CN116680501B - 一种基于物联网的分区计量漏损监控管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于物联网的分区计量漏损监控管理方法及系统，其方法包括：基于待监控管理区域中所有铺设管道中的所有多向管道分叉部分，对待监控管理区域进行分区，获得多个子分区；基于所有铺设管道的铺设参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比；基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据和每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值；基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，生成漏损管理维护计划；用以实现对大范围区域内的管道漏损情况的高效监控评估和合理管理维护。
Description
技术领域
本发明涉及计量监控技术领域，特别涉及一种基于物联网的分区计量漏损监控管理方法及系统。
背景技术
目前，无论是大范围供水管网还是工业生产中涉及的流体输送管网，其都涉及大范围的流体输送管网，由于系统庞大，且涉及业务关键，因此，对大范围流体输送管网的管理监控存在较大难度，一般利用物联网集成大量设置在管道内的计量设备获取管道内的监测数据，例如流量监测数据或压力监测数据，并基于对获得的大量监测数据进行整合计算，以实现对大范围的流体输送管网中的管道的漏损位置的确定和漏损程度的评估。
但是，现存的这种大范围流体输送管网的漏损监控评估多采用预设的固定的评估方式或评估系统实现，无法结合管道的具体铺设情况考虑，因而导致评估出的漏损位置和漏损程度的精确度不足，又或者采用预先研发的针对某种固定铺设方式的管网的漏损评估方法或系统实现对管网的精准漏损评估，例如，公开号为“CN112907034B”，专利名称为“一种基于物联网和机器学习的分区计量漏损监控管理系统”，其公开了一种基于物联网和机器学习的分区计量漏损监控管理系统，包括PC端系统、手机端系统和后台模块，所述手机端系统与PC端系统和后台模块通讯连接。本发明，通过该系统中分区的建立和远传数据的采集及智能报警，可大大提高漏损感知和定位的时间，做到快速发现快速处置。有效降低漏损更能防止漏损的反弹，有利于管网漏损率的持续下降。通过系统的智能决策分析功能，针对分区多个指标对分区漏损和运行情况进行综合评估。系统提供便捷易用的操作界面，简化操作流程；在数据分析上，在管理上，系统通过智能决策分析数据综合评定分区存量漏损评估、漏损报警及处理，并按需求生成对应的汇总报表。但是，该专利通过系统的智能决策分析功能实现针对分区多个指标对分区漏损和运行情况进行综合评估的方法，没有纳入管道铺设参数变量引起的评估误差，使得最终获得的分区漏损和运行情况的精准性不足。
因此，本发明提出了一种基于物联网的分区计量漏损监控管理方法及系统。
发明内容
本发明提供一种基于物联网的分区计量漏损监控管理方法及系统，用以通过对待监控管理区域进行分析并对其内的铺设管道的铺设参数的分析子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，并进一步基于以物联网集合的计量设备获得的周期计量数据，实现对子分区内的管道漏损位置和漏损程度的精准高效监控，该分区计量漏损监控管理方法可实现对任何铺设方式或铺设结构的管网系统的漏损情况的评估监控，并进一步地生成合理的管理维护计划，实现对大范围区域内的管道漏损情况的有效监控和合理管理维护。
本发明提供一种基于物联网的分区计量漏损监控管理方法，包括：
S1：基于待监控管理区域中所有铺设管道中的所有多向管道分叉部分，对待监控管理区域进行分区，获得多个子分区；
S2：基于所有铺设管道的铺设参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比；
S3：基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据和每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值；
S4：基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，生成漏损管理维护计划。
优选的，S1：基于待监控管理区域中所有铺设管道中的所有多向管道分叉部分，对待监控管理区域进行分区，获得多个子分区，包括：
确定出待监控管理区域中所有铺设管道中所有多向管道分叉部分的中心交叉点；
基于所有铺设管道中的流体流向，确定出多向管道交叉部分中所有局部管道口的局部流体流向，基于局部流体流向，在所有局部管道口中确定出局部流入管道口和局部流出管道口；
将多向管道交叉部分中的所有局部流入管道口和所有局部流出管道口划分开且经过对应多向管道交叉部分的中心交叉点的直线当作划分直线；
将所有铺设管道中所有划分直线形成的单连通封闭区域当作子区域。
优选的，S2：基于所有铺设管道的铺设参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，包括：
基于所有铺设管道的铺设参数，估算出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道中的流体流向成本表征值；
基于子分区中所有第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比；
其中，局部流入管道口的第一局部流向管道即为子分区中以局部流入管道口为起点的部分铺设管道。
优选的，基于所有铺设管道的铺设参数，估算出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，包括：
基于所有铺设管道的铺设参数中的铺设位置参数，确定出所有铺设管道的中心流向路径的位置参数；
基于中心流向路径的位置参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据；
基于所有铺设管道的铺设参数中的管道尺寸数据，确定出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的局部管道尺寸数据；
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据和局部管道尺寸数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值。
优选的，基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据和局部管道尺寸数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，包括：
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据，拟合出每个第一局部流向管道的铺设高度变化曲线；
基于所有铺设管道中的局部流向管道的中心流向路径，确定出每个局部流入管道口的流向方向变化数据；
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的铺设高度变化曲线和局部管道尺寸数据以及流向方向变化数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值。
优选的，基于所有铺设管道中的局部流向管道的中心流向路径，确定出每个局部流入管道口的流向方向变化数据，包括：
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的第一中心流向路径，确定出每个局部流入管道口的流向角度；
基于与每个局部流入管道口连接的局部流出管道口的第二局部流向管道的第二中心流向路径，确定出每个局部流入管道口的流入角度；
将每个局部流入管道口的流向角度和流入角度的角度差，当作局部流入管道口的流向方向变化数据。
优选的，基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的铺设高度变化曲线和局部管道尺寸数据以及流向方向变化数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，包括：
确定出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差和所有铺设高度峰值和铺设高度谷值；
基于局部管道尺寸数据，确定出第一局部流向管道在延伸方向的管道口径面积随着对应第一中心流向路径的长度变化的管道口径面积变化曲线和管道口径面积变化函数；
基于第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差、所有铺设高度峰值和铺设高度谷值、管道口径面积变化函数以及流向方向变化数据中的角度差，计算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值：
；
式中，为第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，/>为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差，/>为所有第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差中的最大值，n为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线中的铺设高度峰值的总数，/>为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线中的第i个铺设高度峰值，/>为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线中的第i个铺设高度峰值的后一相邻铺设高度谷值，m为管道口径面积变化曲线中的数值点总数，/>为管道口径面积变化函数的一阶导数函数在管道口径面积变化曲线中的第j个数值点的一阶导数值，为管道口径面积变化函数的一阶导数函数在管道口径面积变化曲线中的第j-1个数值点的一阶导数值，/>为流向方向变化数据中的角度差。
优选的，S3：基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据和每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，包括：
基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据，计算出每个子分区的所有第一局部流向管道中的实际流量比；
基于每个子分区的实际流量比和流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值。
优选的，S4：基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，生成漏损管理维护计划，包括：
基于大量包括管道漏损区和对应的漏损程度值以及对应的历史漏损管理维护计划，训练获得漏损管理维护计划生成模型；
基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值以及漏损管理维护计划生成模型，生成漏损管理维护计划。
本发明提供一种基于物联网的分区计量漏损监控管理系统，包括：
分区模块，用于基于待监控管理区域中所有铺设管道中的所有多向管道分叉部分，对待监控管理区域进行分区，获得多个子分区；
计算模块，用于基于所有铺设管道的铺设参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比；
确定模块，用于基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据和每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值；
生成模块，用于基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，生成漏损管理维护计划。
本发明区别于现有技术的有益效果为：通过对待监控管理区域进行分析并对其内的铺设管道的铺设参数的分析子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，并进一步基于以物联网集合的计量设备获得的周期计量数据，实现对子分区内的管道漏损位置和漏损程度的精准高效监控，该分区计量漏损监控管理方法可实现对任何铺设方式或铺设结构的管网系统的漏损情况的评估监控，并进一步地生成合理的管理维护计划，实现对大范围区域内的管道漏损情况的有效监控和合理管理维护。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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为本发明实施例中的一种基于物联网的分区计量漏损监控管理方法流程图；
图2为本发明实施例中的一种基于物联网的分区计量漏损监控管理系统示意图。
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。
实施例1：本发明提供了一种基于物联网的分区计量漏损监控管理方法，参考图1，包括：
S1：基于待监控管理区域（即为需要被该实施例中的基于物联网的分区计量漏损监控管理方法进行监控管理的管网覆盖区域，管网由多根交叉互通的管道组成）中所有铺设管道（即为待监控管理区域内的管网中的管道）中的所有多向管道分叉部分（即为多个管道交汇的部分），对待监控管理区域进行分区，获得多个子分区；
S2：基于所有铺设管道的铺设参数（即为表征铺设管道的铺设位置的参数和管道尺寸的参数），确定出每个子分区的所有局部流入管道口（即为子分区中多个管道交汇的管道口，该管道口为该子分区内的管道的入口，该局部流入管道口与子分区的边界交叉）之间的流入流量比（即为从子分区的所有局部流入管道口的实时流体流量之间的比值）；
S3：基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备（例如流量传感器或者压力传感器）在最新监控周期内（即为预设的用于确定管道漏损去和漏损程度值的周期）的周期计量数据（即为计量设备在最新监控周期内输出的实时监测值，例如压力值或流量值）和每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区（即为管道漏损位置所在的局部区域）和对应的漏损程度值（即为表征管道漏损区的漏损程度的数值）；
S4：基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，生成漏损管理维护计划（即为针对最新监控周期的管道漏损区和漏损程度值对待监控管理区域内的管网的漏损情况进行管理维护的计划，例如：让维修A组的工作人员对其进行漏损维修等）。
以上技术的有益效果为：通过对待监控管理区域进行分析并对其内的铺设管道的铺设参数的分析子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，并进一步基于以物联网集合的计量设备获得的周期计量数据，实现对子分区内的管道漏损位置和漏损程度的精准高效监控，该分区计量漏损监控管理方法可实现对任何铺设方式或铺设结构的管网系统的漏损情况的评估监控，并进一步地生成合理的管理维护计划，实现对大范围区域内的管道漏损情况的有效监控和合理管理维护。
实施例2：在实施例1的基础上，S1：基于待监控管理区域中所有铺设管道中的所有多向管道分叉部分，对待监控管理区域进行分区，获得多个子分区，包括：
确定出待监控管理区域中所有铺设管道中所有多向管道分叉部分的中心交叉点（即为多向管道交叉部分中所有交汇的管道口的物理中心点的所在直线的交点）；
基于所有铺设管道中的流体流向（即为流体在铺设管道中的流向），确定出多向管道交叉部分中所有局部管道口（即多向管道交叉部分中交汇的管道口）的局部流体流向（即流体是从局部管道口所在的管道中流向交汇部分（则为局部流出管道口），还是流体是从交汇部分流向局部管道口所在的管道（则为局部流入管道口）），基于局部流体流向，在所有局部管道口中确定出局部流入管道口和局部流出管道口；
将多向管道交叉部分中的所有局部流入管道口和所有局部流出管道口划分开且经过对应多向管道交叉部分的中心交叉点的直线当作划分直线；
将所有铺设管道中所有划分直线形成的单连通封闭区域当作子区域。
以上技术的有益效果为：基于每个多向管道交叉部分中每个局部管道口的流体流向，对待监控管理区域进行分区，使得子分区内的部分管道的流向一致，便于后续基于子分区内不同部分管道内的流量之间的关系评估出管道的漏损位置和漏损程度。
实施例3：在实施例1的基础上，S2：基于所有铺设管道的铺设参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，包括：
基于所有铺设管道的铺设参数，估算出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道（即为表征以局部流入管道口为起点的子分区中的部分铺设管道）中的流体流向成本表征值（即表征流体在铺设管道内的流向阻力的数值）；
基于子分区中所有第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比（将1-第一个局部流入管道口的第一局部流向管道的流体流向成本表征值∶1-第二个局部流入管道口的第一局部流向管道的流体流向成本表征值∶……∶1-最后一个局部流入管道口的第一局部流向管道的流体流向成本表征值）；
其中，局部流入管道口的第一局部流向管道即为子分区中以局部流入管道口为起点的部分铺设管道。
以上技术的有益效果为：基于铺设管道的铺设参数，实现对表征流体在子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道中的流向阻力的流体流向成本的评估，并进一步地基于子分区中所有第一局部流向管道中的流体流向成本表征值实现对子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比的精准确定，即可实现对任何铺设方式或铺设结构的管网系统中的局部流入管道口之间的流入流量比的分析。
实施例4：在实施例3的基础上，基于所有铺设管道的铺设参数，估算出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，包括：
基于所有铺设管道的铺设参数中的铺设位置参数（即为表征铺设管道在待监控管理区域内的铺设位置的参数，例如铺设管道在实际空间中的三维坐标表示），确定出所有铺设管道的中心流向路径的位置参数（即为与铺设管道的延伸方向垂直的所有管道横截面的物理中心点沿着铺设管道的延伸方向形成的直线，确定出表征该直线在实际空间中的位置的参数，例如：直线在实际空间中的三维坐标表示）；
基于中心流向路径的位置参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据（即第一局部流向管道的第一中心流向路径在重力方向的高度在第一中心流向路径的延伸方向上的变化数据）；
基于所有铺设管道的铺设参数中的管道尺寸数据（例如铺设管道中某个位置的管道口径面积（即与铺设管道的延伸方向垂直的管道横截面的面积）），确定出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的局部管道尺寸数据（例如第一局部流向管道中某个位置的管道口径面积（即与铺设管道的延伸方向垂直的管道横截面的面积））；
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据和局部管道尺寸数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值。
以上技术的有益效果为：基于所有铺设管道的铺设位置参数确定出的铺设管道的第一中心流向路径的位置参数，并进一步地基于其中的管道尺寸数据确定出的子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的局部管道尺寸数据和第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据，实现对第一局部流向管道中的流体流向成本表征值的准确估算，使得后续生成的流体流向成本表征值考虑到了铺设管道的铺设位置参数中的诸多变量，保证了最终估算出的流体流向成本表征值的准确度。
实施例5：在实施例4的基础上，基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据和局部管道尺寸数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，包括：
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据，拟合出每个第一局部流向管道的铺设高度变化曲线（即为表征第一局部流向管道在重力方向的铺设高度在第一中心流向路径的延伸方向上的变化数值的曲线）；
基于所有铺设管道中的局部流向管道的中心流向路径，确定出每个局部流入管道口的流向方向变化数据（即为局部流向管道的上一个局部流向管道中的流向方向的角度与当前局部流向管道中的流向方向的角度之间的角度差）；
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的铺设高度变化曲线和局部管道尺寸数据以及流向方向变化数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值。
以上技术的有益效果为：基于以上步骤实现了基于子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据，拟合出第一局部流向管道的铺设高度变化曲线；基于铺设管道中的局部流向管道的中心流向路径确定出局部流入管道口的流向方向变化数据，并结合局部管道尺寸数据，实现对第一局部流向管道中的流体流向成本表征值的准确估算。
实施例6：在实施例5的基础上，基于所有铺设管道中的局部流向管道的中心流向路径，确定出每个局部流入管道口的流向方向变化数据，包括：
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的第一中心流向路径（即为第一局部流向管道的中心流向路径），确定出每个局部流入管道口的流向角度（即为第一中心流向路径在局部流入管道口处的切线角度，也是局部流入管道口后接的管道在局部流入管道口的流向角度）；
基于与每个局部流入管道口连接的局部流出管道口的第二局部流向管道（即为以局部流出管道口为终点的子分区中的部分铺设管道）的第二中心流向路径（即为第二局部流向管道的中心流向路径），确定出每个局部流入管道口的流入角度（即为第二中心流向路径在局部流入管道口处的切线角度，也是局部流入管道口前接的管道在局部流入管道口的流向角度，局部流入管道口也是两个局部流向管道的连接处）；
将每个局部流入管道口的流向角度和流入角度的角度差，当作局部流入管道口的流向方向变化数据。
以上技术的有益效果为：基于上述步骤实现了基于所有局部流入管道口的第一局部流管道的第一中心流向路径，准确确定出局部流入管道口的流向角度，并基于与每个局部流入管道口连接的局部流出管道口的第二局部流向管道的第二中心流向路径，准确确定出每个局部流入管道口的流入角度，进而基于流向角度和流入角度的角度差确定出表征局部流入管道口的流向方向的变化情况。
实施例7：在实施例5的基础上，基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的铺设高度变化曲线和局部管道尺寸数据以及流向方向变化数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，包括：
确定出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差（即为铺设高度变化曲线中的起点和终点对应的铺设高度的差值）和所有铺设高度峰值（即为铺设高度变化曲线中包含的峰值）和铺设高度谷值（即为铺设高度变化曲线中包含的谷值）；
基于局部管道尺寸数据，确定出第一局部流向管道在延伸方向的管道口径面积（即为第一局部流向管道的与对应的第一中心流向路径垂直的横截面的面积）随着对应第一中心流向路径的长度变化的管道口径面积变化曲线（即表征第一局部流向管道的管道口径面积随着对应第一中心流向路径的长度变化的数值的曲线）和管道口径面积变化函数（即为表示管道口径面积变化曲线的函数）；
基于第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差、所有铺设高度峰值和铺设高度谷值、管道口径面积变化函数以及流向方向变化数据中的角度差，计算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值：
；
式中，为第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，/>为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差，/>为所有第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差中的最大值，n为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线中的铺设高度峰值的总数，/>为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线中的第i个铺设高度峰值，/>为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线中的第i个铺设高度峰值的后一相邻铺设高度谷值，m为管道口径面积变化曲线中的数值点总数，/>为管道口径面积变化函数的一阶导数函数在管道口径面积变化曲线中的第j个数值点的一阶导数值，为管道口径面积变化函数的一阶导数函数在管道口径面积变化曲线中的第j-1个数值点的一阶导数值，/>为流向方向变化数据中的角度差。
以上技术的有益效果为：基于上述步骤和公式实现了基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差、所有铺设高度峰值和铺设高度谷值、基于局部管道尺寸数据确定出的管道口径面积变化函数以及流向方向变化数据中的角度差，准确计算出表征流体在铺设管道内的流向阻力的流体流向成本表征值。
实施例8：在实施例1的基础上，S3：基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据和每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，包括：
基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据，计算出每个子分区的所有第一局部流向管道中的实际流量比（即为：计算出子分区的每个第一局部流向管道中的计量设备获得的周期计量数据中相同时刻的计量值在子分区的所有第一局部流向管道中的计量设备中获得的周期计量数据中对应时刻的计量值的占比，确定出每个第一局部流向管道在所有时刻的占比的均值，并将子分区中所有第一局部流向管道之间的均值之比当作实际流量比，实际流量比即为表征子分区的所有第一局部流向管道中流体流入时相同时刻的实际流量值之间的比值）；
基于每个子分区的实际流量比和流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值（即为：将实际流量比中流量占比（即为实际流量比（或流入流量比）中的单个第一局部流向管道的数值与所有第一局部流向管道的数值之和的比值）小于流入流量比中的流量占比的第一局部流向管道当作对应子分区的管道漏损区，并将被判定为管道漏损区的第一局部流向管道的流入流量比中的流量占比和实际流量比的差值与被判定为管道漏损区的第一局部流向管道的实际流量比中的流量占比和流入流量比的均值的比值，当作对应管道漏损区的漏损程度值）。
以上技术的有益效果为：通过将基于计量设备获取并计算获得的实际流量比与前述实施例确定出的流入流量比进行比较，确定出管道漏损区，并通过纳入流入流量比和实际流量比之间的数值偏差度，准确评估出表征管道漏损区的漏损程度的漏损程度值。
实施例9：在实施例1的基础上，S4：基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，生成漏损管理维护计划，包括：
基于大量包括管道漏损区和对应的漏损程度值以及对应的历史漏损管理维护计划，训练获得漏损管理维护计划生成模型（即为将被判定为管道漏损区的第一局部流向管道的实际流量比中的流量占比和流入流量比的当作模型输入量，并将对应的历史漏损管理维护计划当作模型输出量，进行训练，获得可以基于管道漏损区和对应的漏损程度值确定出对应的漏损管理维护计划的模型）；
基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值以及漏损管理维护计划生成模型，生成漏损管理维护计划（即为将管道漏损区和对应的漏损程度值输入至漏损管理维护计划生成模型后，获得对应的合理的漏损管理维护计划）。
以上技术的有益效果为：基于上述过程训练获得漏损管理维护计划生成模型，并将在最新监控周期获得的管道漏损区和漏损程度值当作漏损管理维护计划生成模型的输入量，确定出合理的漏损管理维护计划，实现了对实际漏损情况的针对性维护管理。
实施例10：本发明提供了一种基于物联网的分区计量漏损监控管理系统，参考图2，包括：
分区模块，用于基于待监控管理区域中所有铺设管道中的所有多向管道分叉部分，对待监控管理区域进行分区，获得多个子分区；
计算模块，用于基于所有铺设管道的铺设参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比；
确定模块，用于基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据和每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值；
生成模块，用于基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，生成漏损管理维护计划。
以上技术的有益效果为：通过对待监控管理区域进行分析并对其内的铺设管道的铺设参数的分析子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，并进一步基于以物联网集合的计量设备获得的周期计量数据，实现对子分区内的管道漏损位置和漏损程度的精准高效监控，该分区计量漏损监控管理方法可实现对任何铺设方式或铺设结构的管网系统的漏损情况的评估监控，并进一步地生成合理的管理维护计划，实现对大范围区域内的管道漏损情况的有效监控和合理管理维护。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种基于物联网的分区计量漏损监控管理方法，其特征在于，包括：
S1：基于待监控管理区域中所有铺设管道中的所有多向管道分叉部分，对待监控管理区域进行分区，获得多个子分区；
S2：基于所有铺设管道的铺设参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比；
S3：基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据和每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值；
S4：基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，生成漏损管理维护计划；
其中，步骤S2：基于所有铺设管道的铺设参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，包括：
基于所有铺设管道的铺设参数，估算出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道中的流体流向成本表征值；
基于子分区中所有第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比；
其中，局部流入管道口的第一局部流向管道即为子分区中以局部流入管道口为起点的部分铺设管道；
其中，基于所有铺设管道的铺设参数，估算出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，包括：
基于所有铺设管道的铺设参数中的铺设位置参数，确定出所有铺设管道的中心流向路径的位置参数；
基于中心流向路径的位置参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据；
基于所有铺设管道的铺设参数中的管道尺寸数据，确定出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的局部管道尺寸数据；
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据和局部管道尺寸数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值；
其中，基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据和局部管道尺寸数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，包括：
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道在重力方向的铺设高度数据，拟合出每个第一局部流向管道的铺设高度变化曲线；
基于所有铺设管道中的局部流向管道的中心流向路径，确定出每个局部流入管道口的流向方向变化数据；
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的铺设高度变化曲线和局部管道尺寸数据以及流向方向变化数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值；
其中，基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的铺设高度变化曲线和局部管道尺寸数据以及流向方向变化数据，估算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，包括：
确定出每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差和所有铺设高度峰值和铺设高度谷值；
基于局部管道尺寸数据，确定出第一局部流向管道在延伸方向的管道口径面积随着对应第一中心流向路径的长度变化的管道口径面积变化曲线和管道口径面积变化函数；
基于第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差、所有铺设高度峰值和铺设高度谷值、管道口径面积变化函数以及流向方向变化数据中的角度差，计算出第一局部流向管道中的流体流向成本表征值：
式中，fcost为第一局部流向管道中的流体流向成本表征值，dheight为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差，dheight·max为所有第一局部流向管道的铺设高度变化曲线的首尾高度差中的最大值，n为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线中的铺设高度峰值的总数，himax为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线中的第i个铺设高度峰值，h(imax+1)·min为第一局部流向管道的铺设高度变化曲线中的第i个铺设高度峰值的后一相邻铺设高度谷值，m为管道口径面积变化曲线中的数值点总数，S'(lj)为管道口径面积变化函数的一阶导数函数在管道口径面积变化曲线中的第j个数值点的一阶导数值，S'(lj-1)为管道口径面积变化函数的一阶导数函数在管道口径面积变化曲线中的第j-1个数值点的一阶导数值，Δθ为流向方向变化数据中的角度差。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的分区计量漏损监控管理方法，其特征在于，S1：基于待监控管理区域中所有铺设管道中的所有多向管道分叉部分，对待监控管理区域进行分区，获得多个子分区，包括：
确定出待监控管理区域中所有铺设管道中所有多向管道分叉部分的中心交叉点；
基于所有铺设管道中的流体流向，确定出多向管道交叉部分中所有局部管道口的局部流体流向，基于局部流体流向，在所有局部管道口中确定出局部流入管道口和局部流出管道口；
将多向管道交叉部分中的所有局部流入管道口和所有局部流出管道口划分开且经过对应多向管道交叉部分的中心交叉点的直线当作划分直线；
将所有铺设管道中所有划分直线形成的单连通封闭区域当作子区域。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的分区计量漏损监控管理方法，其特征在于，基于所有铺设管道中的局部流向管道的中心流向路径，确定出每个局部流入管道口的流向方向变化数据，包括：
基于每个子分区的所有局部流入管道口的第一局部流向管道的第一中心流向路径，确定出每个局部流入管道口的流向角度；
基于与每个局部流入管道口连接的局部流出管道口的第二局部流向管道的第二中心流向路径，确定出每个局部流入管道口的流入角度；
将每个局部流入管道口的流向角度和流入角度的角度差，当作局部流入管道口的流向方向变化数据。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的分区计量漏损监控管理方法，其特征在于，S3：基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据和每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，包括：
基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据，计算出每个子分区的所有第一局部流向管道中的实际流量比；
基于每个子分区的实际流量比和流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的分区计量漏损监控管理方法，其特征在于，S4：基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，生成漏损管理维护计划，包括：
基于大量包括管道漏损区和对应的漏损程度值以及对应的历史漏损管理维护计划，训练获得漏损管理维护计划生成模型；
基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值以及漏损管理维护计划生成模型，生成漏损管理维护计划。
6.一种基于物联网的分区计量漏损监控管理系统，其特征在于，用于执行权利要求1至5中任一所述的基于物联网的分区计量漏损监控管理方法，包括：
分区模块，用于基于待监控管理区域中所有铺设管道中的所有多向管道分叉部分，对待监控管理区域进行分区，获得多个子分区；
计算模块，用于基于所有铺设管道的铺设参数，确定出每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比；
确定模块，用于基于待监控管理区域内所有铺设管道上的计量设备在最新监控周期内的周期计量数据和每个子分区的所有局部流入管道口之间的流入流量比，确定出待监控管理区域在最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值；
生成模块，用于基于最新监控周期的管道漏损区和对应的漏损程度值，生成漏损管理维护计划。
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