CN113514105A - 一种漂流球式排水管网流态检测的分析方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种漂流球式排水管网流态检测的分析方法及系统，将漂流球投入排水管网的管内漂流，当所述漂流球流经排水管网的管井位置时，所述漂流球与所述管井上的信号接收器对码并发送漂流球数据；所述信号接收器将所述漂流球数据发送至管井上的信号发送器，所述信号发送器将所述漂流球数据上传至大数据库中，之后将所述漂流球数据导入水利模型分析软件中。本发明具有结构简单、技术可靠、安装方便、动态检测的特点，漂流球直接投入到排水管道中即可实现对流速、流量的监测，漂流球数据导入至水利模型分析软件后，可评估排水管网运行的健康度，以及提供市政管网规划建设和改造时的决策依据，方便推广和应用。
Description
技术领域
本发明涉及水质监测领域，尤其涉及一种漂流球式排水管网流态检测的分析方法及系统。
背景技术
近年来我国日益重视建设城市宜居环境，尤其是城市防洪排涝系统和雨污水排水管理，在物联网、大数据、SCADA、NB、5G、电池等技术的发展支持下，智慧管网监测设备在排水管理中广泛应用，实现管网运行数据可视化、动态化、实时监测和预警等管网运行状态的分析管理功能。
目前管网监测技术设备多采用固定检测的方式(水位、流量、泥位等检测设备安装在管井位置)，在管网维护过程也采用内窥检测(CCTV、QV、声纳探测、潜水机器人等可进入管内)，但多用于大口径主管和主干管等区域，仅局限于间接或局部的反映管网排水动态效果和健康度。在管网用户端和分支管处未布控管网运行检测设备或区域布控设备数量不足时，无法真实反映管网全流程运行状态(管网全流程运行状态，简称“管网流态”)和实现全网健康度分析。
排水管网远程监测设备逐渐广泛应用，主要针对管网运行状态监测，采集水位、水量、水质和积泥等数据监测判断管网是否淤堵和异常，监测设备为固定式各类型流量计、液位计，以及摄像头监控等，目的是实现管网全流程运行状态分析，形成健康度分析报告，为管理和维护部门提供决策依据。现状城市排水管网远程监测系统需要投入大量的监测设备进行多点监控才能起到有效管控的效果，且监测设备应用具有技术与安装的局限性。常用的电磁流量计、超声波流量计等流量检测设备，在非满管的状态下无法准确计算出流量，采用多普勒超声波流量计虽然可以解决非满管流速流量测量问题，但是单套设备的价格高且需配套电源和安装过程复杂，综合各项现有技术，都不适合推广普及，使排水管网智能管控无法达到预期的效果。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种漂流球式排水管网流态检测的分析方法及系统，方便推广普及，使排水管网的智能管控达到预期的效果。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：一种漂流球式排水管网流态检测的分析方法，包括：
S1、将漂流球投入排水管网的管内漂流，当所述漂流球流经排水管网的管井位置时，所述漂流球与所述管井上的信号接收器对码并发送漂流球数据；
S2、所述信号接收器将所述漂流球数据发送至管井上的信号发送器，所述信号发送器将所述漂流球数据上传至大数据库中，之后将所述漂流球数据导入水利模型分析软件中。
本发明采用的另一种技术方案为：一种漂流球式排水管网流态检测的分析系统，包括：
漂流球：所述漂流球内设带有射频模块的检测器，用于与信号接收器对码发送漂流球数据；
信号接收器：所述信号接收器带有射频模块和无线组网模块，所述信号接收器安装于排水管网的管井内壁，当所述漂流球经过时，所述检测器用于收集所述漂流球发送的漂流球数据，通过；
信号发送器：所述信号发送器带有无线自组网模块和4G/5G通讯模块，所述信号发送器安装于排水管网的管井内壁，所述无线自组网模块用于与所述信号接收器的子网模块进行数据交互，所述4G/5G通讯模块用于将漂流球数据上传至大数据库中；
大数据库：可通过收集的漂流球数据与气象数据，提前模拟多种气象条件或大流量饱和冲击时的排水管网运行状态；
水利模型分析软件：所述水利模型分析软件内设有水利分析模型，所述漂流球数据导入所述水利分析模型后可评估排水管网运行的健康度。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
1、设备数量方面相对较少，可重复检测收集数据和验证数据；
2、安装方式方面，漂流球直接投入到排水管道中即可实现对沿线排水管网流速、流量的监测；
3、检测效果方面，通过动态检测直接反映排水管网是否通畅，污水滞留在排水管网的时间等数据；
4、总投资额方面，由于不需要大量布控检测设备，大大节省投资额；
5、设备维护方面，维护简单成本低；
因此，本发明具有结构简单、技术可靠、安装方便、动态检测的特点，漂流球直接投入到排水管道中即可实现对流速、流量的监测，漂流球数据导入至水利模型分析软件后，可评估排水管网运行的健康度，以及提供市政管网规划建设和改造时的决策依据，方便推广和应用。
附图说明
图1为本发明的漂流球式排水管网流态检测的分析方法的流程图；
图2为本发明的漂流球式排水管网流态检测的分析系统的结构框图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例一
请参照图1所示，一种漂流球式排水管网流态检测的分析方法，包括：
S1、将漂流球投入排水管网的管内漂流，当所述漂流球流经排水管网的管井位置时，所述漂流球与所述管井上的信号接收器对码并发送漂流球数据；
S2、所述信号接收器将所述漂流球数据发送至管井上的信号发送器，所述信号发送器将所述漂流球数据上传至大数据库中，之后将所述漂流球数据导入水利模型分析软件中。
其中，所述水利模型分析软件为市面上通用的水利模型分析软件。
其中，漂流球可多点同时投放实现全排水管网的流程检测，也可以单点多个同时投放或单点多个多时段投放，实现局部排水管网的高密度检测。
其中，所述漂流球内设带有射频模块的检测器，所述信号接收器带有射频模块；
所述S1中所述漂流球与所述管井上的信号接收器对码并发送漂流球数据包括：
所述漂流球内的检测器与所述管井上的信号接收器通过射频模块对码并发送漂流球数据；
所述漂流球数据包括检测器编号、途径管井位置和时间。
其中，所述信号接收器与所述信号发送器内均设有自组网模块，所述信号接收器与所述信号发送器通过所述自组网模块进行数据交互；
所述信号发送器内还设有4G/5G通讯模块，所述信号发送器通过所述4G/5G通讯模块将所述漂流球数据上传至大数据库中。
实施例二
请参照图2，一种漂流球式排水管网流态检测的分析系统，包括：
漂流球：所述漂流球内设带有射频模块的检测器，用于与信号接收器对码发送漂流球数据；
信号接收器：所述信号接收器带有射频模块和无线组网模块，所述信号接收器安装于排水管网的管井内壁，当所述漂流球经过时，所述检测器用于收集所述漂流球发送的漂流球数据，通过；
信号发送器：所述信号发送器带有无线自组网模块和4G/5G通讯模块，所述信号发送器安装于排水管网的管井内壁，所述无线自组网模块用于与所述信号接收器的子网模块进行数据交互，所述4G/5G通讯模块用于将漂流球数据上传至大数据库中；
大数据库：可通过收集的漂流球数据与气象数据，提前模拟多种气象条件或大流量饱和冲击时的排水管网运行状态；
水利模型分析软件：所述水利模型分析软件内设有水利分析模型，所述漂流球数据导入所述水利分析模型后可评估排水管网运行的健康度。
综上所述，本发明提供的一种漂流球式排水管网流态检测的分析方法及系统，拥有以下优点：
1、设备数量方面相对较少，可重复检测收集数据和验证数据；
2、安装方式方面，漂流球直接投入到排水管道中即可实现对沿线排水管网流速、流量的监测；
3、检测效果方面，通过动态检测直接反映排水管网是否通畅，污水滞留在排水管网的时间等数据；
4、总投资额方面，由于不需要大量布控检测设备，大大节省投资额；
5、设备维护方面，维护简单成本低；
因此，本发明具有结构简单、技术可靠、安装方便、动态检测的特点，漂流球直接投入到排水管道中即可实现对流速、流量的监测，漂流球数据导入至水利模型分析软件后，可评估排水管网运行的健康度，以及提供市政管网规划建设和改造时的决策依据，方便推广和应用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种漂流球式排水管网流态检测的分析方法，其特征在于，包括：
S1、将漂流球投入排水管网的管内漂流，当所述漂流球流经排水管网的管井位置时，所述漂流球与所述管井上的信号接收器对码并发送漂流球数据；
S2、所述信号接收器将所述漂流球数据发送至管井上的信号发送器，所述信号发送器将所述漂流球数据上传至大数据库中，之后将所述漂流球数据导入水利模型分析软件中。
2.根据权利要求1所述的漂流球式排水管网流态检测的分析方法，其特征在于，所述漂流球内设带有射频模块的检测器，所述信号接收器带有射频模块；
所述S1中所述漂流球与所述管井上的信号接收器对码并发送漂流球数据包括：
所述漂流球内的检测器与所述管井上的信号接收器通过射频模块对码并发送漂流球数据；
所述漂流球数据包括检测器编号、途径管井位置和时间。
3.根据权利要求1所述的漂流球式排水管网流态检测的分析方法，其特征在于，所述信号接收器与所述信号发送器内均设有自组网模块，所述信号接收器与所述信号发送器通过所述自组网模块进行数据交互；
所述信号发送器内还设有4G/5G通讯模块，所述信号发送器通过所述4G/5G通讯模块将所述漂流球数据上传至大数据库中。
4.一种应用上述权利要求1-3任一项所述的漂流球式排水管网流态检测的分析方法的分析系统，其特征在于，包括：
漂流球：所述漂流球内设带有射频模块的检测器，用于与信号接收器对码发送漂流球数据；
信号接收器：所述信号接收器带有射频模块和无线组网模块，所述信号接收器安装于排水管网的管井内壁，当所述漂流球经过时，所述检测器用于收集所述漂流球发送的漂流球数据，通过；
信号发送器：所述信号发送器带有无线自组网模块和4G/5G通讯模块，所述信号发送器安装于排水管网的管井内壁，所述无线自组网模块用于与所述信号接收器的子网模块进行数据交互，所述4G/5G通讯模块用于将漂流球数据上传至大数据库中；
大数据库：可通过收集的漂流球数据与气象数据，提前模拟多种气象条件或大流量饱和冲击时的排水管网运行状态；
水利模型分析软件：所述水利模型分析软件内设有水利分析模型，所述漂流球数据导入所述水利分析模型后可评估排水管网运行的健康度。
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