CN116109174A - 一种智能水务信息化处理平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能水务信息化处理平台，包括以下模块：数字化资产整编模块：包括水务数字资产数据标准化输入模块、水务数字资产数据质量综合评估模块，以及异常数据整改模块；排查数据分析模块：包括排查数据统计分析模块以及水务设施基础信息管理模块；三维可视化模块。本发明提供的一种智能水务信息化处理平台可以对现有的水务数字资产数据进行标准化输入，并在输入后进行质量评估和异常整改，保障了数据的有效性。此外，通过排查数据分析模块对水务数字资产数据进行智能分析，能够代替人工排查，答复提高判定准确性。
Description
技术领域
本发明涉及信息化水务管理领域，尤其涉及一种智能水务信息化处理平台。
背景技术
一个大型区域中的水务数据时十分繁杂庞大的，同时水务数据还分布于不同子区域，包括实时、非实时、有效型、无效型等复杂多样的数据形态，这给智慧水务信息平台设计的开展带来了极大的困难；同时，由于当前智慧水务应用仍处于探索阶段，存在数据需求不确定性因素，这使得对水务数据模型框架也提出了较高要求。因此，如何能将各子区域的水务数据进行有效的集中与融合，并解决水务数据的大量性和复杂性是亟待解决的问题。
在水务信息化建设方面，尚没有建立统一的水务设施数据标准。
在目前的水务设施管理实务中，排口属性主要以排口调查时的水流状态和上游第一个管段的属性为依据进行判定，未考虑到排口上游管网整体情况，目前属性存在较大偏差，影响排查成果及排口底数的准确性。其中截流型排口的判断涉及到截流井的判定，目前检查井是否为“截流井”主要依靠现场人员在雨天目测是否有水流出，可能存在漏判和错判，影响到截流井和截流排口排查数据的准确性。
此外，当前的污水收集率主要按进入污水处理厂的污水总量/片区收集的污水总量的方式进行统计的。传统方式需要依赖大量人工水量监测检测工作，可能存在漏判和错判，而且不能按排水分区分别统计污水收集率。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种智能水务信息化处理平台，能够实现水务数据信息化处理，通过提高分析排查的准确性。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种智能水务信息化处理平台，包括以下模块：
数字化资产整编模块：包括水务数字资产数据标准化输入模块、水务数字资产数据质量综合评估模块，以及异常数据整改模块；
排查数据分析模块：包括排查数据统计分析模块以及水务设施基础信息管理模块；
三维可视化模块。
所述的水务数字资产数据标准化输入模块用于将水务数字资产数据进行输入，完成水务数字资产数据的数据库建设，构建排水设施业务数据库与地理空间数据库，并建立关系型空间数据库表。
所述的排水设施业务数据库包括污水厂站、排水管网、河网水系、面源污染、水文气象和地形地貌数据。
所述的水务数字资产数据质量综合评估模块用于对水务数字资产数据进行质量评估。
所述的异常数据整改模块用于对评估系数不合格的水务数字资产数据进行整改，包括数据清洗、构建拓扑以及重新编码。
所述的排查数据统计分析模块用于进行自动分析处理，包括排水管网排放口雨污属性自动判定以及排水管网污水收集率自动分析。
所述的排水管网排放口雨污属性自动判定包括以下过程：
a1、截流井判定；若当前检查井满足以下规则，则判定为截流井：
该检查井至少存在2个下游管道，且至少存在1个上游管道；该检查井2个下游管道的起点高程至少相差10cm以上；若下游2个以上管道，则极差应至少相差10cm以上；管点的类型不是雨水-污水篦子或立管；
a2、截流排口判定：
排口上游3个检查井以内存在截流井的列为截流排口；
a3、污水排口判定：
若排口上游所有源头中，污染源头占比超过80％，则该排口定义为污水排口；
a4、雨水排口判定：
若排口上游所有源头中，污染源头数量为0处，则该排口定义为雨水排口；
a5、合流排口判定：
若排口上游污染源头超过1处但不超过80％，该排口定义为合流排口。
所述的排水管网污水收集率自动分析包括以下过程：
b1、确定污水处理厂、污水泵站和污水处理设施对应系统编号；确定所有的截流井、截流排口、污水排口、雨水排口、合流排口；
b2、划分排水分区：同一类型的排水地块内部，尽量保证用地类型、人口分布相对均匀的前提下，按污水产生总量或管网设计收集范围来划分排水分区；
b3、确定污染源下游去向：遍历所有污染点源，查明每个点源的去向并记录在点的属性表中，将点源去向分为直排河道、直接入厂和截流入厂；
b4、分区统计数据：对于每个分区，统计以下数据：
(1)污染点源总数；
(2)直排河道的点源总数和所占比例：
P1＝直排入河污染源数量/污染点源总数
(3)直接入厂的点源总数和所占比例：
P2＝P21+P22
(3.1)直接进入污水处理厂的点源总数和所占比例：
P21＝直接进入污水处理厂的点源总数/污染点源总数；
(3.2)直接进入分散式处理设施的点源总数和所占比例：
P22＝直接进入分散式处理设施的点源总数/污染点源总数；
(4)截流入厂的点源总数和所占比例：
P3＝P31+P32
(4.1)截流进入污水处理厂的点源总数和所占比例：
P31＝截流进入污水处理厂的点源总数/污染点源总数
(4.2)截流进入分散式处理设施的点源总数和所占比例：
P32＝截流进入分散式处理设施的点源总数/污染点源总数
(5)污水收集率：
P＝P1+P2+P3+P4
所述的排查数据统计分析模块用于进行的自动分析处理，还包括排查基础数据和水务基础设施及问题统计、管路寻径分析、节点溯源分析、排口溯源分析、厂站溯源分析、管网排水能力分析和易涝点预估分析。
所述的水务设施基础信息管理模块用于进行各种水务基础设施的列表查看、水务设施批量处理以及标准化成果输出。
本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：
本发明提供的一种智能水务信息化处理平台可以对现有的水务数字资产数据进行标准化输入，并在输入后进行质量评估和异常整改，保障了数据的有效性。此外，通过排查数据分析模块对水务数字资产数据进行智能分析，能够代替人工排查，答复提高判定准确性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种智能水务信息化处理平台，包括以下模块：
数字化资产整编模块：包括水务数字资产数据标准化输入模块、水务数字资产数据质量综合评估模块，以及异常数据整改模块；
排查数据分析模块：包括排查数据统计分析模块以及水务设施基础信息管理模块；
三维可视化模块。
所述的水务数字资产数据标准化输入模块用于将水务数字资产数据进行输入，完成水务数字资产数据的数据库建设，构建排水设施业务数据库与地理空间数据库，并建立关系型空间数据库表。
所述的排水设施业务数据库包括污水厂站、排水管网、河网水系、面源污染、水文气象和地形地貌数据。
所述的水务数字资产数据质量综合评估模块用于对水务数字资产数据进行质量评估。具体可包括以下过程：
输入水务数字资产数据，水务数字资产数据包括各水务实体的数据，按水务水体类型划分存储于各表中，每个表格中的字段根据水务实体类型设置；对水务数字资产数据进行基础数据质量评价；对水务数字资产数据进行关联数据质量评价；对水务数字资产数据进行拓扑数据质量评价；对水务数字资产数据进行运行数据质量评价；对各评价所得子项进行加权计算，得到综合评估系数。
其中水务数字资产数据包括以下水务实体的数据：污水处理厂站数据，包括污水处理厂站空间位置和场站编码；排水管网管线数据，包括管线空间位置、起点编码、终点编码、起点埋深、终点埋深、管径、管材、埋设方式和管线雨污属性；排水管网井点数据，包括井点空间位置、井点编码、高程、井点埋深、井点雨污属性和类别；河道水体数据，包括水体空间位置、蓝线宽度、管理线宽度、上游水体和下游水体。所述的异常数据整改模块用于对评估系数不合格的水务数字资产数据进行整改，包括数据清洗、构建拓扑以及重新编码。
所述的排查数据统计分析模块用于进行自动分析处理，包括排水管网排放口雨污属性自动判定以及排水管网污水收集率自动分析。
排水管网中排放口按照管网拓补关系和管中流体介质主要分为截流排口(溢流排口)、污水排口、雨水排口、合流排口。
截流排口(溢流排口)：晴天时无污水溢流进入河道，雨天时雨量超过一定标准时有污水溢流进入河道的排放口。
污水排口：晴天污水直排进入河道的排放口。
雨水排口：晴天无水流，雨天雨水直排进入河道的排放口。
合流排口：晴天雨水直排进入河道，雨天雨水和污水同时进入河道的排放口。
截流井：在合流制排水系统中，通过溢流装置，保证晴天污水进入下游污水管道，雨天超标雨水通过溢流装置进入下游雨水管道或河道。
所述的排水管网排放口雨污属性自动判定包括以下过程：
a1、截流井判定；若当前检查井满足以下规则，则判定为截流井：
该检查井至少存在2个下游管道，且至少存在1个上游管道(截流井的拓扑特征)；该检查井2个下游管道的起点高程至少相差10cm以上(才可能具备截流功能)；若下游2个以上管道，则极差应至少相差10cm以上；管点的类型不是雨水-污水篦子或立管；
a2、截流排口判定：
排口上游3个检查井以内存在截流井的列为截流排口；
a3、污水排口判定：
若排口上游所有源头中，污染源头(污水立管、合流立管等)占比超过80％，则该排口定义为污水排口；
a4、雨水排口判定：
若排口上游所有源头中，污染源头数量为0处，则该排口定义为雨水排口；
a5、合流排口判定：
若排口上游污染源头超过1处但不超过80％，该排口定义为合流排口。
所述的排水管网污水收集率自动分析包括以下过程：
b1、确定污水处理厂、污水泵站和污水处理设施对应系统编号；确定所有的截流井、截流排口、污水排口、雨水排口、合流排口。
b2、划分排水分区：同一类型的排水地块内部，尽量保证用地类型、人口分布相对均匀的前提下，按污水产生总量或管网设计收集范围来划分排水分区，同一类型的排水地块内部，尽量保证用地类型、人口分布相对均匀的前提下，按污水产生总量或管网设计收集范围来划分排水分区。分区至少要覆盖所有的建成区，最好完全覆盖工程范围，分区之间不重复。
b3、确定污染源下游去向：遍历所有污染点源，查明每个点源的去向并记录在点的属性表中，将点源去向分为三种：
(1)直排河道。若点源末端为污水排口、合流排口或雨水排口，则定义为直排河道，进一步标注直排去向具体河道名称。
(2)直接入厂。若点源末端为污水处理厂、污水泵站或分散式污水处理站，则定义为直接入厂，进一步细分为进入的污水处理厂或分散式处理设施名称。
(3)截流入厂。若点源向下溯源过程中经过截流井或截流排口，则定义为截流入厂。按溢流的去向，进一步细分为进入污水处理设施或河道。
b4、分区统计数据：对于每个分区，统计以下数据：
(1)污染点源总数；
(2)直排河道的点源总数和所占比例：
P1＝直排入河污染源数量/污染点源总数
(3)直接入厂的点源总数和所占比例：
P2＝P21+P22
(3.1)直接进入污水处理厂的点源总数和所占比例：
P21＝直接进入污水处理厂的点源总数/污染点源总数；
(3.2)直接进入分散式处理设施的点源总数和所占比例：
P22＝直接进入分散式处理设施的点源总数/污染点源总数；
(4)截流入厂的点源总数和所占比例：
P3＝P31+P32
(4.1)截流进入污水处理厂的点源总数和所占比例：
P31＝截流进入污水处理厂的点源总数/污染点源总数
(4.2)截流进入分散式处理设施的点源总数和所占比例：
P32＝截流进入分散式处理设施的点源总数/污染点源总数
(5)污水收集率：
P＝P1+P2+P3+P4
所述的排查数据统计分析模块用于进行的自动分析处理，还包括排查基础数据和水务基础设施及问题统计、管路寻径分析、节点溯源分析、排口溯源分析、厂站溯源分析、管网排水能力分析和易涝点预估分析。
所述的水务设施基础信息管理模块用于进行各种水务基础设施的列表查看、水务设施批量处理以及标准化成果输出。
三维可视化模块可基于倾斜摄影测量数据进行三维建模，对水务数字资产数据进行可视化展示。
本发明提供的一种智能水务信息化处理平台可以对现有的水务数字资产数据进行标准化输入，并在输入后进行质量评估和异常整改，保障了数据的有效性。此外，通过排查数据分析模块对水务数字资产数据进行智能分析，能够代替人工排查，答复提高判定准确性。
Claims (10)
1.一种智能水务信息化处理平台，其特征在于：包括以下模块：
数字化资产整编模块：包括水务数字资产数据标准化输入模块、水务数字资产数据质量综合评估模块，以及异常数据整改模块；
排查数据分析模块：包括排查数据统计分析模块以及水务设施基础信息管理模块；
三维可视化模块。
2.根据权利要求1所述的智能水务信息化处理平台，其特征在于：所述的水务数字资产数据标准化输入模块用于将水务数字资产数据进行输入，完成水务数字资产数据的数据库建设，构建排水设施业务数据库与地理空间数据库，并建立关系型空间数据库表。
3.根据权利要求2所述的智能水务信息化处理平台，其特征在于：所述的排水设施业务数据库包括污水厂站、排水管网、河网水系、面源污染、水文气象和地形地貌数据。
4.根据权利要求1所述的智能水务信息化处理平台，其特征在于：所述的水务数字资产数据质量综合评估模块用于对水务数字资产数据进行质量评估。
5.根据权利要求1所述的智能水务信息化处理平台，其特征在于：所述的异常数据整改模块用于对评估系数不合格的水务数字资产数据进行整改，包括数据清洗、构建拓扑以及重新编码。
6.根据权利要求1所述的智能水务信息化处理平台，其特征在于：所述的排查数据统计分析模块用于进行自动分析处理，包括排水管网排放口雨污属性自动判定以及排水管网污水收集率自动分析。
7.根据权利要求6所述的智能水务信息化处理平台，其特征在于：所述的排水管网排放口雨污属性自动判定包括以下过程：
a1、截流井判定；若当前检查井满足以下规则，则判定为截流井：
该检查井至少存在2个下游管道，且至少存在1个上游管道；该检查井2个下游管道的起点高程至少相差10cm以上；若下游2个以上管道，则极差应至少相差10cm以上；管点的类型不是雨水-污水篦子或立管；
a2、截流排口判定：
排口上游3个检查井以内存在截流井的列为截流排口；
a3、污水排口判定：
若排口上游所有源头中，污染源头占比超过80％，则该排口定义为污水排口；
a4、雨水排口判定：
若排口上游所有源头中，污染源头数量为0处，则该排口定义为雨水排口；
a5、合流排口判定：
若排口上游污染源头超过1处但不超过80％，该排口定义为合流排口。
8.根据权利要求7所述的智能水务信息化处理平台，其特征在于：所述的排水管网污水收集率自动分析包括以下过程：
b1、确定污水处理厂、污水泵站和污水处理设施对应系统编号；确定所有的截流井、截流排口、污水排口、雨水排口、合流排口；
b2、划分排水分区：同一类型的排水地块内部，尽量保证用地类型、人口分布相对均匀的前提下，按污水产生总量或管网设计收集范围来划分排水分区；
b3、确定污染源下游去向：遍历所有污染点源，查明每个点源的去向并记录在点的属性表中，将点源去向分为直排河道、直接入厂和截流入厂；
b4、分区统计数据：对于每个分区，统计以下数据：
(1)污染点源总数；
(2)直排河道的点源总数和所占比例：
P1＝直排入河污染源数量/污染点源总数
(3)直接入厂的点源总数和所占比例：
P2＝P21+P22
(3.1)直接进入污水处理厂的点源总数和所占比例：
P21＝直接进入污水处理厂的点源总数/污染点源总数；
(3.2)直接进入分散式处理设施的点源总数和所占比例：
P22＝直接进入分散式处理设施的点源总数/污染点源总数；
(4)截流入厂的点源总数和所占比例：
P3＝P31+P32
(4.1)截流进入污水处理厂的点源总数和所占比例：
P31＝截流进入污水处理厂的点源总数/污染点源总数
(4.2)截流进入分散式处理设施的点源总数和所占比例：
P32＝截流进入分散式处理设施的点源总数/污染点源总数
(5)污水收集率：
P＝P1+P2+P3+P4
9.根据权利要求1所述的智能水务信息化处理平台，其特征在于：所述的排查数据统计分析模块用于进行的自动分析处理，还包括排查基础数据和水务基础设施及问题统计、管路寻径分析、节点溯源分析、排口溯源分析、厂站溯源分析、管网排水能力分析和易涝点预估分析。
10.根据权利要求1所述的智能水务信息化处理平台，其特征在于：所述的水务设施基础信息管理模块用于进行各种水务基础设施的列表查看、水务设施批量处理以及标准化成果输出。
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Cited By (1)
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| CN117079182A (zh) * | 2023-07-31 | 2023-11-17 | 上海启呈信息科技有限公司 | 一种基于大数据分析的管网管理方法及系统 |
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