CN114458970A - 一种基于分区计量的远程监测处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于分区计量的远程监测处理方法和装置，该方法包括：服务器向多个智能水表发送上报各自水表的度数的请求消息；所述服务器接收到来自所述多个智能水表中的每个水表针对于所述请求消息发送的响应消息；所述服务器在接收到所述多个智能水表中的所有智能水表发送的响应消息之后，建立数据缓存区域；所述服务器将接收到的所述多个智能水表中的每个水表发送的度数之后，将所述度数保存在所述数据缓存区域中，其中，所述数据缓存区域位于内存中。通过本申请解决了获取水表的度数时的时间节点存在不同所导致的影响漏损判断的问题，从而为提高漏损判断的准确性提供了可靠的数据。
Description
技术领域
本申请涉及到管网监控领域，具体而言，涉及一种基于分区计量的远程监测处理方法和装置。
背景技术
供水管网的漏损控制是一个行业难题，漏损控制的好坏体现了供水企业的管理水平。供水管网的漏损不仅导致水资源的浪费，也易引起路面塌陷等次生灾害，是影响供水安全和公共安全的重要因素。
分区计量(简称为DMA)系统，就是可以帮助城市节水的辅助监测平台。智能水表远传水表作为基础硬件、电磁流量计作为管段精准计量工具，对DMA的系统建立，起到基础作用。DMA分区计量管理通过对供水管道网络进行独立分区，实现对各个区域入流量与出流量的监测，巡查发生漏损的管段并及时修复，以达到降低管网漏损的控制效果。
通过对各DMA分区内的流量和压力节点进行远程实时监测，既可及时发现管网供水异常，又可测算出区域的漏损情况、并辅助查找漏点，有效降低管网漏损率和产销差率。DMA分区计量工程将安装分区计量表，安装范围遍布城区小区和企业单位。
DMA分区计量将供水管网分成若干小区，对每个小区安装水表计量小区用水量，计量水量与小区内用户抄表计量的差值计为该小区的供销差，通过不过水表之间的水量汇总来判断是否出现漏损。
在对不同水表之间进行水量汇总来判断是否会出现漏损时，需要获取各个水表之间的度数，由于度数是在不断变化，因此获取到的度数的时间节点可能存在不同，从而导致对水量的计算产生影响，进而影响漏损的判断。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于分区计量的远程监测处理方法和装置，以至少解决获取水表的度数时的时间节点存在不同所导致的影响漏损判断的问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种基于分区计量的远程监测处理方法，包括：服务器向多个智能水表发送上报各自水表的度数的请求消息，其中，所述请求消息中携带有第一时间和第二时间，所述第一时间为所述服务器发送所述请求消息的时间，所述第二时间为智能水表上报各自水表读数的时间；所述服务器接收到来自所述多个智能水表中的每个水表针对于所述请求消息发送的响应消息，其中，所述响应消息用于指示该智能水表已经接收到所述请求消息，并在所述请求消息指示的第二时间上报该智能水表的度数；所述服务器在接收到所述多个智能水表中的所有智能水表发送的响应消息之后，建立数据缓存区域；所述服务器将接收到的所述多个智能水表中的每个水表发送的度数之后，将所述度数保存在所述数据缓存区域中，其中，所述数据缓存区域位于内存中。
进一步地，还包括：所述多个智能水表为一个分区中的水表，所述服务器根据所述多个智能水表在分区进行分区计量时的拓扑关系获取所述多个智能水表中的第一水表，其中，所述第一水表的度数为所述多个智能水表中除所述第一水表之外的其他水表的度数之和；所述服务器判断所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和之间的差值是否在预定范围内，如果在预定范围内，则将所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和保存在数据库中。
进一步地，在将所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和保存在数据库中之后，所述方法还包括：所述服务器删除所述数据缓存区域中保存的数据。
进一步地，还包括：如果所述差值不再所述预定范围内，则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中；所述服务器在将则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中之后，所述服务器删除所述数据缓存区域中保存的数据。
进一步地，还包括：所述服务器在没有接收到所述多个智能水表中的中的至少之一的智能水表发送的响应消息的情况下，所述服务器将没有发送响应消息的智能水表的标识信息发送给管理员，以提示所述管理员所述标识信息对应的智能水表发生故障。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种基于分区计量的远程监测处理装置，位于服务器中，所述装置包括：发送模块，用于向多个智能水表发送上报各自水表的度数的请求消息，其中，所述请求消息中携带有第一时间和第二时间，所述第一时间为所述服务器发送所述请求消息的时间，所述第二时间为智能水表上报各自水表读数的时间；接收模块，用于接收到来自所述多个智能水表中的每个水表针对于所述请求消息发送的响应消息，其中，所述响应消息用于指示该智能水表已经接收到所述请求消息，并在所述请求消息指示的第二时间上报该智能水表的度数；建立模块，用于在接收到所述多个智能水表中的所有智能水表发送的响应消息之后，建立数据缓存区域；保存模块，用于将接收到的所述多个智能水表中的每个水表发送的度数之后，将所述度数保存在所述数据缓存区域中，其中，所述数据缓存区域位于内存中。
进一步地，还包括：所述保存模块还用于根据所述多个智能水表在分区进行分区计量时的拓扑关系获取所述多个智能水表中的第一水表，其中，所述第一水表的度数为所述多个智能水表中除所述第一水表之外的其他水表的度数之和，所述多个智能水表为一个分区中的水表；判断所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和之间的差值是否在预定范围内，如果在预定范围内，则将所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和保存在数据库中。
进一步地，还包括：删除模块，用于删除所述数据缓存区域中保存的数据。
进一步地，所述保存模块还用于如果所述差值不再所述预定范围内，则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中；所述删除模块还用于在将则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中之后，所述服务器删除所述数据缓存区域中保存的数据。
进一步地，还包括：告警模块，用于在没有接收到所述多个智能水表中的中的至少之一的智能水表发送的响应消息的情况下，所述服务器将没有发送响应消息的智能水表的标识信息发送给管理员，以提示所述管理员所述标识信息对应的智能水表发生故障。
在本申请实施例中，采用了服务器向多个智能水表发送上报各自水表的度数的请求消息，其中，所述请求消息中携带有第一时间和第二时间，所述第一时间为所述服务器发送所述请求消息的时间，所述第二时间为智能水表上报各自水表读数的时间；所述服务器接收到来自所述多个智能水表中的每个水表针对于所述请求消息发送的响应消息，其中，所述响应消息用于指示该智能水表已经接收到所述请求消息，并在所述请求消息指示的第二时间上报该智能水表的度数；所述服务器在接收到所述多个智能水表中的所有智能水表发送的响应消息之后，建立数据缓存区域；所述服务器将接收到的所述多个智能水表中的每个水表发送的度数之后，将所述度数保存在所述数据缓存区域中，其中，所述数据缓存区域位于内存中。通过本申请解决了获取水表的度数时的时间节点存在不同所导致的影响漏损判断的问题，从而为提高漏损判断的准确性提供了可靠的数据。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的基于分区计量的远程监测处理方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种基于分区计量的远程监测处理方法，图1是根据本申请实施例的基于分区计量的远程监测处理方法的流程图，下面对图1中涉及到的步骤进行说明。
步骤S102，服务器向多个智能水表发送上报各自水表的度数的请求消息，其中，所述请求消息中携带有第一时间和第二时间，所述第一时间为所述服务器发送所述请求消息的时间，所述第二时间为智能水表上报各自水表读数的时间；
步骤S104，所述服务器接收到来自所述多个智能水表中的每个水表针对于所述请求消息发送的响应消息，其中，所述响应消息用于指示该智能水表已经接收到所述请求消息，并在所述请求消息指示的第二时间上报该智能水表的度数；
在该步骤中，所述服务器在没有接收到所述多个智能水表中的中的至少之一的智能水表发送的响应消息的情况下，所述服务器将没有发送响应消息的智能水表的标识信息发送给管理员，以提示所述管理员所述标识信息对应的智能水表发生故障。
作为一个可选的实施方式，从所述多个智能水表中选择一个主水表，所述服务器向所述主水表发送时间矫正请求消息，所述主水表在接收到所述时间矫正请求消息之后，所述主水表在所述多个智能水表之间进行时间矫正。
例如，所述主水表选择自己的时间作为标准时间，所述主水表向所述多个智能水表中需要矫正的预定水表发送第一消息，其中，所述第一消息中携带有所述主水表发送所述第一消息的第三时间，所述第一消息用于指示所述预定水表再接收到所述第一消息之后将所述第一消息转发回所述主水表，所述主水表记录接收到所述第一消息的第四时间，所述主水表将第四时间和所述第三时间的差值的一半作为向所述预定水表发送消息的网络时间延迟；所述主水表向所述预定水表发送第二消息，其中，所述第二消息中携带有第五时间，其中，所述第五时间发送所述第二消息的时间加上所述网络时间延迟；所述预定水表在接收到所述第五时间后，根据所述第五时间对自己的时间进行校准。
在该步骤之前，所述主水表与服务器之间进行时间校准，校准之后的主水表的时间与所述服务器的时间是一致的。
步骤S106，所述服务器在接收到所述多个智能水表中的所有智能水表发送的响应消息之后，建立数据缓存区域；
步骤S108，所述服务器将接收到的所述多个智能水表中的每个水表发送的度数之后，将所述度数保存在所述数据缓存区域中，其中，所述数据缓存区域位于内存中。
作为一个可选的实施方式，每个智能水表在接收到所述请求消息之后，记录接收到所述请求消息的时间，该时间被称作第六时间，所述智能水表将所述第六时间携带在响应消息中发送至服务器，所述服务器接收到所述响应消息的时间为第七时间，所述服务器将所述第七时间减去所述第一时间并除以2得到网络延迟，所述服务器指示该智能水表按照所述第一时间加上所述网络延迟与所述第六时间之间的第一差值获取度数并上报，所述上报时间为所述第二时间减去所述第一差值。
通过上述步骤解决了获取水表的度数时的时间节点存在不同所导致的影响漏损判断的问题，从而为提高漏损判断的准确性提供了可靠的数据。
可选地，所述多个智能水表为一个分区中的水表，所述服务器还可以根据所述多个智能水表在分区进行分区计量时的拓扑关系获取所述多个智能水表中的第一水表，其中，所述第一水表的度数为所述多个智能水表中除所述第一水表之外的其他水表的度数之和；所述服务器判断所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和之间的差值是否在预定范围内，如果在预定范围内，则将所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和保存在数据库中。在将所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和保存在数据库中之后，所述方法还包括：所述服务器删除所述数据缓存区域中保存的数据。
作为一个可选的实施方式，获取分区内的所有智能水表所在管网中的位置，其中，所述智能水表用于获取并上报预定时间段内测量得到的流经该智能水表的水流量；根据所有智能水表在所述管网中的位置建立所述分区内的所有智能水表之间的拓扑结构，其中，所述拓扑结构是树状结构，所述树状结构是根据水流的流向建立的；获取所述树状结构中的每一个叶子节点在预定时间段内的第一水流量，其中，所述每一连个叶子节点均为一个智能水表；获取每一个叶子节点其下层连接的所有叶子节点的水流量之和，并在所述第一水流量和所述水流量之和之间的差值大于阈值的情况下，标记所述叶子节点和其下层连接所有叶子节点之间的管路存在供水泄漏，否则标记所述叶子节点和其下层连接所有叶子节点之间的管路不存在供水泄漏；对所有的叶子节点和叶子节点之间的连接路径均进行标记并显示，其中，所述叶子节点之间的连接路径表示所述叶子节点代表的智能水表之间的管路。
可选地，如果所述差值不再所述预定范围内，则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中；所述服务器在将则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中之后，所述服务器删除所述数据缓存区域中保存的数据。
划分DMA分区的方式有很多种。下面列举几个例子。
例如：一种基于图论的供水管网辅助DMA分区方法，包括以下步骤：步骤1，将管网抽象成由管段和节点两类元素组成的无向图模型，节点与边的连接关系为管网的拓扑结构；步骤2，利用无向图确定各水源的供水区域；步骤3，在各水源的供水区域中利用深度优先搜索和双连通分量算法生成无向图的Palm Tree；步骤4，根据用户数量和分区边界点个数来划分出各水源供水区域中的细小分区；步骤5，将划分出的细小区域抽象成点要素，与未构成分区的供水管道一起构建新的拓扑网络模型，得到简化后的管网结构，然后增加用户数量，并跳转至步骤3，直至划分出符合实际DMA规模需求的独立分区。
又例如，一种城市供水管网DMA分区方法，包括如下步骤：建立供水管网的水力模型，确定供水管网的相似度矩阵；确定供水管网DMA分区数目的区间；应用SC算法对供水管网进行分区；确定最终的分区数目；利用MOPSO算法确定在边界管段上安装阀门和流量计的一系列方案；利用TOPSIS法进行多目标决策。
又例如，一种基于图划分的供水管网DMA自动分区方法，包括如下步骤：获取供水管网水力模型和日供水总量；设置分区参数；依据所设置的分区参数使用多级递归二分法算法对供水管网水力模型进行分区，获得分区结果和分区边界管段；以及以分区改造的工程造价为目标函数，以管网压力和节点水龄的波动范围为约束条件，利用遗传算法进行分区边界管段的阀门开闭选择与流量计的安装布置，从而获得分区边界管段的阀门开闭选择与流量计的安装布置方案。
建立上述分区之后，还可以进行漏损监测，例如，基于动态DMA分区的城镇供水系统漏损监测方法，可以包括以下步骤：建立供水管网水力模型，并对模型进行流量和压力参数的校正；确定传统静态DMA分区，设DMA之间连接管道数量为M，在其中2个管道上安装流量计，其余连接管道上安装远程控制阀门；通过调度远程控制阀门实现DMA动态分区；确定动态DMA漏损报警阈值；分析动态DMA夜间流量：动态DMA夜间流量由合法用水量和漏损量组成，对动态DMA进出口流量进行分析，若某动态DMA夜间流量超过夜间低峰用水时段的漏损报警阈值，则说明该动态DMA内存在漏损。
在本实施例中，提供一种电子装置，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行以上实施例中的方法。
上述程序可以运行在处理器中，或者也可以存储在存储器中(或称为计算机可读介质)，计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
这些计算机程序也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤，对应与不同的步骤可以通过不同的模块来实现。
该本实施例中就提供了这样的一种装置或系统。该装置被称为基于分区计量的远程监测处理装置，位于服务器中，所述装置包括：发送模块，用于向多个智能水表发送上报各自水表的度数的请求消息，其中，所述请求消息中携带有第一时间和第二时间，所述第一时间为所述服务器发送所述请求消息的时间，所述第二时间为智能水表上报各自水表读数的时间；接收模块，用于接收到来自所述多个智能水表中的每个水表针对于所述请求消息发送的响应消息，其中，所述响应消息用于指示该智能水表已经接收到所述请求消息，并在所述请求消息指示的第二时间上报该智能水表的度数；建立模块，用于在接收到所述多个智能水表中的所有智能水表发送的响应消息之后，建立数据缓存区域；保存模块，用于将接收到的所述多个智能水表中的每个水表发送的度数之后，将所述度数保存在所述数据缓存区域中，其中，所述数据缓存区域位于内存中。
该系统或者装置用于实现上述的实施例中的方法的功能，该系统或者装置中的每个模块与方法中的每个步骤相对应，已经在方法中进行过说明的，在此不再赘述。
例如，还包括：所述保存模块还用于根据所述多个智能水表在分区进行分区计量时的拓扑关系获取所述多个智能水表中的第一水表，其中，所述第一水表的度数为所述多个智能水表中除所述第一水表之外的其他水表的度数之和，所述多个智能水表为一个分区中的水表；判断所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和之间的差值是否在预定范围内，如果在预定范围内，则将所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和保存在数据库中。可选地，还包括：删除模块，用于删除所述数据缓存区域中保存的数据。
又例如，所述保存模块还用于如果所述差值不再所述预定范围内，则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中；所述删除模块还用于在将则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中之后，所述服务器删除所述数据缓存区域中保存的数据。可选地，还包括：告警模块，用于在没有接收到所述多个智能水表中的中的至少之一的智能水表发送的响应消息的情况下，所述服务器将没有发送响应消息的智能水表的标识信息发送给管理员，以提示所述管理员所述标识信息对应的智能水表发生故障。
通过上述实施例解决了获取水表的度数时的时间节点存在不同所导致的影响漏损判断的问题，从而为提高漏损判断的准确性提供了可靠的数据。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种基于分区计量的远程监测处理方法，其特征在于，包括：
服务器向多个智能水表发送上报各自水表的度数的请求消息，其中，所述请求消息中携带有第一时间和第二时间，所述第一时间为所述服务器发送所述请求消息的时间，所述第二时间为智能水表上报各自水表读数的时间；
所述服务器接收到来自所述多个智能水表中的每个水表针对于所述请求消息发送的响应消息，其中，所述响应消息用于指示该智能水表已经接收到所述请求消息，并在所述请求消息指示的第二时间上报该智能水表的度数；
所述服务器在接收到所述多个智能水表中的所有智能水表发送的响应消息之后，建立数据缓存区域；
所述服务器将接收到的所述多个智能水表中的每个水表发送的度数之后，将所述度数保存在所述数据缓存区域中，其中，所述数据缓存区域位于内存中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
所述多个智能水表为一个分区中的水表，所述服务器根据所述多个智能水表在分区进行分区计量时的拓扑关系获取所述多个智能水表中的第一水表，其中，所述第一水表的度数为所述多个智能水表中除所述第一水表之外的其他水表的度数之和；
所述服务器判断所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和之间的差值是否在预定范围内，如果在预定范围内，则将所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和保存在数据库中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和保存在数据库中之后，所述方法还包括：
所述服务器删除所述数据缓存区域中保存的数据。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
如果所述差值不再所述预定范围内，则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中；
所述服务器在将则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中之后，所述服务器删除所述数据缓存区域中保存的数据。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
所述服务器在没有接收到所述多个智能水表中的中的至少之一的智能水表发送的响应消息的情况下，所述服务器将没有发送响应消息的智能水表的标识信息发送给管理员，以提示所述管理员所述标识信息对应的智能水表发生故障。
6.一种基于分区计量的远程监测处理装置，其特征在于，位于服务器中，所述装置包括：
发送模块，用于向多个智能水表发送上报各自水表的度数的请求消息，其中，所述请求消息中携带有第一时间和第二时间，所述第一时间为所述服务器发送所述请求消息的时间，所述第二时间为智能水表上报各自水表读数的时间；
接收模块，用于接收到来自所述多个智能水表中的每个水表针对于所述请求消息发送的响应消息，其中，所述响应消息用于指示该智能水表已经接收到所述请求消息，并在所述请求消息指示的第二时间上报该智能水表的度数；
建立模块，用于在接收到所述多个智能水表中的所有智能水表发送的响应消息之后，建立数据缓存区域；
保存模块，用于将接收到的所述多个智能水表中的每个水表发送的度数之后，将所述度数保存在所述数据缓存区域中，其中，所述数据缓存区域位于内存中。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
所述保存模块还用于根据所述多个智能水表在分区进行分区计量时的拓扑关系获取所述多个智能水表中的第一水表，其中，所述第一水表的度数为所述多个智能水表中除所述第一水表之外的其他水表的度数之和，所述多个智能水表为一个分区中的水表；判断所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和之间的差值是否在预定范围内，如果在预定范围内，则将所述第一水表的度数和所述其他水表的度数之和保存在数据库中。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
删除模块，用于删除所述数据缓存区域中保存的数据。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述保存模块还用于如果所述差值不再所述预定范围内，则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中；
所述删除模块还用于在将则将所述数据缓存区域中保存的数据、所述第一水表的度数以及所述其他水表的度数之和均保存在数据库中之后，所述服务器删除所述数据缓存区域中保存的数据。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：
告警模块，用于在没有接收到所述多个智能水表中的中的至少之一的智能水表发送的响应消息的情况下，所述服务器将没有发送响应消息的智能水表的标识信息发送给管理员，以提示所述管理员所述标识信息对应的智能水表发生故障。
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