CN115981223A - 基于数据处理的污水处理控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于数据处理的污水处理控制方法及系统，根据各管道的污水流经方向和污水流经方向上的多个监测件得到多个监测集合，根据历史监测数值得到各监测集合对应的正常监测值；根据实时监测数值得到各监测集合对应的实时监测值，基于实时监测值和正常监测值得到监测差值，获取不在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为异常监测集合；根据管道线和连接节点图生成管道区域对应的区域节点图；获取异常监测集合中各监测件所对应的异常位置，根据异常位置和区域节点图确定堵塞线，获取堵塞线所对应的管道作为堵塞管道，根据区域节点图对堵塞管道进行切换，并将堵塞管道发送至维修端。

Description

基于数据处理的污水处理控制方法及系统

技术领域

本发明涉及数据处理技术，尤其涉及一种基于数据处理的污水处理控制方法及系统。

背景技术

城市下水管道堵塞是经常发生的事情，下水管道堵塞容易使污水无法正常排出管道，当管道内污水堆积过多时，过多的污水会通过污水井的通风口排出路面，如果不及时清理，堆积在路面的污水会造成严重污染，给周围居民的生活环境带来大的困难。

现有技术中，通常采用人工的方式来对相关污水管道进行排查，从而确定污水管道的是否发生堵塞。然而，由于污水管道较多，采用现有技术中的排查方式效率低下，且在污水管道堵塞未被及时排查的情况下，污水的持续排放可能会造成堵塞情况的进一步恶化。因此，如何高效定位被堵塞的管道成了如今亟需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种基于数据处理的污水处理控制方法及系统，可以高效定位被堵塞的管道。

本发明实施例的第一方面，提供一种基于数据处理的污水处理控制方法，包括：

根据各管道的污水流经方向和污水流经方向上的多个监测件得到多个监测集合，获取各监测集合中的各监测件在正常时间段内的历史监测数值，根据历史监测数值得到各监测集合对应的正常监测值；

获取各监测集合中的各监测件对应的实时监测数值，根据实时监测数值得到各监测集合对应的实时监测值，基于实时监测值和正常监测值得到监测差值，获取不在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为异常监测集合，以及在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为正常监测集合；

构建与各管道对应的管道线，以及与各管道之间的连接节点对应的连接节点图，根据所述管道线和所述连接节点图生成管道区域对应的区域节点图；

获取异常监测集合中各监测件所对应的异常位置，根据异常位置和区域节点图确定堵塞线，获取堵塞线所对应的管道作为堵塞管道，根据区域节点图对堵塞管道进行切换，并将所述堵塞管道发送至维修端。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，根据各管道的污水流经方向和污水流经方向上的多个监测件得到多个监测集合，获取各监测集合中的各监测件在正常时间段内的历史监测数值，根据历史监测数值得到各监测集合对应的正常监测值，包括：

根据污水流经方向为各管道污水流经方向上的监测件从小到大依次进行编号，得到各监测件对应的监测件编号，获取各监测件编号对应的监测件，以及与各监测件编号相邻的后一个监测件编号对应的监测件作为一个监测集合；

获取监测集合中监测件编号较小的监测件作为第一监测件，以及监测件编号较大的监测件作为第二监测件；

统计第一监测件在正常时间段内的第一历史监测数值，以及第二监测件在正常时间段内的第二历史监测数值，根据第一历史监测数值和第二历史监测数值计算得到正常监测值。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，统计第一监测件在正常时间段内的第一历史监测数值，以及第二监测件在正常时间段内的第二历史监测数值，包括：

获取正常时间段内每天各时间段所对应的历史污水量，以及各相邻时间段的历史污水量差值，获取历史污水量差值小于等于预设污水量差值、且连续相邻的多个待合并时间段，将多个相应的待合并时间段合并得到多个监测时间段；

统计各监测时间段的历史污水总量，根据历史污水总量对基准单位时长进行偏移得到单位监测时长，根据单位监测时长对监测时间段进行划分得到多个监测子时间段；

通过以下公式计算单位监测时长，

其中， 为单位监测时长，为历史污水总量，为基准单位时间，为单位监测时间权重值；

获取第一监测件在正常时间段内每天的各个监测子时间段的第一历史监测数值，以及第二监测件在正常时间段内每天的各个监测子时间段的第二监测数值。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，根据第一历史监测数值和第二历史监测数值计算得到正常监测值，包括：

获取正常时间段内每天各个监测子时间段对应的第一历史监测数值和第二历史监测数值，根据每天各个监测子时间段对应第一历史监测数值和第二历史监测数值的比值得到每天各个监测子时间段对应的历史监测数值比；

统计正常时间段内所有天数中各个监测子时间段对应的所有历史监测数值比得到各个监测子时间段对应的监测平均数值比，根据监测平均数值比计算得到正常监测值；

通过以下公式计算正常监测值，

其中，为每天各监测集合在各监测子时间段的正常监测值，为各个单位监测时间第天所对应的第一历史监测数值，为各个单位监测时间第天所对应的第二历史监测数值，为正常时间段的天数上限值，为正常时间段的天数，为常数，为正常监测值权重值。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，获取各监测集合中的各监测件对应的实时监测数值，根据实时监测数值得到各监测集合对应的实时监测值，包括：

获取第一监测件在监测子时间段的第一实时监测数值，以及第二监测件在监测子时间段的第二实时监测数值，根据第一实时监测数值和第二实时监测数值的比值得到实时监测数值比，根据实时监测数值比计算得到实时监测值；

通过以下公式计算实时监测值，

其中，为监测集合在监测子时间段的实时监测值，为第一监测件在监测子时间段的第一实时监测数值，为第二监测件在监测子时间段的第二实时监测数值，为实时监测数值比，为实时监测值权重值。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，通过以下步骤生成管道区域对应的区域节点图，包括：

获取相互连接的多个管道作为连接管道，以及各连接管道对应的连接节点，根据污水流经方向依次对流经方向上的连接节点从小到大依次进行编号得到各连接节点对应的节点编号，并为各连接节点对应的连接节点图添加相应的节点编号；

对多个连接管道进行分类处理，得到入水口管道、中间排污管道和排水口管道，在入水口管道的第二端构建一个编号槽位，在中间排污管道的两端各自构建一个编号槽位，在排水口管道的第一端构建一个编号槽位；

根据各连接节点的节点位置在各编号槽位中填充相应的节点编号，并为各连接管道对应的管道线添加相应的节点编号；

按照预设方向和节点编号对多个连接节点图进行依次排布，并将节点编号相同的连接节点图和管道线进行连接生成区域节点图。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，还包括：

若存在管道未与其他管道连接，则获取未与其他管道连接的管道作为单独管道，以及所述单独管道两端所对应的节点作为单独节点；

构建与单独节点对应的单独节点图，根据单独节点的节点位置得到与所述单独节点图对应的管道线，将所述单独节点图和单独节点图对应的管道线进行连接生成单独线路，将所述单独线路在区域节点图进行显示。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，获取异常监测集合中各监测件所对应的异常位置，根据异常位置和区域节点图确定堵塞线，获取堵塞线所对应的管道作为堵塞管道，根据区域节点图对堵塞管道进行切换，并将所述堵塞管道发送至维修端，包括：

获取与各异常位置相邻的两个节点作为异常节点，以及所述异常节点在区域节点图中所对应的连接节点图或单独节点图，若所述异常节点在区域节点图中对应的均为单独节点图，则获取所述单独节点图所对应的单独线路作为堵塞线，将所述堵塞线对应的管道作为堵塞管道发送至维修端；

若所述异常节点在区域节点图中对应的均为连接节点图，则获取所有异常节点在区域节点图中对应的连接节点图作为堵塞节点图，将所述堵塞节点图对应的管道线作为堵塞线，以及所述堵塞线对应的管道作为堵塞管道；

获取所述堵塞线的上一个管道线作为未堵塞管道线，以及所有与所述未堵塞管道线连接的下一个管道线作为待切换管道线，若所述待切换管道线的数量为0，则将所述堵塞管道发送至维修端；

若所述待切换管道线的数量为1，则将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至所述待切换管道线所对应的管道，并将所述堵塞管道发送至维修端；

若所述待切换管道线的数量大于1，则根据所述待切换管道线所对应管道的管道直径得到目标切换管道，将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至目标切换管道，并将所述堵塞管道发送至维修端。

可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，若所述待切换管道线的数量大于1，则根据所述待切换管道线所对应管道的管道直径得到目标切换管道，将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至目标切换管道，包括：

获取各待切换管道线所对应管道的管道直径，将管道直径最大的待切换管道线所对应管道作为目标切换管道，将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至目标切换管道。

本发明实施例的第二方面，提供一种基于数据处理的污水处理控制系统，包括：

正常模块，用于根据各管道的污水流经方向和污水流经方向上的多个监测件得到多个监测集合，获取各监测集合中的各监测件在正常时间段内的历史监测数值，根据历史监测数值得到各监测集合对应的正常监测值；

异常模块，用于获取各监测集合中的各监测件对应的实时监测数值，根据实时监测数值得到各监测集合对应的实时监测值，基于实时监测值和正常监测值得到监测差值，获取不在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为异常监测集合，以及在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为正常监测集合；

构图模块，用于构建与各管道对应的管道线，以及与各管道之间的连接节点对应的连接节点图，根据所述管道线和所述连接节点图生成管道区域对应的区域节点图；

切换模块，用于获取异常监测集合中各监测件所对应的异常位置，根据异常位置和区域节点图确定堵塞线，获取堵塞线所对应的管道作为堵塞管道，根据区域节点图对堵塞管道进行切换，并将所述堵塞管道发送至维修端。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过监测件找到被堵塞的管道，并对堵塞管道的污水排污路径进行切换，可以使污水不再流经已经发生堵塞的管道，减轻管道的堵塞情况。其中，本发明在通过监测件找到被堵塞的管道时，会通过污水流经方向上的多个监测件得到多个监测集合，通过各监测集合实时采集的数据和在不同的正常时间段内采集的历史数据来判断监测件采集的实时数据是否发生异常，从而判断监测件所对应的管道是否发生堵塞，这样可以根据管道在不同时间段的实际情况对监测集合在正常时间段得到的正常监测值进行更新，可以使监测时所依据的数据相对准确一些。进一步的，在得到被堵塞的管道后，本发明还会依据构建的区域节点图对堵塞管道的污水排污路径进行切换，这样可以减轻管道的堵塞情况。

2、本发明通过各监测集合实时采集的数据和在不同的正常时间段内采集的历史数据来判断管道是否发生堵塞时，会通过监测集合中第一监测件和第二监测件在正常时间段内每天的各个监测子时间段的历史监测数据的比值，计算得到每天各监测集合在各监测子时间段的正常监测值，通过第一监测件和第二监测件在监测子时间段内的实时监测数据的比值得到实时监测值，通过正常监测值和实时监测值来判断监测件采集的实时数据是否发生异常。通过该种方式，可以高效定位被堵塞的管道，并且可以根据各个监测子时间段的实际情况得到不同的正常监测值，使得到的正常监测值相对准确，从而可以相对准确的依据正常监测值和实时监测值来判断监测件采集的实时数据是否发生异常。

3、本发明在依据区域节点图对堵塞管道的污水排污路径进行切换时，会首先根据发生异常的监测件的位置信息找到与发生异常的监测件对应的管道节点，再在区域节点图中找到与该管道节点相对应的节点图，以及该节点图对应的管道线，通过该管道线的上一个管道线所对应的管道对污水流经方向进行切换，这样可以通过改变污水的排污路径而使原本应该流入堵塞管道的污水流入其他未堵塞的管道内，减轻管道的堵塞情况。在对管道进行切换时，本发明会选择管道直径最大的管道进行切换，这样可以减轻管道直径较小的管道对污水的承载能力。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于数据处理的污水处理控制方法示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于数据处理的污水处理控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

参见图1，是本发明实施例提供的一种基于数据处理的污水处理控制方法示意图，图1所示方法的执行主体可以是软件和/或硬件装置。本申请的执行主体可以包括但不限于以下中的至少一个：用户设备、网络设备等。其中，用户设备可以包括但不限于计算机、智能手机、个人数字助理（Personal Digital Assistant，简称：PDA）及上述提及的电子设备等。网络设备可以包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算的由大量计算机或网络服务器构成的云，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机组成的一个超级虚拟计算机。本实施例对此不做限制。包括步骤S1至步骤S4，具体如下：

S1，根据各管道的污水流经方向和污水流经方向上的多个监测件得到多个监测集合，获取各监测集合中的各监测件在正常时间段内的历史监测数值，根据历史监测数值得到各监测集合对应的正常监测值。

在实际应用中，为了监测管道是否发生堵塞，通常都会在管道内设置多个监测件，通过监测件监测到的数据和预先设置的阈值来判断管道是否发生堵塞，但是由于管道在使用过程中是会不断发生改变的，因此预先设置的阈值也可能会随着时间的推移而产生误差，因此本发明在判断管道是否堵塞时会根据监测集合在不同的正常时间段内采集的历史数据来监测管道的堵塞情况。其中，监测件可以是流速传感器，监测数值可以是水流速。

例如，可以将管道从刚开始运行至第一次堵塞时的时间段作为正常时间段，统计该段时间段内的历史数据，并根据该段时间内的历史数据得到各监测集合对应的正常监测值，在管道恢复正常后，通过正常时间段得到的各监测集合的正常监测值和实时监测值来对管道的堵塞情况进行监测。

当管道在下一次发生堵塞时，可以将管道从恢复正常至下一次发生堵塞时的时间段作为正常时间段，重新统计该段时间内的历史数据，并对各监测集合的正常监测值进行更新。这样可以根据管道在不同时间段的实际情况对正常监测值进行更新，可以使监测时所依据的数据相对准确一些。

在上述实施例的基础上步骤S1的具体实现方式可以是：

S11，根据污水流经方向为各管道污水流经方向上的监测件从小到大依次进行编号，得到各监测件对应的监测件编号，获取各监测件编号对应的监测件，以及与各监测件编号相邻的后一个监测件编号对应的监测件作为一个监测集合。

S12，获取监测集合中监测件编号较小的监测件作为第一监测件，以及监测件编号较大的监测件作为第二监测件。

例如，若某一管道内设置有4个监测件，污水流经方向上的监测件编号依次为1、2、3、4，则可以将监测件编号为1和2、2和3、3和4的监测件分别作为一个监测集合。其中，在监测件编号为1和2的监测集合中，监测件编号为1的监测件为第一监测件，监测件编号为2的监测件为第二监测件。

S13，统计第一监测件在正常时间段内的第一历史监测数值，以及第二监测件在正常时间段内的第二历史监测数值，根据第一历史监测数值和第二历史监测数值计算得到正常监测值。

在一些实施例中，步骤S13包括步骤S131至步骤S135，具体如下：

S131，获取正常时间段内每天各时间段所对应的历史污水量，以及各相邻时间段的历史污水量差值，获取历史污水量差值小于等于预设污水量差值、且连续相邻的多个待合并时间段，将多个相应的待合并时间段合并得到多个监测时间段。

例如，若正常时间段为30天时，可以首先由人工将每天划分为多个时间段，比如可以将每天划分为12个时间段，再统计每个时间段对应的污水量，以及相邻时间段的污水量差值，根据污水量差值对多个时间段进行合并，比如当统计到6：00-8：00的污水量和8：00-10：00的污水量的差值小于等于预设污水量差值时，可以将这两个时间段进行合并得到监测时间段，即6：00-10：00.

可以理解的是，一天中不同时间段用户的用水量都是不一样的，管道的排污情况也是不一样的，因此本发明会依据用户的用水量将一天划分为多个监测时间段，根据各个监测时间段的实际情况来对管道的堵塞情况进行监测。

当获取到的历史污水量差值小于等于预设污水量差值时，说明这两段相邻时间段的排污量是很接近的，因此可以将其合并为一个监测时间段，方便后续的监测。

S132，统计各监测时间段的历史污水总量，根据历史污水总量对基准单位时长进行偏移得到单位监测时长，根据单位监测时长对监测时间段进行划分得到多个监测子时间段。

例如，当监测时间段为6：00-10：00，计算得到的单位监测时长为2小时时，则监测子时间段为6：00-8：00，以及8：00-10：00。

可以理解的是，由于每个监测时间段的污水排污量都不一样，若都采用统一的单位监测时长，当污水排污量较小时，可能会增加数据的处理量，当污水排污量较大时，可能不能及时发现被堵塞的管道，从而导致堵塞情况的进一步恶化。

通过以下公式计算单位监测时长，

其中，为单位监测时长，为历史污水总量，为基准单位时间，为单位监测时间权重值。

从上述公式中可以看出，历史污水总量和单位监测时长成反比关系，当历史污水总量越大时，单位监测时长会越小，说明此时污水排污量可能会很大，因此可以缩短对管道的监测时间，从而可以及时发现管道出现的问题。

当历史污水总量越小时，单位监测时长会越大，说明此时污水排污量可能会很小，因此可以延长对管道的监测时间，减少监测管道时的数据处理量。

S133，获取第一监测件在正常时间段内每天的各个监测子时间段的第一历史监测数值，以及第二监测件在正常时间段内每天的各个监测子时间段的第二监测数值。

S134，获取正常时间段内每天各个监测子时间段对应的第一历史监测数值和第二历史监测数值，根据每天各个监测子时间段对应第一历史监测数值和第二历史监测数值的比值得到每天各个监测子时间段对应的历史监测数值比。

S135，统计正常时间段内所有天数中各个监测子时间段对应的所有历史监测数值比得到各个监测子时间段对应的监测平均数值比，根据监测平均数值比计算得到正常监测值。

例如，可以首先获取第一监测件和第二监测件在正常时间段内每天6：00-8：00的第一历史监测数值和第二历史检测数值，再根据同一天6：00-8：00的第一历史监测数值和第二历史检测数值的比值得到历史监测数值比，然后再根据所有天数中6：00-8：00的历史监测数值比得到它们的平均数，最后根据它们的平均数计算得到正常监测值。

通过以下公式计算正常监测值，

其中，为每天各监测集合在各监测子时间段的正常监测值，为各个单位监测时间第天所对应的第一历史监测数值，为各个单位监测时间第天所对应的第二历史监测数值，为正常时间段的天数上限值，为正常时间段的天数，为常数，为正常监测值权重值。

上述公式的构思为：

通过监测子时间段对应的第一历史监测数值和第二历史监测数值的比值，可以得到正常时间段内第一监测件的水流流速和第二监测件的水流流速在监测子时间段内的比值关系，对其求平均，可以得到正常时间段内第一监测件和第二监测件在每天的各监测子时间段内的平均比值，监测子时间段对应的监测平均数值比越大，说明该监测子时间段内的污水排污量也会越大，因此对应的正常监测值也会越大，反之亦然。

此外，有些管道不仅会连接污水排污口，还会连接雨水排污口等其他入口，因此本发明还会设置常数对其进行相应的调节。

同时，当计算得到的正常监测值过大或者过小时，可以通过正常监测值权重值对其进行调小或调大处理。

通过上述方式得到的正常监测值，可以根据各个监测子时间段的实际情况得到不同的正常监测值，可以使得到的正常监测值更加准确。

S2，获取各监测集合中的各监测件对应的实时监测数值，根据实时监测数值得到各监测集合对应的实时监测值，基于实时监测值和正常监测值得到监测差值，获取不在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为异常监测集合，以及在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为正常监测集合。

具体的，在一些实施例中，可以通过以下步骤得到各监测集合对应的实时监测值：

获取第一监测件在监测子时间段的第一实时监测数值，以及第二监测件在监测子时间段的第二实时监测数值，根据第一实时监测数值和第二实时监测数值的比值得到实时监测数值比，根据实时监测数值比计算得到实时监测值。

例如，可以首先获取第一监测件和第二监测件在6：00-8：00的第一实时监测数值和第二实时监测数值，然后再根据第一实时监测数值和第二实时监测数值的比值得到实时监测数值比，最后根据实时监测数值比计算得到实时监测值。

通过以下公式计算实时监测值，

其中，为监测集合在监测子时间段的实时监测值，为第一监测件在监测子时间段的第一实时监测数值，为第二监测件在监测子时间段的第二实时监测数值，为实时监测数值比，为实时监测值权重值。

上述公式的构思同S135（统计正常时间段内所有天数中各个监测子时间段对应的所有历史监测数值比得到各个监测子时间段对应的监测平均数值比，根据监测平均数值比计算得到正常监测值）中得到正常监测值的构思相似，在此不做赘述。

可以理解的是，由于上述实时监测值是实时获取的，因此不用像计算正常监测值时一样对其求平均。

进一步的，在获取到实时监测值后，为了进一步判断监测件采集的实时数据是否发生异常，可以通过实时监测值和正常监测值得到监测差值，通过将监测差值与正常的数值范围进行比较来判断监测差值是否在正常的数值范围内。

若监测差值不在正常数值范围内，则说明监测件采集到的实时数据很可能由于管道堵塞发生了异常，因此可以将不在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为异常监测集合。相反的，可以将在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为正常监测集合。

S3，构建与各管道对应的管道线，以及与各管道之间的连接节点对应的连接节点图，根据所述管道线和所述连接节点图生成管道区域对应的区域节点图。

在实际应用中，由于城市下水道构造的复杂性，管道区域中可能会出现多根管道相互连接的情况，因此为了可以直观的观察到各个管道之间的连接关系，从而可以快速找到发生堵塞的管道，本发明还构建了与管道区域对应的区域节点图。

在一些实施例中，可以通过以下步骤构建管道区域对应的区域节点图：

S31，获取相互连接的多个管道作为连接管道，以及各连接管道对应的连接节点，根据污水流经方向依次对流经方向上的连接节点从小到大依次进行编号得到各连接节点对应的节点编号，并为各连接节点对应的连接节点图添加相应的节点编号。

可以理解的是，由于在进行排污时，污水是从污水入水口依次流经各个管道后再从污水排污口进行排污的，因此可以根据污水流经方向依次对流经方向上的连接节点从小到大依次进行编号得到各连接节点对应的节点编号，根据节点编号来得到各个连接节点之间的排列顺序，从而得到各个连接节点对应的管道之间的连接顺序。

同时，为了后续根据连接节点图构建区域节点图，还需要对每个连接节点对应的连接节点图也添加相应的节点编号。

S32，对多个连接管道进行分类处理，得到入水口管道、中间排污管道和排水口管道，在入水口管道的第二端构建一个编号槽位，在中间排污管道的两端各自构建一个编号槽位，在排水口管道的第一端构建一个编号槽位。

在实际应用中，由于入水口管道和排水口管道只有一端具有连接节点，中间排污管道两端都具有连接节点，因此在构建编号槽位时需对其进行分类处理，按照不同的类别设置不同的编号槽位。

其中，入水口管道的第二端指的是远离污水入水口的一端，排水口管道的第一端为远离污水排水口的一端。

S33，根据各连接节点的节点位置在各编号槽位中填充相应的节点编号，并为各连接管道对应的管道线添加相应的节点编号。

具体的，为了后续得到各个连接节点图对应的管道线，可以在各连接管道的编号槽位中填充与连接节点相应的节点编号，并为各连接管道对应的管道线也添加相应的节点编号。

S34，按照预设方向和节点编号对多个连接节点图进行依次排布，并将节点编号相同的连接节点图和管道线进行连接生成区域节点图。

其中，预设方向可以根据各个管道之间的污水流经方向预先进行设置。通过污水流经方向上各个连接节点的节点编号对预设方向上的节点编号相同的连接节点图进行依次排布，再将编号相同的连接节点图和管道线进行连接就可以生成区域节点图。

S35，若存在管道未与其他管道连接，则获取未与其他管道连接的管道作为单独管道，以及所述单独管道两端所对应的节点作为单独节点。

在实际应用中，管道区域中除了相互连接的管道之外，还可能会出现未与其他管道进行连接，单独进行污水排放的管道，因此本发明还会将未与其他管道连接的管道作为单独管道，并将单独管道两端所对应的节点作为单独节点，以此来与相互连接的管道做区分。

S36，构建与单独节点对应的单独节点图，根据单独节点的节点位置得到与所述单独节点图对应的管道线，将所述单独节点图和单独节点图对应的管道线进行连接生成单独线路，将所述单独线路在区域节点图进行显示。

在一些实施例中，上述单独线路可以在区域节点图中单独进行显示，也可以根据管道的分布情况将单独线路在区域节点图的相应位置处进行显示。

通过上述方式得到的区域节点图，可以将管道区域中各管道的分布情况直观的显示出来，可以快速的锁定发生堵塞的管道，及时的做出相应的处理。

S4，获取异常监测集合中各监测件所对应的异常位置，根据异常位置和区域节点图确定堵塞线，获取堵塞线所对应的管道作为堵塞管道，根据区域节点图对堵塞管道进行切换，并将所述堵塞管道发送至维修端。

上述步骤S4的具体实现方式可以是：

S41，获取与各异常位置相邻的两个节点作为异常节点，以及所述异常节点在区域节点图中所对应的连接节点图或单独节点图，若所述异常节点在区域节点图中对应的均为单独节点图，则获取所述单独节点图所对应的单独线路作为堵塞线，将所述堵塞线对应的管道作为堵塞管道发送至维修端。

可以理解的是，由于监测件通常都是设置在管道内的，而本发明中的节点指的是管道的两端对应的节点，因此与异常位置相邻的异常节点为2个，分别是位于管道两端的节点。

若所述异常节点在区域节点图中对应的均为单独节点图，说明发生异常的监测件是设置在单独管道之内的，由于单独管道是独立设立的，无法与其他管道进行切换而改变污水的排污路径，因此当单独管道发生异常时，可以将堵塞的单独管道直接发送至维修端进行后续的维修。

S42，若所述异常节点在区域节点图中对应的均为连接节点图，则获取所有异常节点在区域节点图中对应的连接节点图作为堵塞节点图，将所述堵塞节点图对应的管道线作为堵塞线，以及所述堵塞线对应的管道作为堵塞管道。

若所述异常节点在区域节点图中对应的均为连接节点图，说明发生异常的监测件是设置在连接管道之内的，由于连接管道可以与其他管道连接，从而可以通过连接管道的切换改变污水的排污路径，从而使污水不再流经已经发生堵塞的管道，减轻管道的堵塞情况。

具体的，在找到发生堵塞的管道所对应的连接节点后，便可以在区域节点图中找到与其对应的堵塞节点图，并将堵塞节点图对应的管道线作为堵塞线。

S43，获取所述堵塞线的上一个管道线作为未堵塞管道线，以及所有与所述未堵塞管道线连接的下一个管道线作为待切换管道线，若所述待切换管道线的数量为0，则将所述堵塞管道发送至维修端。

可以理解的是，由于堵塞线对应的管道发生了堵塞，因此在对堵塞管道进行切换时，可以通过与堵塞管道连接的上一个管道对堵塞管道进行切换。

需要说明的是，上述待切换管道线不包括堵塞线，当待切换管道线的数量为0时，说明未堵塞管道线对应的管道没有与其他管道进行连接，因此无法通过未堵塞管道线对应的管道对堵塞管道进行切换，所以可以将堵塞管道发送给维修端，以便于维修端对其进行维修。

S44，若所述待切换管道线的数量为1，则将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至所述待切换管道线所对应的管道，并将所述堵塞管道发送至维修端。

若所述待切换管道线的数量为1，说明除了堵塞管道外，只有1个管道与未堵塞管道线对应的管道连接，此时可以将未堵塞管道线对应的管道与待切换管道线对应的管道连接，从而改变污水的排污路径，使污水不再流经已经发生堵塞的管道，同时将堵塞管道发送至维修端进行维修。

S45，若所述待切换管道线的数量大于1，则根据所述待切换管道线所对应管道的管道直径得到目标切换管道，将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至目标切换管道，并将所述堵塞管道发送至维修端。

若所述待切换管道线的数量大于1，说明除了堵塞管道外，还有2个以上的管道与未堵塞管道线对应的管道连接，此时可以选择一个最为合适的管道进行切换。

在一些实施例中，可以通过以下步骤对管道进行切换：

获取各待切换管道线所对应管道的管道直径，将管道直径最大的待切换管道线所对应管道作为目标切换管道，将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至目标切换管道。

选择管道直径最大的待切换管道线所对应管道作为目标切换管道，将未堵塞管道线所对应的管道切换至目标切换管道，可以减轻管道对污水的承载能力。由于管道之间的切换，会引入原本由其他管道承载的污水量，管径越大，对污水的承载能力也会相对较强一些，同时，由于污水中的成分复杂，管径越大，相对于管径越小的管道也会不容易发生堵塞一些。

在另一些实施例中，可以通过以下步骤对管道进行切换:

获取各待切换管道线所对应的管道上一次进行维修的历史维修时间，根据当前时间和历史维修时间得到各待切换管道线所对应管道的正常排污时长；

基于各待切换管道线所对应管道的正常排污时长和管道直径计算得到各待切换管道线所对应管道的排污能力值；

通过以下公式计算排污能力值，

其中，为排污能力值，为正常排污时长，为基准排污时长，为管道直径，为基准直径，为基准排污能力值，为排污能力值权重值。

从上述公式中可以看出，正常排污时长越大，说明待切换管道线所对应的管道上一次进行维修时的时间距离当前时间越长，待切换管道线所对应的管道排污时长就越长，管道内堆积的垃圾可能也会越多，因此排污能力值也会相应的设置的越小，反之亦然。

管道直径越大，说明管道对污水的承载能力也会相对越强一些，管道也相对不容易被堵塞一些，因此排污能力值也会相应的设置的越大，反之亦然。

上述方式可以通过连接管道的切换改变污水的排污路径，从而使污水不再流经已经发生堵塞的管道，减轻管道的堵塞情况。

参见图2，是本发明实施例提供的一种基于数据处理的污水处理控制系统的结构示意图，该基于数据处理的污水处理控制系统包括：

正常模块，用于根据各管道的污水流经方向和污水流经方向上的多个监测件得到多个监测集合，获取各监测集合中的各监测件在正常时间段内的历史监测数值，根据历史监测数值得到各监测集合对应的正常监测值；

异常模块，用于获取各监测集合中的各监测件对应的实时监测数值，根据实时监测数值得到各监测集合对应的实时监测值，基于实时监测值和正常监测值得到监测差值，获取不在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为异常监测集合，以及在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为正常监测集合；

构图模块，用于构建与各管道对应的管道线，以及与各管道之间的连接节点对应的连接节点图，根据所述管道线和所述连接节点图生成管道区域对应的区域节点图；

切换模块，用于获取异常监测集合中各监测件所对应的异常位置，根据异常位置和区域节点图确定堵塞线，获取堵塞线所对应的管道作为堵塞管道，根据区域节点图对堵塞管道进行切换，并将所述堵塞管道发送至维修端。

图2所示实施例的装置对应地可用于执行图1所示方法实施例中的步骤，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

参见图3，是本发明实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图，该电子设备30包括：处理器31、存储器32和计算机程序；其中

存储器32，用于存储所述计算机程序，该存储器还可以是闪存（flash）。所述计算机程序例如是实现上述方法的应用程序、功能模块等。

处理器31，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述方法中设备执行的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。

可选地，存储器32既可以是独立的，也可以跟处理器31集成在一起。

当所述存储器32是独立于处理器31之外的器件时，所述设备还可以包括：

总线33，用于连接所述存储器32和处理器31。

本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现上述的各种实施方式提供的方法。

其中，可读存储介质可以是计算机存储介质，也可以是通信介质。通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。例如，可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。可读存储介质可以是只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本发明还提供一种程序产品，该程序产品包括执行指令，该执行指令存储在可读存储介质中。设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该执行指令，至少一个处理器执行该执行指令使得设备实施上述的各种实施方式提供的方法。

在上述设备的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元（英文：CentralProcessing Unit，简称：CPU），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（英文：DigitalSignal Processor，简称：DSP）、专用集成电路（英文：Application Specific IntegratedCircuit，简称：ASIC）等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于数据处理的污水处理控制方法，其特征在于，包括：

根据各管道的污水流经方向和污水流经方向上的多个监测件得到多个监测集合，获取各监测集合中的各监测件在正常时间段内的历史监测数值，根据历史监测数值得到各监测集合对应的正常监测值；

获取各监测集合中的各监测件对应的实时监测数值，根据实时监测数值得到各监测集合对应的实时监测值，基于实时监测值和正常监测值得到监测差值，获取不在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为异常监测集合，以及在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为正常监测集合；

构建与各管道对应的管道线，以及与各管道之间的连接节点对应的连接节点图，根据所述管道线和所述连接节点图生成管道区域对应的区域节点图；

获取异常监测集合中各监测件所对应的异常位置，根据异常位置和区域节点图确定堵塞线，获取堵塞线所对应的管道作为堵塞管道，根据区域节点图对堵塞管道进行切换，并将所述堵塞管道发送至维修端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

根据各管道的污水流经方向和污水流经方向上的多个监测件得到多个监测集合，获取各监测集合中的各监测件在正常时间段内的历史监测数值，根据历史监测数值得到各监测集合对应的正常监测值，包括：

根据污水流经方向为各管道污水流经方向上的监测件从小到大依次进行编号，得到各监测件对应的监测件编号，获取各监测件编号对应的监测件，以及与各监测件编号相邻的后一个监测件编号对应的监测件作为一个监测集合；

获取监测集合中监测件编号较小的监测件作为第一监测件，以及监测件编号较大的监测件作为第二监测件；

统计第一监测件在正常时间段内的第一历史监测数值，以及第二监测件在正常时间段内的第二历史监测数值，根据第一历史监测数值和第二历史监测数值计算得到正常监测值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

统计第一监测件在正常时间段内的第一历史监测数值，以及第二监测件在正常时间段内的第二历史监测数值，包括：

获取正常时间段内每天各时间段所对应的历史污水量，以及各相邻时间段的历史污水量差值，获取历史污水量差值小于等于预设污水量差值、且连续相邻的多个待合并时间段，将多个相应的待合并时间段合并得到多个监测时间段；

统计各监测时间段的历史污水总量，根据历史污水总量对基准单位时长进行偏移得到单位监测时长，根据单位监测时长对监测时间段进行划分得到多个监测子时间段；

通过以下公式计算单位监测时长，

其中，为单位监测时长，为历史污水总量，为基准单位时间，为单位监测时间权重值；

获取第一监测件在正常时间段内每天的各个监测子时间段的第一历史监测数值，以及第二监测件在正常时间段内每天的各个监测子时间段的第二监测数值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

根据第一历史监测数值和第二历史监测数值计算得到正常监测值，包括：

获取正常时间段内每天各个监测子时间段对应的第一历史监测数值和第二历史监测数值，根据每天各个监测子时间段对应第一历史监测数值和第二历史监测数值的比值得到每天各个监测子时间段对应的历史监测数值比；

统计正常时间段内所有天数中各个监测子时间段对应的所有历史监测数值比得到各个监测子时间段对应的监测平均数值比，根据监测平均数值比计算得到正常监测值；

通过以下公式计算正常监测值，

其中，为每天各监测集合在各监测子时间段的正常监测值，为各个单位监测时间第天所对应的第一历史监测数值，为各个单位监测时间第天所对应的第二历史监测数值，为正常时间段的天数上限值，为正常时间段的天数，为常数，为正常监测值权重值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

获取各监测集合中的各监测件对应的实时监测数值，根据实时监测数值得到各监测集合对应的实时监测值，包括：

获取第一监测件在监测子时间段的第一实时监测数值，以及第二监测件在监测子时间段的第二实时监测数值，根据第一实时监测数值和第二实时监测数值的比值得到实时监测数值比，根据实时监测数值比计算得到实时监测值；

通过以下公式计算实时监测值，

其中，为监测集合在监测子时间段的实时监测值，为第一监测件在监测子时间段的第一实时监测数值，为第二监测件在监测子时间段的第二实时监测数值，为实时监测数值比，为实时监测值权重值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤生成管道区域对应的区域节点图，包括：

获取相互连接的多个管道作为连接管道，以及各连接管道对应的连接节点，根据污水流经方向依次对流经方向上的连接节点从小到大依次进行编号得到各连接节点对应的节点编号，并为各连接节点对应的连接节点图添加相应的节点编号；

对多个连接管道进行分类处理，得到入水口管道、中间排污管道和排水口管道，在入水口管道的第二端构建一个编号槽位，在中间排污管道的两端各自构建一个编号槽位，在排水口管道的第一端构建一个编号槽位；

根据各连接节点的节点位置在各编号槽位中填充相应的节点编号，并为各连接管道对应的管道线添加相应的节点编号；

按照预设方向和节点编号对多个连接节点图进行依次排布，并将节点编号相同的连接节点图和管道线进行连接生成区域节点图。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

若存在管道未与其他管道连接，则获取未与其他管道连接的管道作为单独管道，以及所述单独管道两端所对应的节点作为单独节点；

构建与单独节点对应的单独节点图，根据单独节点的节点位置得到与所述单独节点图对应的管道线，将所述单独节点图和单独节点图对应的管道线进行连接生成单独线路，将所述单独线路在区域节点图进行显示。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

获取异常监测集合中各监测件所对应的异常位置，根据异常位置和区域节点图确定堵塞线，获取堵塞线所对应的管道作为堵塞管道，根据区域节点图对堵塞管道进行切换，并将所述堵塞管道发送至维修端，包括：

获取与各异常位置相邻的两个节点作为异常节点，以及所述异常节点在区域节点图中所对应的连接节点图或单独节点图，若所述异常节点在区域节点图中对应的均为单独节点图，则获取所述单独节点图所对应的单独线路作为堵塞线，将所述堵塞线对应的管道作为堵塞管道发送至维修端；

若所述异常节点在区域节点图中对应的均为连接节点图，则获取所有异常节点在区域节点图中对应的连接节点图作为堵塞节点图，将所述堵塞节点图对应的管道线作为堵塞线，以及所述堵塞线对应的管道作为堵塞管道；

获取所述堵塞线的上一个管道线作为未堵塞管道线，以及所有与所述未堵塞管道线连接的下一个管道线作为待切换管道线，若所述待切换管道线的数量为0，则将所述堵塞管道发送至维修端；

若所述待切换管道线的数量为1，则将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至所述待切换管道线所对应的管道，并将所述堵塞管道发送至维修端；

若所述待切换管道线的数量大于1，则根据所述待切换管道线所对应管道的管道直径得到目标切换管道，将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至目标切换管道，并将所述堵塞管道发送至维修端。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

若所述待切换管道线的数量大于1，则根据所述待切换管道线所对应管道的管道直径得到目标切换管道，将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至目标切换管道，包括：

获取各待切换管道线所对应管道的管道直径，将管道直径最大的待切换管道线所对应管道作为目标切换管道，将所述未堵塞管道线所对应的管道切换至目标切换管道。

10.一种基于数据处理的污水处理控制系统，其特征在于，包括：

正常模块，用于根据各管道的污水流经方向和污水流经方向上的多个监测件得到多个监测集合，获取各监测集合中的各监测件在正常时间段内的历史监测数值，根据历史监测数值得到各监测集合对应的正常监测值；

异常模块，用于获取各监测集合中的各监测件对应的实时监测数值，根据实时监测数值得到各监测集合对应的实时监测值，基于实时监测值和正常监测值得到监测差值，获取不在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为异常监测集合，以及在正常数值范围内的监测差值所对应的监测集合作为正常监测集合；

构图模块，用于构建与各管道对应的管道线，以及与各管道之间的连接节点对应的连接节点图，根据所述管道线和所述连接节点图生成管道区域对应的区域节点图；

切换模块，用于获取异常监测集合中各监测件所对应的异常位置，根据异常位置和区域节点图确定堵塞线，获取堵塞线所对应的管道作为堵塞管道，根据区域节点图对堵塞管道进行切换，并将所述堵塞管道发送至维修端。

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