CN113341097B - 一种基于大数据的水质安全监测预警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大数据的水质安全监测预警系统，该系统包括供水站分布系统、水质监测预警系统和管道更换信息上传系统；所述供水站分布系统用于根据地理位置判断供水站的分布状况；所述水质监测预警系统，通过设置的监测节点监测管道内水质情况，判断水质是否包含有异常情况；所述管道更换信息上传系统，检测余氯在管道中水质的变化状况，在经过余氯的冲刷后分析是否需要更换管道，从而不影响管道中水的质量，通过对监测节点进行调节设置，能够减少监测所耗电量、节约能源，对水质进行有效监测；通过对监测节点的时间进行校准，保证监测节点截止测量的数据时间为同步的，保证数据的真实有效。
Description
技术领域
本发明涉及大数据水质安全技术领域，具体为一种基于大数据的水质安全监测预警系统及方法。
背景技术
自来水成为了人类重要的源泉，国家对自来水从自来水厂流出时的要求也特别严格，严格控制自来水中的细菌或者多种微生物以及混合物的程度来影响人类的身体健康，通常使用含有氯元素的化学药剂对自来水中的细菌进行消除，但是在自来水流出自来水厂时还是留有大于等于0.05mg的余氯在水中以消除管网中的细菌以及成渣，但是随着余氯在水中的融入，余氯在水中逐渐消散也将不足以将管网中的细菌进行消除；因此，需要对余氯进行监测，目前市场上有较多方法对余氯进行监测，本方法针对城市内的一级供水站和二级供水站进行监测，判断监测节点和管道是否有必要进行更换。
在论文“城市供水管网水质监测点分布的合理性分析”中，发表时间为2012年1月15日中，在文中表述“管网水质检测采样点数，一般应按供水人口每两万人口设一个采样点计算...应设置在居民经常用水点，使得市政供水大用户应检尽检，有力的避免漏检情况的发生，达到万无一失的标准”，该论文中表明了需要设置多个检测采样点对水质的安全性进行采集，但是如果一直使用多个采样点进行监测，会浪费监测时所耗电量，但是如果将部分监测点关闭，无法有效的监测使用水的安全性，因此，需要合理调节监测点和设置监测点；由于从水泵流出水的压力时均匀的，不会导致管道内的杂质随着水流流动，但是如果在一段时间内重新启动水泵，使得从水泵流出的水受到的压力大于标准压力，能够将管道内的水和杂质一并在水中进行流动，从而导致了水中的细菌和杂质变多，使得水的质量安全下降；
当水中产生杂质时，需要对水进行严格控制，一旦水质出现问题时及时排查原因，更换监测节点或者管道，因此，需要及时对产生的问题进行优化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于大数据的水质安全监测预警系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
进一步的，该系统包括供水站分布系统、水质监测预警系统和管道更换信息上传系统；
所述供水站分布系统用于根据地理位置判断供水站的分布状况；
所述水质监测预警系统，通过设置的监测节点监测管道内水质情况，判断水质是否包含有异常情况；
所述管道更换信息上传系统，检测余氯在管道中水质的变化状况，在经过余氯的冲刷后分析是否需要更换管道，从而不影响管道中水的质量
进一步的，所述供水站分布系统包括GPS位置显示模块和供水站种类分布模块；
所述GPS位置显示模块用于对城市进行定位并展示地理位置分布状况；
所述供水站种类分布模块，由一级供水站、二级供水站和管道组成，并将供水站的分布显示在地理位置中，从而清楚了解到供水站在城市中的分布状况。
进一步的，所述水质监测预警系统包括水流压力分布检测上传模块、阀门动静态验证模块、管道数据呈现模块、监测节点设置模块、水质状态分析模块、节点调节控制模块、节点时间同步检测模块、管道状态异常模块；
所述水流压力分布检测上传模块用于监测水流在管道内不同时间点的水压情况；
所述阀门动静态验证模块，判断同一时间点内水压是否大于历史水压，并分析阀门的状态，从而分析出是否会影响水质；
所述管道数据呈现模块用于分析管道已安装的年限和经过管道时水质情况，将数据保存以便于分析对比；
所述监测节点设置单元，在与一级供水站相连接的多个二级供水站节点通过管道连接的交叉点个数进而设置监测节点；
所述水质状态分析模块，通过所设置的监测节点分析水质的安全性，分析出水质是否有异常情况；
所述节点调节控制模块，通过调节不同监测节点的开关判断管道内的水质情况；
所述节点时间同步检测模块，调取同一时间段管道上传水质数据时的时间进行分析，分析上传数据时间是否同步；
所述管道状态异常模块用于根据监测点所上传数据判断管道内是否为异常状况。
进一步的，所述管道更换信息上传系统包括水质位置点分布状况模块、水质异常预警模块和管道标识模块；
所述水质位置点分布状况模块用于显示余氯在经过若干管道后冲刷后，显示在当前管道内的分布状况；
所述水质异常预警模块，检测当前所检测管道所处位置是否为核心管道，如检测到为核心管道，对该管道进行更换；
所述管道标识模块，对所需更换的管道进行标记，能够引起重视。
一种基于大数据的水质安全监测预警方法，该方法包括：
步骤一：对城市进行定位，了解城市内所包含的一级供水站和二级供水站的分布情况，并将分布情况反馈给步骤二；
步骤二：根据反馈的超标水压数据，通过调节不同位置的监测节点判断水质是否安全，进一步监测节点上传数据时是否存在时间差，分析监测节点是否异常；
步骤三：分析余氯在经过若干管道冲刷后，在当前管道内的分布状况；检测到当前管道内余氯的分布状况少于最低余氯分布值时，进一步分析当前管道位置是否处于核心管道位置；如检测到为核心管道位置时，对该核心管道进行更换。
所述监测节点调节的步骤具体为：
所述监测节点在与一级供水站相连接的多个二级供水站节点通过管道连接的交叉点个数进而设置；
步骤S01：遍寻到交叉节点中最接近的监测节点和与该交叉点最远的监测点，将监测点打开，分析水压和水质数据情况，判断水压数据是否大于标准水压，当检测到水压数据大于标准水压时，跳转到步骤S02；
步骤S02：分析阀门是否有开和关的状态存在，如阀门有开启状态，则表示水质处于正常异常状态；如阀门没有开启状态，则并非为水泵原因，跳转到步骤S03；
步骤S03：分析最远节点中是否包含有分叉节点，判断分叉节点个数是否有大于等于两个分叉节点，如是，则靠近下一个分叉节点，重复步骤S01至S03；如不是，当前交叉节点则为异常交叉点，跳转到步骤S04;
步骤S04：监测最后一个交叉节点所对应的监测点并与上述各分支分叉节点存在的监测节点进行同一数据上传，分析最后一个监测点所上传数据对应时间与其它监测节点上传数据对应时间是否一致，如不一致，则对监测节点进行定位并重新更新时间。
遍寻交叉节点的步骤具体为：
步骤D01：初始化交叉节点，将蚂蚁随机放置在交叉节点上；
步骤D02：对每只蚂蚁行走的交叉点个数进行记录，进一步判断是否有其它交叉节点存在，若存在，则循环步骤D01至步骤D02；若不存在其它交叉点，则跳转到步骤D03;
步骤D03：对蚂蚁行走过程中的信息素进行更新，判断信息素是否满足停止条件；如满足，则分析蚂蚁行走的所有交叉点，并设置监测点；如不满足，则跳转到步骤D02，直至满足信息素条件。
判断管道是否异常时，需对管道所在位置进行定位；对管道位置所存在的前一个监测点或者后一个监测点进行控制，控制任意一个或者两个监测点开启并测量数据。
判断当前管道是否为核心管道具体为：分析当前定位的管道后方是否包含有交叉点，并获取管道后方的交叉点个数，当交叉点个数大于标准交叉点个数时，表示当前的管道为核心管道，需要即刻对管道所在位置进行标记并更换；当交叉点个数小于标准交叉点个数时，更换当前管道的速率小于更换核心管道的速率。
经多个监测点检测当前水质含量不达标时，且多个监测点上传数据时间点为统一时间，通过所上传的监测点数据，得到水在管道内形成的水流速度为V水流，水在管道内流动的平均时间为t水流,检测水质不达标时判断出水流在管道内的具体位置为G1，定位距离最近的二级供水站节点为G2；
当
时，表示水流移动位置未到达二级供水站，及时将二极供水站所在泵关闭，当
时，检测到水流移动位置已超出现二级供水站，需定位找到下一个二级供水站关闭所在泵；
其中：G1为水质不达标时水流在管道内的位置，G2表示距离所检测水质不达标时最近的供水站位置。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1.通过水质监测预警系统，通过寻找交叉节点的数量而设置监测节点，有效控制监测节点从而能够避免监测节点过多造成能源的浪费，节省所耗费电量；并设置节点时间同步检测模块，通过检测监测节点上传数据时的时间，分析监测节点上的数据是否同步，而不是将非本次时间的数据进行上传，将不能同步时间的监测节点进行更换，保证数据能够有效上传更加有效的判断出水质的安全性；
2.通过管道更换信息上传系统，将余氯在不同管道中冲刷时的水质进行检测，定位识别出不能将含有杂质进行消除的管道，分析所在管道的位置并将管道替换，保证此管道内的细菌或者杂质无法流入到其余管道中，保证水质的安全性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种基于大数据的水质安全监测预警系统的选择监控节点的步骤示意图；
图2是本发明一种基于大数据的水质安全监测预警系统的遍历交叉节点的步骤示意图；
图3是本发明一种基于大数据的水质安全监测预警系统的一级供水站与二级供水站的分布示意图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：
进一步的，该系统包括供水站分布系统、水质监测预警系统和管道更换信息上传系统；
所述供水站分布系统用于根据地理位置判断供水站的分布状况；
所述水质监测预警系统，通过设置的监测节点监测管道内水质情况，判断水质是否包含有异常情况；
所述管道更换信息上传系统，检测余氯在管道中水质的变化状况，在经过余氯的冲刷后分析是否需要更换管道，从而不影响管道中水的质量
进一步的，所述供水站分布系统包括GPS位置显示模块和供水站种类分布模块；
所述GPS位置显示模块用于对城市进行定位并展示地理位置分布状况；
所述供水站种类分布模块，由一级供水站、二级供水站和管道组成，并将供水站的分布显示在地理位置中，从而清楚了解到供水站在城市中的分布状况。
进一步的，所述水质监测预警系统包括水流压力分布检测上传模块、阀门动静态验证模块、管道数据呈现模块、监测节点设置模块、水质状态分析模块、节点调节控制模块、节点时间同步检测模块、管道状态异常模块；
所述水流压力分布检测上传模块用于监测水流在管道内不同时间点的水压情况；
所述阀门动静态验证模块，判断同一时间点内水压是否大于历史水压，并分析阀门的状态，从而分析出是否会影响水质；
如果阀门内的水压，例如在10.00-10.05分钟内重新启动了阀门开关将会导致该段时间内的水压，相比于9.50-10.00中的水压高，会将该管道内的微生物和细菌冲起来，流向下一个管道内，增加下一个管道内的负担。
所述管道数据呈现模块用于分析管道已安装的年限和经过管道时水质情况，将数据保存以便于分析对比；
根据管道所安装的年限，分析出管道四周所含有的细菌、微生物成分，能够根据时间推测，判断出余氯在管道中是否能够起到作用；
所述监测节点设置单元，在与一级供水站相连接的多个二级供水站节点通过管道连接的交叉点个数进而设置监测节点；
所述水质状态分析模块，通过所设置的监测节点分析水质的安全性，分析出水质是否有异常情况；
所述节点调节控制模块，通过调节不同监测节点的开关判断管道内的水质情况；
所述节点时间同步检测模块，调取同一时间段管道上传水质数据时的时间进行分析，分析上传数据时间是否同步；
所述管道状态异常模块用于根据监测点所上传数据判断管道内是否为异常状况。
进一步的，所述管道更换信息上传系统包括水质位置点分布状况模块、水质异常预警模块和管道标识模块；
所述水质位置点分布状况模块用于显示余氯在经过若干管道后冲刷后，显示在当前管道内的分布状况；
所述水质异常预警模块，检测当前所检测管道所处位置是否为核心管道，如检测到为核心管道，对该管道进行更换；
所述管道标识模块，对所需更换的管道进行标记，能够引起重视。
一种基于大数据的水质安全监测预警方法，该方法包括：
步骤一：对城市进行定位，了解城市内所包含的一级供水站和二级供水站的分布情况，并将分布情况反馈给步骤二；
步骤二：根据反馈的超标水压数据，通过调节不同位置的监测节点判断水质是否安全，进一步监测节点上传数据时是否存在时间差，分析监测节点是否异常；
步骤三：分析余氯在经过若干管道冲刷后，在当前管道内的分布状况；检测到当前管道内余氯的分布状况少于最低余氯分布值时，进一步分析当前管道位置是否处于核心管道位置；如检测到为核心管道位置时，对该核心管道进行更换；
在多个二级供水站中，所连接的是若干管道，如果含有微生物或者细菌的话，将会影响到下一个管道内的水质；如若管道存在于非核心管道中，并不会影响到或者对下一个管道影响较少；
所述监测节点调节的步骤具体为：
所述监测节点在与一级供水站相连接的多个二级供水站节点通过管道连接的交叉点个数进而设置；
步骤S01：遍寻到交叉节点中最接近的监测节点和与该交叉点最远的监测点，将监测点打开，分析水压和水质数据情况，判断水压数据是否大于标准水压，当检测到水压数据大于标准水压时，跳转到步骤S02；
步骤S02：分析阀门是否有开和关的状态存在，如阀门有开启状态，则表示水质处于正常异常状态；如阀门没有开启状态，则并非为水泵原因，跳转到步骤S03；
步骤S03：分析最远节点中是否包含有分叉节点，判断分叉节点个数是否有大于等于两个分叉节点，如是，则靠近下一个分叉节点，重复步骤S01至S03；如不是，当前交叉节点则为异常交叉点，跳转到步骤S04;
步骤S04：监测最后一个交叉节点所对应的监测点并与上述各分支分叉节点存在的监测节点进行同一数据上传，分析最后一个监测点所上传数据对应时间与其它监测节点上传数据对应时间是否一致，如不一致，则对监测节点进行定位并重新更新时间；
在步骤S03中，仅只有分叉点个数小于标准个数时，才能够判断出是由该分叉节点中的某个管道所造成，如果分叉节点中包含有两个和两个以上的分叉节点，将不能够定位出具体是何管道所造成，因此，必须要检测到最后一个分叉节点，使得检测能够更加迅速有效；
在步骤S04中，检测交叉节点所对应的时间应该同步，如若在不同时刻监测到的水质为例如：t1=90,t2=110,正常值为小于等于100，将数据向上上传时由于数据不同步，上传的数据为t1时刻的90，无法检测出该管道内的水质已经产生问题且安全性较低，因此需要将监测节点上传数据时的时间进行统一；
在此过程中，通过在交叉节点设置监测节点，能够减少监测节点的浪费，能够定位出是何种范围内的管道出现异常，并将该管道进行定位识别，且在每个交叉节点设置最近监测节点和最远的监测节点，将水质在刚流入和流出时进行比较，判断水质是否有问题存在，当水质监测到并无异常时，只将最近监测节点和最远监测节点开启，从而对水质进行测量；当检测到水质在流出时出现异常时，则需要在管道内的其它交叉节点打开监测节点，此方法可以有效节省常开监测节点的电量，节省电费资源；
在此过程中，涉及到的监测节点可以为余氯传感器、TOC传感器、电导率传感器、浊度传感器、速度传感器等。
遍寻交叉节点的步骤具体为：
步骤D01：初始化交叉节点，将蚂蚁随机放置在交叉节点上；
步骤D02：对每只蚂蚁行走的交叉点个数进行记录，进一步判断是否有其它交叉节点存在，若存在，则循环步骤D01至步骤D02；若不存在其它交叉点，则跳转到步骤D03;
步骤D03：对蚂蚁行走过程中的信息素进行更新，判断信息素是否满足停止条件；如满足，则分析蚂蚁行走的所有交叉点，并设置监测点；如不满足，则跳转到步骤D02，直至满足信息素条件；
在上述过程中，通过蚁群算法对所有的交叉点进行遍历，通过此方法能够有效分析出交叉点的个数，判断过程非常迅速，通过蚂蚁释放的信息素，能够判断出此路径上的交叉点是否遍历过，通过此方法不会造成交叉点多数或者少数，在此对交叉点进行数数，是为了能够判断出不同二级供水站所包含的交叉点个数，不同分支上所存在的监测点个数的数量，能够判断出不同分支上的交叉点个数是否为最后一个，对其进行验证；
其中信息素又包括初始信息素和最终的信息素，其中每次更新都是从不同信息素上进行更新，因此，需要合理设置初始信息素，但是在确定蚂蚁数量的过程中，并不能将全部的蚂蚁都往信息素含量较高方向移动，需使得部分蚂蚁数量随机方向行动，从而避免没有完全找到交叉点个数，只找到其部分；其中设置的停止条件为所有信息素降低直至最低，因为往往蚂蚁不再从这条路径行走时，会导致该路径内的信息素降低。
判断管道是否异常时，需对管道所在位置进行定位；对管道位置所存在的前一个监测点或者后一个监测点进行控制，控制任意一个或者两个监测点开启并测量数据。
判断当前管道是否为核心管道具体为：分析当前定位的管道后方是否包含有交叉点，并获取管道后方的交叉点个数，当交叉点个数大于标准交叉点个数时，表示当前的管道为核心管道，需要即刻对管道所在位置进行标记并更换；当交叉点个数小于标准交叉点个数时，更换当前管道的速率小于更换核心管道的速率。
经多个监测点检测当前水质含量不达标时，且多个监测点上传数据时间点为统一时间，通过所上传的监测点数据，得到水在管道内形成的水流速度为V水流，水在管道内流动的平均时间为t水流,检测水质不达标时判断出水流在管道内的具体位置为G1，定位距离最近的二级供水站节点为G2；
当
时，表示水流移动位置未到达二级供水站，及时将二极供水站所在泵关闭，当
时，检测到水流移动位置已超出现二级供水站，需定位找到下一个二级供水站关闭所在泵；
其中：G1为水质不达标时水流在管道内的位置，G2表示距离所检测水质不达标时最近的供水站位置；
当G2、G1显示为坐标时，可通过两点之间的距离进行计算，设定G2的坐标为（x1,y1）,G1的坐标为（x2,y2）,则可通过公式进行计算
。
实施例1：一级供水站向若干二级供水站提供水量，设定有两个一级供水站和五个二级供水站，当通过蚁群算法检测到当前分叉节点为最后一个分叉节点时，对所有节点提交信息时的时间进行估计，当检测到该节点所上传信息时的时间与其它节点所上传的时间并不一致时，对当前监测节点所对应的时间进行更新；
当检测到所检测的节点并非为最后一个分叉节点时且有15%的监测点更新数据不同步时，需要对所对应的监测点进行更换。
实施例2：根据多个监测点检测当前水质含量不达标，且多个监测点上传数据时间点为统一时间，通过所上传的监测点数据，得到水在管道内形成的水流速度为V水流=35，水在管道内流动的平均时间为t水流=2min,检测水质不达标时判断出水流在管道内的具体位置为G1，定位距离最近的二级供水站节点在同一平面内所显示位置具体为G2=（60,90）；当纵坐标统一相等时
经检测，水流移动位置已超出G2所在位置，需定位找到下一个二级供水站所在泵。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于大数据的水质安全监测预警系统，其特征在于：该系统包括供水站分布系统、水质监测预警系统和管道更换信息上传系统；
所述供水站分布系统用于根据地理位置判断供水站的分布状况；
所述水质监测预警系统，通过设置的监测节点监测管道内水质情况，判断水质是否包含有异常情况；
所述管道更换信息上传系统，检测余氯在管道中水质的变化状况，在经过余氯的冲刷后分析是否需要更换管道，从而不影响管道中水的质量；
所述水质监测预警系统包括水流压力分布检测上传模块、阀门动静态验证模块、管道数据呈现模块、监测节点设置模块、水质状态分析模块、节点调节控制模块、节点时间同步检测模块、管道状态异常模块；
所述水流压力分布检测上传模块用于监测水流在管道内不同时间点的水压情况；
所述阀门动静态验证模块，判断同一时间点内水压是否大于历史水压，并分析阀门的状态，从而分析出是否会影响水质；
所述管道数据呈现模块用于分析管道已安装的年限和经过管道时水质情况，将数据保存以便于分析对比；
所述监测节点设置单元，在与一级供水站相连接的多个二级供水站节点通过管道连接的交叉点个数进而设置监测节点；
所述水质状态分析模块，通过所设置的监测节点分析水质的安全性，分析出水质是否有异常情况；
所述节点调节控制模块，通过调节不同监测节点的开关判断管道内的水质情况；
所述节点时间同步检测模块，调取同一时间段管道上传水质数据时的时间进行分析，分析上传数据时间是否同步；
所述管道状态异常模块用于根据监测点所上传数据判断管道内是否为异常状况。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的水质安全监测预警系统，其特征在于：所述供水站分布系统包括GPS位置显示模块和供水站种类分布模块；
所述GPS位置显示模块用于对城市进行定位并展示地理位置分布状况；
所述供水站种类分布模块，由一级供水站、二级供水站和管道组成，并将供水站的分布显示在地理位置中，从而清楚了解到供水站在城市中的分布状况。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的水质安全监测预警系统，其特征在于：所述管道更换信息上传系统包括水质位置点分布状况模块、水质异常预警模块和管道标识模块；
所述水质位置点分布状况模块用于显示余氯在经过若干管道后冲刷后，显示在当前管道内的分布状况；
所述水质异常预警模块，检测当前所检测管道所处位置是否为核心管道，如检测到为核心管道，对该管道进行更换；
所述管道标识模块，对所需更换的管道进行标记，能够引起重视。
4.一种基于大数据的水质安全监测预警方法，其特征在于：该方法包括：
步骤一：对城市进行定位，了解城市内所包含的一级供水站和二级供水站的分布情况，并将分布情况反馈给步骤二；
步骤二：根据反馈的超标水压数据，通过调节不同位置的监测节点判断水质是否安全，进一步监测节点上传数据时是否存在时间差，分析监测节点是否异常；
步骤三：分析余氯在经过若干管道冲刷后，在当前管道内的分布状况；检测到当前管道内余氯的分布状况少于最低余氯分布值时，进一步分析当前管道位置是否处于核心管道位置；如检测到为核心管道位置时，对该核心管道进行更换；
所述监测节点调节的步骤具体为：
所述监测节点在与一级供水站相连接的多个二级供水站节点通过管道连接的交叉点个数进而设置；
步骤S01：遍寻到交叉节点中最接近的监测节点和与该交叉点最远的监测点，将监测点打开，分析水压和水质数据情况，判断水压数据是否大于标准水压，当检测到水压数据大于标准水压时，跳转到步骤S02；
步骤S02：分析阀门是否有开和关的状态存在，如阀门有开启状态，则表示水质处于正常异常状态；如阀门没有开启状态，则并非为水泵原因，跳转到步骤S03；
步骤S03：分析最远节点中是否包含有分叉节点，判断分叉节点个数是否有大于等于两个分叉节点，如是，则靠近下一个分叉节点，重复步骤S01至S03；如不是，当前交叉节点则为异常交叉点，跳转到步骤S04;
步骤S04：监测最后一个交叉节点所对应的监测点并与上述各分支分叉节点存在的监测节点进行同一数据上传，分析最后一个监测点所上传数据对应时间与其它监测节点上传数据对应时间是否一致，如不一致，则对监测节点进行定位并重新更新时间。
5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的水质安全监测预警方法，其特征在于：遍寻交叉节点的步骤具体为：
步骤D01：初始化交叉节点，将蚂蚁随机放置在交叉节点上；
步骤D02：对每只蚂蚁行走的交叉点个数进行记录，进一步判断是否有其它交叉节点存在，若存在，则循环步骤D01至步骤D02；若不存在其它交叉点，则跳转到步骤D03;
步骤D03：对蚂蚁行走过程中的信息素进行更新，判断信息素是否满足停止条件；如满足，则分析蚂蚁行走的所有交叉点，并设置监测点；如不满足，则跳转到步骤D02，直至满足信息素条件。
6.根据权利要求4所述的一种基于大数据的水质安全监测预警方法，其特征在于：判断管道是否异常时，需对管道所在位置进行定位；对管道位置所存在的前一个监测点或者后一个监测点进行控制，控制任意一个或者两个监测点开启并测量数据。
7.根据权利要求4所述的一种基于大数据的水质安全监测预警方法，其特征在于：判断当前管道是否为核心管道具体为：分析当前定位的管道后方是否包含有交叉点，并获取管道后方的交叉点个数，当交叉点个数大于标准交叉点个数时，表示当前的管道为核心管道，需要即刻对管道所在位置进行标记并更换；当交叉点个数小于标准交叉点个数时，更换当前管道的速率小于更换核心管道的速率。
8.根据权利要求7所述的一种基于大数据的水质安全监测预警方法，其特征在于：经多个监测点检测当前水质异常时，且多个监测点上传数据时间点为统一时间，通过所上传的监测点数据，得到水在管道内形成的水流速度为V水流，水在管道内流动的平均时间为t水流,检测水质不达标时判断出水流在管道内的具体位置为G1，定位距离最近的二级供水站节点为G2；
当
时，表示水流移动位置未到达二级供水站，及时将二级 供水站所在泵关闭，当
时，检测到水流移动位置已超出现二级供水站，需定位找到下一个二级供水站关闭所在泵；
其中：G1为水质不达标时水流在管道内的位置，G2表示距离所检测水质不达标时最近的供水站位置。
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