CN115268362A - 基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统及方法，包括：环境信息采集模块、云数据中心、液位监控预警模块、PLC主控模块、管道结冰预警模块和监控终端，通过环境信息采集模块采集隧道以往消防管道结冰时的结冰位置及其对应的消防水池液位数据，通过云数据中心实现数据的实时接收和交换，通过液位监控预警模块实时监控消防水池的液位变化情况，在监控到液位异常时发出预警信号，控制消防水泵的启动和关闭，通过PLC主控模块比对数据，对数据进行线性回归处理，分析液位与结冰点的映射关系，通过管道结冰预警模块和监控终端帮助相关人员及时地找到管道结冰点位置，对管道进行安全维护，为隧道消防灭火提供了便利。

Description

基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统及方法
技术领域
本发明涉及消防水池液位监控技术领域，具体为基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统及方法。
背景技术
隧道内火灾主要以汽车交通事故或汽车燃烧引起火灾为主，一般采用高低位水池储水备用的方式，隧道消防作为隧道行车安全的基本保障之一，其中，高低位水池需要设定标准液位，作为储存消防用水的重要设施，为消防水泵提供可靠的水源保障，高低位消防水池需要时刻保证水量范围：既不能低于最低有效液位，也不能超出最高有效水位，这就需要对消防水池进行实时监控，及时地将液位控制在一定范围内，为消防灭火提供便利；
现有技术中，通常采用液位传感器进行水位在线监控，在水位异常时通过互联网输出报警信号至监控终端，能够实现数据的实时交换，然而，单一地只对消防水池液位进行监控，并不能帮助相关人员及时查找异常原因，以便迅速地对消防水池或相关设备进行维护，消防水池与消防管道相连，对应的消防用水也是从消防管道通向消防水池的，消防水池液位出现异常的很大原因出自消防管道的问题，特别是在严寒地区，虽然有对消防管道进行防冻维护，消防管道内的水也经常会结冰，导致管道内水流不通，从而导致液位出现异常，出现这种情况，虽然监控系统会发出液位异常警报信号，但是相关人员接收到警报信号后仍需要花费较长时间寻找液位异常原因，对隧道内消防安全造成威胁。
所以，人们需要基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统及方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统及方法，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：基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统，其特征在于：所述系统包括：环境信息采集模块、云数据中心、液位监控预警模块、PLC主控模块、管道结冰预警模块和监控终端；
通过所述环境信息采集模块采集隧道以往消防管道结冰时的结冰位置及其对应的消防水池液位数据，采集消防水池的最高和最低标准液位数据；通过所述云数据中心进行实时数据的接收和交换；通过所述液位监控预警模块实时监控消防水池的液位变化情况，在监控到液位数据不符合标准时发出预警信号，并控制消防水泵的启动和关闭；通过所述PLC主控模块将采集到的数据与监控到的异常液位数据进行比对，建立线性回归模型，将液位、结冰点及距离数据进行线性回归处理，分析液位与结冰点的映射关系；通过所述管道结冰预警模块判断监控到的异常液位对应的结冰点位置，发送结冰警报信号至所述监控终端，相关人员通过所述监控终端接收到警报信号后检查核实管道对应位置是否结冰并对管道进行维护，通过历史数据采集寻找消防水池液位异常与消防管道结冰点位置之间的关联性与规律，有利于提高依据液位变化预测结冰点位置的结果的准确度。
进一步的，所述环境信息采集模块包括液位数据采集单元、结冰信息采集单元和标准液位采集单元；所述结冰信息采集单元用于采集历史管道的结冰点位置及其到消防水池的距离；所述液位数据采集单元通过液位传感器采集对应管道位置结冰时消防水池的液位数据；所述标准液位采集单元用于采集消防水池的最高和最低标准液位数据。
进一步的，所述液位监控预警模块包括水池液位监控单元、液位异常预警单元和水泵启停控制单元，所述水池液位监控单元用于实时监控消防水池的液位变化数据，将监控数据与所述液位异常预警单元实时共享；所述液位异常预警单元用于接收到的液位数据高于最高标准或低于最低标准时发送液位异常预警信号至所述水泵启停控制单元；所述水泵启停控制单元用于启动和关闭消防水泵，控制消防水池补水，在监测到水池液位异常时通过互联网实现液位异常预警信号的实时共享，有利于及时控制水泵启动和关闭，控制水位高度，为消防灭火提供便利。
进一步的，所述PLC主控模块包括管道数据测量单元、映射模型建立单元、数据映射处理单元和数据匹配单元，所述管道数据测量单元用于测量消防水池底部至隧道消防管道的垂直高度及结冰后水面中心点与管道结冰点连线的夹角；所述映射模型建立单元用于建立线性回归模型；所述数据匹配单元用于接收异常液位数据，将数据代入线性回归模型，所述数据映射处理单元用于将管道结冰点、对应的液位和距离进行线性回归处理，分析异常液位映射的结冰点位置，对液位数据和结冰点数据进行线性回归处理，有利于寻找液位与结冰点位置数据之间的规律性和关联性。
进一步的，所述管道结冰预警模块包括结冰点预测单元和结冰警报单元，所述结冰点预测单元用于预测异常液位映射出的管道结冰点位置；所述结冰警报单元用于发送警报信号至所述监控终端，相关人员通过所述监控终端接收到警报信号后检查核实管道对应位置是否结冰：若结冰，对管道进行维护，将新的异常液位及其对应的结冰点数据传送至所述云数据中心中，更新数据，将监控到异常液位及其对应核实后的消防管道结冰点数据加入历史数据，有利于进一步调整线性回归模型回归系数，提高预测结果的准确性。
基于互联网的隧道消防水池液位监控预警方法，其特征在于：包括以下步骤：
S11：采集消防水池标准液位数据、历史异常液位及其对应的管道结冰点位置数据；
S12：实时监控水池液位，与标准液位数据比对，异常时发送预警信号；
S13：对历史数据进行线性回归处理，比对异常液位数据；
S14：预测监控到的异常液位映射的结冰点位置，发送结冰警报信号。
进一步的，在步骤S11-S12中：利用液位传感器采集到隧道消防水池标准液位数据为：最高有效液位为hmax，最低有效液位为hmin，采集到历史管道结冰前的液位高度集合为h初＝{h初1，h初2，...，h初n}，结冰时的液位高度集合为h冰＝{h冰1，h冰2，...，h冰n}，结冰后水面中心点与管道结冰点连线夹角集合为α＝{α1，α2，...，αn}，其中，n表示历史消防管道结冰导致消防水池液位出现异常的次数，利用水池液位监控单元实时监控到消防水池液位集合为h测＝{h测1，h测2，...，h测m}，其中，m表示监控次数，分别比较h测和hmax、h测和hmin：若h测>hmax，说明监控到的液位高于最高有效液位，利用水泵启停控制单元关闭消防水泵；若h测<hmin，说明监控到的液位低于最低有效液位，利用水泵启停控制单元控制开启消防水泵，对消防水池进行补水。
进一步的，在步骤S13-S14中：利用管道数据测量单元测量隧道消防水池底部至消防管道的垂直高度为D，根据下列公式计算随机一次结冰时横向管道结冰点到水面中心点的垂直距离di：
di＝(h冰i+D)*(tanαi)；
其中，αi表示该次结冰后水面中心点与管道结冰点连线夹角，得到每次结冰时横向管道结冰点到水面中心点的垂直距离集合为d＝{d1，d2，...，dn}，利用映射模型建立单元建立线性回归模型：d＝w1+w2(h冰-h初)+ε，其中，d为因变量，(h冰-h初)为自变量，即管道结冰前后的液位差，w1和w2为回归系数，w1为截距，w2为斜率，ε为误差，根据下列公式计算误差平方和J(w1，w2)：
Figure BDA0003828129890000041
通过求偏导的方式得到回归系数w1和w2分别为：
Figure BDA0003828129890000042
Figure BDA0003828129890000043
此时，ε＝0，即误差最小，利用数据匹配单元接收到异常液位变化数据后，代入所述线性回归模型中得到预测的结冰点到水面中心点的垂直距离为d’，利用结冰警报单元发送管道结冰信号及预测的垂直距离至监控终端，相关人员通过所述监控终端接收到警报信号后，依据接收到的预测垂直距离获取管道结冰点位置，前往对应结冰点检查核实管道是否结冰：若结冰，对管道进行维护，将新的异常液位及其对应的结冰点数据传送至云数据中心中，更新数据，依据历史消防管道与水池液位的相对位置计算结冰时横向管道结冰点到水面中心点的垂直距离的目的在于得到消防管道结冰点与消防水池液位的相对位置，为建立线性回归模型提供回归系数来源，建立线性回归模型，将垂直距离作为因变量，液位差作为自变量，加入误差参数的目的在于寻找液位与结冰点数据间的关联性，有利于在监控到异常液位数据时，及时地帮助相关人员找到结冰点位置，对其进行维护。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明采用液位传感器采集隧道以往消防管道结冰时的结冰位置及其对应的消防水池液位数据，通过历史数据分析消防管道不同位置结冰对消防水池液位造成影响，通过液位监控预警模块进行消防水池液位的实时监控，通过互联网实现实时数据共享，帮助及时控制消防水泵的启停以控制消防水池液位高度；同时，依据历史数据建立线性回归模型，在数据量大的情况下加快数据分析速度，提高了对异常数据的敏感度，分析了水位异常的原因，并及时更新历史数据，以便逐步调整模型，提高通过模型预测结果的准确性，帮助相关人员及时地寻找到导致水位异常的消防管道出现问题的具体位置，对消防管道进行安全维护，保持了内部水流畅通，为隧道内消防灭火提供了便利。
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是本发明基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统的结构图；
图2是本发明基于互联网的隧道消防水池液位监控预警方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统，其特征在于：系统包括：环境信息采集模块S1、云数据中心S2、液位监控预警模块S3、PLC主控模块S4、管道结冰预警模块S5和监控终端S6；
通过环境信息采集模块S1采集隧道以往消防管道结冰时的结冰位置及其对应的消防水池液位数据，采集消防水池的最高和最低标准液位数据；通过云数据中心S2进行实时数据的接收和交换；通过液位监控预警模块S3实时监控消防水池的液位变化情况，在监控到液位数据不符合标准时发出预警信号，并控制消防水泵的启动和关闭；通过PLC主控模块S4将采集到的数据与监控到的异常液位数据进行比对，建立线性回归模型，将液位、结冰点及距离数据进行线性回归处理，分析液位与结冰点的映射关系；通过管道结冰预警模块S5判断监控到的异常液位对应的结冰点位置，发送结冰警报信号至监控终端S6，相关人员通过监控终端S6接收到警报信号后检查核实管道对应位置是否结冰并对管道进行维护，通过历史数据采集寻找消防水池液位异常与消防管道结冰点位置之间的关联性与规律，提高了预测结果的准确度。
环境信息采集模块S1包括液位数据采集单元、结冰信息采集单元和标准液位采集单元；结冰信息采集单元用于采集历史管道的结冰点位置及其到消防水池的距离；液位数据采集单元通过液位传感器采集对应管道位置结冰时消防水池的液位数据；标准液位采集单元用于采集消防水池的最高和最低标准液位数据。
液位监控预警模块S3包括水池液位监控单元、液位异常预警单元和水泵启停控制单元，水池液位监控单元用于实时监控消防水池的液位变化数据，将监控数据与液位异常预警单元实时共享；液位异常预警单元用于接收到的液位数据高于最高标准或低于最低标准时发送液位异常预警信号至水泵启停控制单元；水泵启停控制单元用于启动和关闭消防水泵，控制消防水池补水，在监测到水池液位异常时通过互联网实现液位异常预警信号的实时共享，便于及时控制水泵启动和关闭，控制水位高度，为消防灭火提供便利。
PLC主控模块S4包括管道数据测量单元、映射模型建立单元、数据映射处理单元和数据匹配单元，管道数据测量单元用于测量消防水池底部至隧道消防管道的垂直高度及结冰后水面中心点与管道结冰点连线的夹角；映射模型建立单元用于建立线性回归模型；数据匹配单元用于接收异常液位数据，将数据代入线性回归模型，数据映射处理单元用于将管道结冰点、对应的液位和距离进行线性回归处理，分析异常液位映射的结冰点位置，对液位数据和结冰点数据进行线性回归处理，能够快速寻找到液位与结冰点位置数据之间的规律性和关联性。
管道结冰预警模块S5包括结冰点预测单元和结冰警报单元，结冰点预测单元用于预测异常液位映射出的管道结冰点位置；结冰警报单元用于发送警报信号至监控终端S6，相关人员通过监控终端S6接收到警报信号后检查核实管道对应位置是否结冰：若结冰，对管道进行维护，将新的异常液位及其对应的结冰点数据传送至云数据中心S2中，更新数据，将监控到异常液位及其对应核实后的消防管道结冰点数据加入历史数据，便于进一步调整线性回归模型回归系数，提高预测结果的准确性。
基于互联网的隧道消防水池液位监控预警方法，其特征在于：包括以下步骤：
S11：采集消防水池标准液位数据、历史异常液位及其对应的管道结冰点位置数据；
S12：实时监控水池液位，与标准液位数据比对，异常时发送预警信号；
S13：对历史数据进行线性回归处理，比对异常液位数据；
S14：预测监控到的异常液位映射的结冰点位置，发送结冰警报信号。
在步骤S11-S12中：利用液位传感器采集到隧道消防水池标准液位数据为：最高有效液位为hmax，最低有效液位为hmin，采集到历史管道结冰前的液位高度集合为h初＝{h初1，h初2，...，h初n}，结冰时的液位高度集合为h冰＝{h冰1，h冰2，...，h冰n}，结冰后水面中心点与管道结冰点连线夹角集合为α＝{α1，α2，...，αn}，其中，n表示历史消防管道结冰导致消防水池液位出现异常的次数，利用水池液位监控单元实时监控到消防水池液位集合为h测＝{h测1，h测2，...，h测m}，其中，m表示监控次数，分别比较h测和hmax、h测和hmin：若h测>hmax，说明监控到的液位高于最高有效液位，利用水泵启停控制单元关闭消防水泵；若h测<hmin，说明监控到的液位低于最低有效液位，利用水泵启停控制单元控制开启消防水泵，对消防水池进行补水。
在步骤S13-S14中：利用管道数据测量单元测量隧道消防水池底部至消防管道的垂直高度为D，根据下列公式计算随机一次结冰时横向管道结冰点到水面中心点的垂直距离di：
di＝(h冰i+D)*(tanαi)；
其中，αi表示该次结冰后水面中心点与管道结冰点连线夹角，得到每次结冰时横向管道结冰点到水面中心点的垂直距离集合为d＝{d1，d2，...，dn}，利用映射模型建立单元建立线性回归模型：d＝w1+w2(h冰-h初)+ε，其中，d为因变量，(h冰-h初)为自变量，即管道结冰前后的液位差，w1和w2为回归系数，w1为截距，w2为斜率，ε为误差，根据下列公式计算误差平方和J(w1，w2)：
Figure BDA0003828129890000071
通过求偏导的方式得到回归系数w1和w2分别为：
Figure BDA0003828129890000072
Figure BDA0003828129890000073
此时，ε＝0，即误差最小，利用数据匹配单元接收到异常液位变化数据后，代入线性回归模型中得到预测的结冰点到水面中心点的垂直距离为d’，利用结冰警报单元发送管道结冰信号及预测的垂直距离至监控终端S6，相关人员通过监控终端S6接收到警报信号后，依据接收到的预测垂直距离获取管道结冰点位置，前往对应结冰点检查核实管道是否结冰：若结冰，对管道进行维护，将新的异常液位及其对应的结冰点数据传送至云数据中心S2中，更新数据，依据历史消防管道与水池液位的相对位置计算结冰时横向管道结冰点到水面中心点的垂直距离的目的在于得到消防管道结冰点与消防水池液位的相对位置，为建立线性回归模型提供回归系数来源，建立线性回归模型，将垂直距离作为因变量，液位差作为自变量，加入误差参数的目的在于寻找液位与结冰点数据间的关联性，便于在监控到异常液位数据时，及时地帮助相关人员找到结冰点位置，对对应点进行维护。
实施例一：采集到历史管道结冰前的液位高度集合为h初＝{h初1，h初2，h初3}＝{3.2，3.25，3.3}，结冰时的液位高度集合为h冰＝{h冰1，h冰2，h冰3}＝{3.5，3.6，4.0}，结冰后水面中心点与管道结冰点连线夹角集合为α＝{α1，α2，α3}＝{30°，35°，32°}，利用管道数据测量单元测量隧道消防水池底部至消防管道的垂直高度为D＝3米，根据公式di＝(h冰i+D)*(tanαi)得到每次结冰时横向管道结冰点到水面中心点的垂直距离集合为d＝{d1，d2，d3}＝{7.08，7.30，7.62}，利用映射模型建立单元建立线性回归模型：d＝w1+w2(h冰-h初)+ε，根据公式
Figure BDA0003828129890000081
计算误差平方和J(w1，w2)，通过求偏导的方式得到回归系数w1和w2分别为：
Figure BDA0003828129890000082
Figure BDA0003828129890000083
得到线性回归模型：d＝6.87+0.15(h冰-h初)，利用数据匹配单元接收到异常液位变化数据：h冰-h初＝0.5，代入线性回归模型中得到预测的结冰点到水面中心点的垂直距离为d’＝6.945米，利用结冰警报单元发送管道结冰信号及预测的垂直距离至监控终端S6，相关人员通过监控终端S6接收到警报信号后，前往与水面中心点垂直距离6.945米处的结冰点检查核实管道是否结冰：若结冰，对管道进行维护，将新的异常液位及其对应的结冰点数据传送至云数据中心S2中，更新数据。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，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.基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统，其特征在于：所述系统包括：环境信息采集模块(S1)、云数据中心(S2)、液位监控预警模块(S3)、PLC主控模块(S4)、管道结冰预警模块(S5)和监控终端(S6)；
通过所述环境信息采集模块(S1)采集隧道以往消防管道结冰时的结冰位置及其对应的消防水池液位数据，采集消防水池的最高和最低标准液位数据；通过所述云数据中心(S2)进行实时数据的接收和交换；通过所述液位监控预警模块(S3)实时监控消防水池的液位变化情况，在监控到液位数据不符合标准时发出预警信号，并控制消防水泵的启动和关闭；通过所述PLC主控模块(S4)将采集到的数据与监控到的异常液位数据进行比对，建立线性回归模型，将液位、结冰点及距离数据进行线性回归处理，分析液位与结冰点的映射关系；通过所述管道结冰预警模块(S5)判断监控到的异常液位对应的结冰点位置，发送结冰警报信号至所述监控终端(S6)，相关人员通过所述监控终端(S6)接收到警报信号后检查核实管道对应位置是否结冰并对管道进行维护。
2.根据权利要求1所述的基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统，其特征在于：所述环境信息采集模块(S1)包括液位数据采集单元、结冰信息采集单元和标准液位采集单元；所述结冰信息采集单元用于采集历史管道的结冰点位置及其到消防水池的距离；所述液位数据采集单元通过液位传感器采集对应管道位置结冰时消防水池的液位数据；所述标准液位采集单元用于采集消防水池的最高和最低标准液位数据。
3.根据权利要求1所述的基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统，其特征在于：所述液位监控预警模块(S3)包括水池液位监控单元、液位异常预警单元和水泵启停控制单元，所述水池液位监控单元用于实时监控消防水池的液位变化数据，将监控数据与所述液位异常预警单元实时共享；所述液位异常预警单元用于接收到的液位数据高于最高标准或低于最低标准时发送液位异常预警信号至所述水泵启停控制单元；所述水泵启停控制单元用于启动和关闭消防水泵，控制消防水池补水。
4.根据权利要求1所述的基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统，其特征在于：所述PLC主控模块(S4)包括管道数据测量单元、映射模型建立单元、数据映射处理单元和数据匹配单元，所述管道数据测量单元用于测量消防水池底部至隧道消防管道的垂直高度及结冰后水面中心点与管道结冰点连线的夹角；所述映射模型建立单元用于建立线性回归模型；所述数据匹配单元用于接收异常液位数据，将数据代入线性回归模型，所述数据映射处理单元用于将管道结冰点、对应的液位和距离进行线性回归处理，分析异常液位映射的结冰点位置。
5.根据权利要求1所述的基于互联网的隧道消防水池液位监控预警系统，其特征在于：所述管道结冰预警模块(S5)包括结冰点预测单元和结冰警报单元，所述结冰点预测单元用于预测异常液位映射出的管道结冰点位置；所述结冰警报单元用于发送警报信号至所述监控终端(S6)，相关人员通过所述监控终端(S6)接收到警报信号后检查核实管道对应位置是否结冰：若结冰，对管道进行维护，将新的异常液位及其对应的结冰点数据传送至所述云数据中心(S2)中，更新数据。
6.基于互联网的隧道消防水池液位监控预警方法，其特征在于：包括以下步骤：
S11：采集消防水池标准液位数据、历史异常液位及其对应的管道结冰点位置数据；
S12：实时监控水池液位，与标准液位数据比对，异常时发送预警信号；
S13：对历史数据进行线性回归处理，比对异常液位数据；
S14：预测监控到的异常液位映射的结冰点位置，发送结冰警报信号。
7.根据权利要求6所述的基于互联网的隧道消防水池液位监控预警方法，其特征在于：在步骤S11-S12中：利用液位传感器采集到隧道消防水池标准液位数据为：最高有效液位为hmax，最低有效液位为hmin，采集到历史管道结冰前的液位高度集合为h初＝{h初1，h初2，...，h初n}，结冰时的液位高度集合为h冰＝{h冰1，h冰2，...，h冰n}，结冰后水面中心点与管道结冰点连线夹角集合为α＝{α1，α2，...，αn}，其中，n表示历史消防管道结冰导致消防水池液位出现异常的次数，利用水池液位监控单元实时监控到消防水池液位集合为h测＝{h测1，h测2，...，h测m}，其中，m表示监控次数，分别比较h测和hmax、h测和hmin：若h测>hmax，说明监控到的液位高于最高有效液位，利用水泵启停控制单元关闭消防水泵；若h测<hmin，说明监控到的液位低于最低有效液位，利用水泵启停控制单元控制开启消防水泵，对消防水池进行补水。
8.根据权利要求7所述的基于互联网的隧道消防水池液位监控预警方法，其特征在于：在步骤S13-S14中：利用管道数据测量单元测量隧道消防水池底部至消防管道的垂直高度为D，根据下列公式计算随机一次结冰时横向管道结冰点到水面中心点的垂直距离di：
di＝(h冰i+D)*(tanαi)；
其中，αi表示该次结冰后水面中心点与管道结冰点连线夹角，得到每次结冰时横向管道结冰点到水面中心点的垂直距离集合为d＝{d1，d2，...，dn}，利用映射模型建立单元建立线性回归模型：d＝w1+w2(h冰-h初)+ε，其中，d为因变量，(h冰-h初)为自变量，即管道结冰前后的液位差，w1和w2为回归系数，w1为截距，w2为斜率，ε为误差，根据下列公式计算误差平方和J(w1，w2)：
Figure FDA0003828129880000031
通过求偏导的方式得到回归系数w1和w2分别为：
Figure FDA0003828129880000032
Figure FDA0003828129880000033
此时，ε＝0，即误差最小，利用数据匹配单元接收到异常液位变化数据后，代入所述线性回归模型中得到预测的结冰点到水面中心点的垂直距离为d’，利用结冰警报单元发送管道结冰信号及预测的垂直距离至监控终端(S6)，相关人员通过所述监控终端(S6)接收到警报信号后，依据接收到的预测垂直距离获取管道结冰点位置，前往对应结冰点检查核实管道是否结冰：若结冰，对管道进行维护，将新的异常液位及其对应的结冰点数据传送至云数据中心(S2)中，更新数据。
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