形分类模块、坡度角检测模块、坡度角分析模块、水管长度检测模块、分析服务器、云计算中心、云控制终端和云存储数据库。
所述分析服务器分别与坡度角分析模块、水管长度检测模块、云计算中心、和云存储数据库连接，铺设地形获取模块分别与水管划分模块和铺设地形分类模块连接，铺设地形分类模块分别与坡度角检测模块和水管长度检测模块连接，坡度角分析模块分别与坡度角检测模块和云存储数据库连接，云计算中心分别与云控制终端和云存储数据库连接。
所述水管划分模块用于对长距离饮水工程中水管进行划分，按照水管中安装的各加压泵位置将水管划分成若干段水管区域，对各段水管区域按照设定的顺序依次进行编号，长距离饮水工程中各段水管区域编号分别为1,2,...,i,...,n，将长距离饮水工程中各段水管区域编号发送至铺设地形获取模块。
所述铺设地形获取模块用于接收水管划分模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域编号，通过查询水管铺设地区对应地图获取各段水管区域的铺设地形走势，将长距离饮水工程中各段水管区域的铺设地形走势发送至铺设地形分类模块。
所述铺设地形分类模块用于接收铺设地形获取模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域的铺设地形走势，按照水管的不同铺设地形将长距离饮水工程中各段水管区域分类成各铺设地形子区域，其中水管的不同铺设地形分别为上坡铺设地形、水平铺设地形和下坡铺设地形，并统计长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置，分别构成长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域位置集合PiA(pia1,pia2,...,piaj,...,piam)、长距离饮水工程中各段水管区域内水平铺设地形的各子区域位置集合PiB(pib1,pib2,...,pibf,...,pibk)和长距离饮水工程中各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域位置集合PiC(pic1,pic2,...,picr,...,picl)，piaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域位置，pibf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域位置，picr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域位置，将长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置集合分别发送至坡度角检测模块和水管长度检测模块，从而提高监测数据的科学性和统计数据的方便性，为后期分析各段水管区域内水流量综合影响系数奠定基础。
所述坡度角检测模块包括坡度测量仪，用于接收铺设地形分类模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置集合，通过坡度测量仪分别检测长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域水管坡度角和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，统计长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，分别构成长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域水管坡度角集合θiA(θia1,θia2,...,θiaj,...,θiam)和长距离饮水工程中各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域水管坡度角θiC(θic1,θic2,...,θicr,...,θicl)，θiaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管坡度角，θicr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管坡度角，将长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角集合发送至坡度角分析模块。
所述坡度角分析模块用于接收坡度角检测模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角集合，提取云存储数据库中存储的长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，计算各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数
Figure BDA0002930197160000121
εiaj表示为第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域中单位长度水管内水流量影响系数，ε标表示为长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，θiaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管坡度角；同时计算各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数
Figure BDA0002930197160000122
εicr表示为第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域中单位长度水管内水流量影响系数，θicr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管坡度角，统计各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，为后期计算长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数提供可靠的参考依据，并将各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数发送至分析服务器。
所述水管长度检测模块包括激光测距仪，用于接收铺设地形分类模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置集合，通过激光测距仪分别检测长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，统计长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，分别构成长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域水管长度集合LiA(Lia1,Lia2,...,Liaj,...,Liam)、长距离饮水工程中各段水管区域内水平铺设地形的各子区域水管长度集合LiB(Lib1,Lib2,...,Libf,...,Libk)和长距离饮水工程中各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域水管长度集合LiC(Lic1,Lic2,...,Licr,...,Licl)，Liaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管长度，Libf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域水管长度，Licr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管长度，将长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度集合发送至分析服务器。
所述分析服务器用于接收坡度角分析模块发送的各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，同时接收水管长度检测模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度集合，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数
Figure BDA0002930197160000131
εi表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水流量综合影响系数，Liaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管长度，εiaj表示为第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域中单位长度水管内水流量影响系数，Libf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域水管长度，ε标表示为长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，Licr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管长度，εicr表示为第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域中单位长度水管内水流量影响系数，统计长距离饮水工程中各段水管区域的水流量综合影响系数，为后期计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值提供可靠的参考数据，并将长距离饮水工程中各段水管区域的水流量综合影响系数发送至云计算中心。
所述云计算中心用于接收分析服务器发送的长距离饮水工程中各段水管区域的水流量综合影响系数，提取云存储数据库中存储的长距离饮水工程中水管的标准半径、标准横截面积和标准水流量，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值
Figure BDA0002930197160000141
ΔFi表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水管出口处水压差值，Q标,s0,R分别表示为长距离饮水工程中水管的标准水流量、标准横截面积和标准半径，εi表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水流量综合影响系数，Liaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管长度，Libf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域水管长度，Licr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管长度，ρ表示为水的标准密度，g表示为地球的重力加速度，等于9.8m/s2，统计长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，将长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值发送至云控制终端。
所述云控制终端用于接收云计算中心发送的长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，当某段水管区域内水管出口处水压差值为正值时，控制该段水管区域内对应加压泵进行加压处理，当某段水管区域内水管出口处水压差值为负值时，控制该段水管区域内对应加压泵进行降压处理，从而避免长距离水管的管道内水压过低或过高的问题，降低长距离水管的漏水、缺水、爆管现象的发生率，降低水资源的浪费，有效的保障长距离饮水工程的安全运行，进而满足城市人民的饮水安全需求。
所述云存储数据库用于存储长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数ε标，同时存储长距离饮水工程中水管的标准半径R、标准横截面积s0和标准水流量Q标。
在第二方面，本发明还提供一种云监测平台，所述云监测平台包括处理器、机器可读存储介质和网络接口，所述机器可读存储介质、所述网络接口以及所述处理器之间通过总线系统相连，所述网络接口用于与至少一个长距离饮水工程安全在线实时监测设备通信连接，所述机器可读存储介质用于存储程序、指令或代码，所述处理器用于执行所述机器可读存储介质中的程序、指令或代码，以执行本发明所述的长距离饮水工程安全在线实时监测方法。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将长距离饮水工程中水管划分成各段水管区域，获取各段水管区域的铺设地形走势；
S2、同时按照水管的不同铺设地形将长距离饮水工程中各段水管区域分类成各铺设地形的各子区域，统计各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置；
S3、并检测各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，计算各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数；
S4、同时检测各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数；
S5、并综合计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，控制各段水管区域内对应加压泵进行加压或降压处理；
上述基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法使用了一种基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测系统，包括水管划分模块、铺设地形获取模块、铺设地形分类模块、坡度角检测模块、坡度角分析模块、水管长度检测模块、分析服务器、云计算中心、云控制终端和云存储数据库；
所述分析服务器分别与坡度角分析模块、水管长度检测模块、云计算中心、和云存储数据库连接，铺设地形获取模块分别与水管划分模块和铺设地形分类模块连接，铺设地形分类模块分别与坡度角检测模块和水管长度检测模块连接，坡度角分析模块分别与坡度角检测模块和云存储数据库连接，云计算中心分别与云控制终端和云存储数据库连接；
所述水管划分模块用于对长距离饮水工程中水管进行划分，按照水管中安装的各加压泵位置将水管划分成若干段水管区域，对各段水管区域按照设定的顺序依次进行编号，长距离饮水工程中各段水管区域编号分别为1,2,...,i,...,n，将长距离饮水工程中各段水管区域编号发送至铺设地形获取模块；
所述铺设地形获取模块用于接收水管划分模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域编号，通过查询水管铺设地区对应地图获取各段水管区域的铺设地形走势，将长距离饮水工程中各段水管区域的铺设地形走势发送至铺设地形分类模块；
所述铺设地形分类模块用于接收铺设地形获取模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域的铺设地形走势，按照水管的不同铺设地形将长距离饮水工程中各段水管区域分类成各铺设地形子区域，统计长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置，分别构成长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域位置集合PiA(pia1,pia2,...,piaj,...,piam)、长距离饮水工程中各段水管区域内水平铺设地形的各子区域位置集合PiB(pib1,pib2,...,pibf,...,pibk)和长距离饮水工程中各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域位置集合PiC(pic1,pic2,...,picr,...,picl)，piaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域位置，pibf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域位置，picr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域位置，将长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置集合分别发送至坡度角检测模块和水管长度检测模块；
所述坡度角检测模块包括坡度测量仪，用于接收铺设地形分类模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置集合，通过坡度测量仪分别检测长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域水管坡度角和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，统计长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角，分别构成长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域水管坡度角集合θiA(θia1,θia2,...,θiaj,...,θiam)和长距离饮水工程中各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域水管坡度角θiC(θic1,θic2,...,θicr,...,θicl)，θiaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管坡度角，θicr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管坡度角，将长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角集合发送至坡度角分析模块；
所述坡度角分析模块用于接收坡度角检测模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域水管坡度角集合，提取云存储数据库中存储的长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，分别计算各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数和各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，统计各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，将各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数发送至分析服务器；
所述水管长度检测模块包括激光测距仪，用于接收铺设地形分类模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域位置集合，通过激光测距仪分别检测长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，统计长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度，分别构成长距离饮水工程中各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域水管长度集合LiA(Lia1,Lia2,...,Liaj,...,Liam)、长距离饮水工程中各段水管区域内水平铺设地形的各子区域水管长度集合LiB(Lib1,Lib2,...,Libf,...,Libk)和长距离饮水工程中各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域水管长度集合LiC(Lic1,Lic2,...,Licr,...,Licl)，Liaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管长度，Libf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域水管长度，Licr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管长度，将长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度集合发送至分析服务器；
所述分析服务器用于接收坡度角分析模块发送的各段水管区域内上坡铺设地形和下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数，同时接收水管长度检测模块发送的长距离饮水工程中各段水管区域内各铺设地形的各子区域水管长度集合，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数，统计长距离饮水工程中各段水管区域的水流量综合影响系数，将长距离饮水工程中各段水管区域的水流量综合影响系数发送至云计算中心；
所述云计算中心用于接收分析服务器发送的长距离饮水工程中各段水管区域的水流量综合影响系数，提取云存储数据库中存储的长距离饮水工程中水管的标准半径、标准横截面积和标准水流量，计算长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，统计长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，将长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值发送至云控制终端；
所述云控制终端用于接收云计算中心发送的长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值，当某段水管区域内水管出口处水压差值为正值时，控制该段水管区域内对应加压泵进行加压处理，当某段水管区域内水管出口处水压差值为负值时，控制该段水管区域内对应加压泵进行降压处理；
所述云存储数据库用于存储长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数ε标，同时存储长距离饮水工程中水管的标准半径R、标准横截面积s0和标准水流量Q标。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法，其特征在于：所述水管的不同铺设地形分别为上坡铺设地形、水平铺设地形和下坡铺设地形。
3.根据权利要求1所述的基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法，其特征在于：所述各段水管区域内上坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数计算公式为
Figure FDA0002930197150000051
εiaj表示为第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域中单位长度水管内水流量影响系数，ε标表示为长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，θiaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管坡度角。
4.根据权利要求1所述的基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法，其特征在于：所述各段水管区域内下坡铺设地形的各子区域中单位长度水管内水流量影响系数计算公式为
Figure FDA0002930197150000052
εicr表示为第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域中单位长度水管内水流量影响系数，ε标表示为长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，θicr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管坡度角。
5.根据权利要求1所述的基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法，其特征在于：所述长距离饮水工程中各段水管区域内水流量综合影响系数计算公式为
Figure FDA0002930197150000061
εi表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水流量综合影响系数，Liaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管长度，εiaj表示为第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域中单位长度水管内水流量影响系数，Libf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域水管长度，ε标表示为长距离饮水工程中单位长度水管内标准水流量影响系数，Licr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管长度，εicr表示为第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域中单位长度水管内水流量影响系数。
6.根据权利要求1所述的基于人工智能和物联网的长距离饮水工程安全在线实时监测方法，其特征在于：所述长距离饮水工程中各段水管区域内水管出口处水压差值计算公式为
Figure FDA0002930197150000062
ΔFi表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水管出口处水压差值，Q标,s0,R分别表示为长距离饮水工程中水管的标准水流量、标准横截面积和标准半径，εi表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水流量综合影响系数，Liaj表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内上坡铺设地形的第j个子区域水管长度，Libf表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内水平铺设地形的第f个子区域水管长度，Licr表示为长距离饮水工程中第i段水管区域内下坡铺设地形的第r个子区域水管长度，ρ表示为水的标准密度，g表示为地球的重力加速度，等于9.8m/s2。
7.一种云监测平台，其特征在于：所述云监测平台包括处理器、机器可读存储介质和网络接口，所述机器可读存储介质、所述网络接口以及所述处理器之间通过总线系统相连，所述网络接口用于与至少一个长距离饮水工程安全在线实时监测设备通信连接，所述机器可读存储介质用于存储程序、指令或代码，所述处理器用于执行所述机器可读存储介质中的程序、指令或代码，以执行权利要求1-6中任意一项所述的长距离饮水工程安全在线实时监测方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116797100A (zh) * 2023-07-14 2023-09-22 荆州市江俊建筑装饰有限公司 一种基于可视化的装饰工程全程监控管理系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102426442A (zh) * 2011-10-13 2012-04-25 湖南城市学院 一种复杂水系的水资源实时监测管理方法及系统
CN105554163A (zh) * 2016-02-01 2016-05-04 武汉楚云端信息科技有限责任公司 一种基于云计算的远程监测系统及远程监测方法
CN108708428A (zh) * 2018-03-30 2018-10-26 东莞产权交易中心 一种带有监测系统的水管路径规划方法
CN108764512A (zh) * 2018-03-30 2018-11-06 东莞产权交易中心 带监测系统的大型社区中心区域增压泵路径规划方法
CN109854960A (zh) * 2018-12-18 2019-06-07 深圳市东深电子股份有限公司 一种长距离输水管网监控系统及监控方法
CN110189053A (zh) * 2019-06-07 2019-08-30 广州远正智能科技股份有限公司 一种公共建筑能源消耗监测管理系统
CN112053093A (zh) * 2020-09-29 2020-12-08 张婉婷 一种基于大数据的地质灾害滑坡实时监测管理系统
CN112269812A (zh) * 2020-10-16 2021-01-26 苏宇航 一种基于大数据的智能电力配电网安全监测管理系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102426442A (zh) * 2011-10-13 2012-04-25 湖南城市学院 一种复杂水系的水资源实时监测管理方法及系统
CN105554163A (zh) * 2016-02-01 2016-05-04 武汉楚云端信息科技有限责任公司 一种基于云计算的远程监测系统及远程监测方法
CN108708428A (zh) * 2018-03-30 2018-10-26 东莞产权交易中心 一种带有监测系统的水管路径规划方法
CN108764512A (zh) * 2018-03-30 2018-11-06 东莞产权交易中心 带监测系统的大型社区中心区域增压泵路径规划方法
CN109854960A (zh) * 2018-12-18 2019-06-07 深圳市东深电子股份有限公司 一种长距离输水管网监控系统及监控方法
CN110189053A (zh) * 2019-06-07 2019-08-30 广州远正智能科技股份有限公司 一种公共建筑能源消耗监测管理系统
CN112053093A (zh) * 2020-09-29 2020-12-08 张婉婷 一种基于大数据的地质灾害滑坡实时监测管理系统
CN112269812A (zh) * 2020-10-16 2021-01-26 苏宇航 一种基于大数据的智能电力配电网安全监测管理系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116797100A (zh) * 2023-07-14 2023-09-22 荆州市江俊建筑装饰有限公司 一种基于可视化的装饰工程全程监控管理系统

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