CN116823005A - 基于人工智能的二次供水监测管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于二次供水监测管理技术领域，具体公开提供的基于人工智能的二次供水监测管理系统。该基于人工智能的二次供水监测管理系统包括供水设施参照水质获取模块、供水设施水体状态信息监测模块、供水设施供水环境信息采集模块、供水设施供水水质信息采集模块、二次供水安全评定解析模块、供水信息库和二次供水安全解析结果反馈终端。本发明有效解决了当前技术有效监测维度比较单一的问题，打破了当前二次供水监测过程中存在的局限性，同时还有效保障了二次供水安全监测结果的可靠性和说服力，大幅度降低高层居民的用水安全隐患，从而有效保障了高层居民用水的安全性，并且还促进了目标设施供水安全隐患处理的及时性。
Description
技术领域
本发明属于二次供水监测管理技术领域，涉及到基于人工智能的二次供水监测管理系统。
背景技术
城市供水方式主要分为集中式供水和二次供水。而随着城市化进程的加快，城市新建住宅高层占大多数，二供水占整个生活饮用水的比例中也逐渐增加。随着二次供水的范围扩大，为保证居民用水质量就必须加强对二次供水的监测。
二次供水最突出的问题主要体现在供水水质层面，因此当前对二次供水监测也主要体现在供水水质层面，而供水水质仅是影响二次供水安全的一个维度，而高层居民对二次供水最为关注的点也在于二次供水的安全性，很显然，当前技术还存在以下几个方面：1、当前监测维度比较单一，无法保障二次供水安全监测结果的可靠性和说服力，进而无法降低高层居民的用水安全隐患，同时当前监测方式也无法保障高层居民用水的安全性。
2、当前对二次供水水质监测也仅简单的对二次供水设施中输出水体的水体与设定的阈值进行对比，而没有根据二次供水设备内水体存储时间情况以及上次清洗情况进行分析，使得二次供水水质监测结果的精准性不足，并且还无法为二次供水水质异常原因的排查提供可靠的决策性的依据。
3、当前对二次供水安全的监测仅根据当前的情况，没有对其未来的安全情况进行预测，无法提高二次供水安全隐患处理的及时性，并且还提高了二次供水设施的后续维修难度和维修成本。
发明内容
鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出基于人工智能的二次供水监测管理系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供基于人工智能的二次供水监测管理系统，包括：供水设施参照水质获取模块，用于将指定二次供水设施记为目标设施，并获取目标设施对应上一清洗消毒日期以及目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息。
供水设施水体状态信息监测模块，用于按照预设采集时间间隔对目标设施的表观状态信息以及水体状态信息进行监测，得到目标设施在各采集时间段内的表观状态信息和水体状态信息。
供水设施供水环境信息采集模块，用于按照预设采集时间间隔对目标设施所在安置区域内的环境信息进行监测，得到目标设施所在安置区域内在各采集时间段内的环境信息。
供水设施供水水质信息采集模块，用于按照预设采集时间间隔对目标设施对应储存水体以及接收水体的水质信息进行监测，得到目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息和接收水体的水质信息。
二次供水安全评定解析模块，用于对目标设施对应的供水安全进行解析，得到目标设施对应的供水安全评估指数，进而对目标设施的供水安全隐患进行评定。
供水信息库，用于存储各环境干扰因子在单位时间内对应的水体变质影响指数，存储目标设施对应的各计划清洗消毒日期，并存储各清洗间隔天数内各水质要素对应的许可清洗偏差值。
二次供水安全解析结果反馈终端，用于当目标设施当前存在供水安全隐患时发送供水安全预警指令至二次供水管理中心。
于本发明一优选实施例，所述对目标设施对应的供水安全进行解析，具体解析过程为：步骤1、基于目标设施在各采集时间段内的表观状态信息和水体状态信息，解析得到目标设施对应的供水状态安全评估指数，记为λ1。
步骤2、从目标设施所在安置区域内在各采集时间段内的环境信息中提取灰尘浓度、湿度、通风量和温度，解析得到目标设施对应的的供水环境安全评估指数，记为λ2。
步骤3、基于目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息、接收水体的水质信息、目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息和目标设施所在安置区域内在各采集时间段内的环境信息，解析得到目标设施对应的供水水体安全评估指数，记为λ3。
步骤4、依据供水安全评估公式评估得到目标设施对应的供水安全评估指数Q，a1、a2、a3分别表示为设定的供水状态、供水环境、供水水体对应的供水安全评估占比权重因子，e表示自然常数，/>为设定的供水安全评估修正因子。
于本发明一优选实施例，所述解析得到目标设施对应的供水状态安全评估指数，具体解析过程为：从目标设施在各采集时间段内的表观状态信息中提取最高缺损处数目和各最高缺损处对应的缺损面积，解析得到目标设施对应的表观状态供水安全评估指数，记为φ1。
从目标设施在各采集时间段内的水体状态信息中提取进水水压以及各供水点管路的出水水压，得到目标设施对应的水体状态供水安全评估指数，并记为φ2。
依据分析公式分析得到目标设施对应的供水状态安全评估指数λ1，ε1、ε2分别为设定的表观状态供水安全、水体状态供水安全对应的供水状态安全评估占比权重，σ为设定的供水状态安全评估补偿因子，φ1′、φ2′分别为设定的参照表观供水状态安全评估指数、参照水体状态安全评估指数。
于本发明一优选实施例，所述得到目标设施对应的水体状态供水安全评估指数，具体获取过程如下：将目标设施在各采集时间段对应的进水水压记为N进 t，t表示采集时间段编号，t＝1,2,......p，并将其与设定的供水设施参照进水水压范围进行对比，确认偏离进水时间段数目，并记为B进。
依据分析公式分析得到目标设施对应的第一水体状态供水安全评估指数α1，b3、b4分别为设定的进出水压差、偏离进水时间段比对应的第一水体评估占比权重，N′进、ΔN进分别为设定的参考进水水压、许可进水水压差，p为采集时间段数目，k0为设定的许可偏离进水时间段数目比，/>为设定的第一水体评估补偿因子。
将目标设施在各采集时间段对应各供水点管路的出水水压记为N出 it，i表示供水点管路编号，i＝1,2,......n。
将目标设施在各采集时间段对应各供水点管路的出水水压与设定的供水点管路参照出水水压范围进行对比，确认偏离出水时间段数目和偏离供水点管路数目，分别记为B出和G出。
依据分析公式分析得到目标设施对应的第二水体状态供水安全评估指数α2，b5、b6、b7分别为设定的出水偏差、偏离出水时间段数目比、偏离供水点管路数目比对应的第二水体评估占比权重，N′出、ΔN出分别为设定的参考出水水压、许可出水水压差，k1、k2分别表示为设定的许可偏离出水时间段数目比、许可偏离供水点管路数目比，n表示供水点管路数目，/>为设定的第二水体评估补偿因子。
依据分析公式分析得到目标设施对应的水体状态供水安全评估指数φ2，ω1、ω2分别表示为第一水体评估、第二水体评估对应的评估占比权重。
于本发明一优选实施例，所述解析得到目标设施对应的的供水环境安全评估指数，具体解析过程包括以下步骤：将目标设施在各采集时间段内所在安置区域内的灰尘浓度、湿度、通风量和温度分别记为ct、ht、ft和wt。
依据分析公式分析得到目标设施对应的的供水环境安全评估指数λ2，d1、d2、d3、d4分别为设定的灰尘浓度、湿度、通风量、温度对应的评估占比权重，c′、h′、f′、w′分别为设定的目标设施所在安置区域对应适宜的灰尘浓度、湿度、通风量、温度，Δh、Δf、Δw分别表示为设定的许可湿度差、许可通风量差、许可温度差，ζ为设定的供水环境评估修正因子。
于本发明一优选实施例，所述解析得到目标设施对应的供水水体安全评估指数，具体解析过程包括以下步骤：第一步、从目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息中提取当前所处时间段对应储存水体中各水质要素对应的数值，记为Rj，j表示水质要素编号，j＝1,2,......m。
第二步、从目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息中提取各水质要素对应的数值，并将其与目标设施当前所处时间段对应储存水体中各水质要素的数值进行对应作差，得到各水质要素对应的清洗偏差值，记为ΔR1 j。
第三步、基于目标设施对应上一清洗消毒日期，得到当前所处日期与目标设施对应上一清洗消毒日期之间的间隔天数，并记为清洗间隔天数，由此从供水信息库中提取各水质要素对应的许可清洗偏差值，记为(ΔR1′)j。
第四步、从目标设施在各采集时间段内接收水体的水质信息中提取当前所处时间段对应接收水体中各水质要素对应的数值，并与目标设施当前所处时间段对应储存水体中各水质要素的数值进行对应作差，得到各水质要素对应的接收偏差值，记为ΔR2 j。
第五步、基于目标设施在各采集时间段内的灰尘浓度、温度和湿度，设定环境干扰因子，得到目标设施对应的环境干扰因子，记为η。
第六步、依据分析公式分析得到目标设施对应的供水水体安全评估指数λ3，g1、g2、g3分别为设定的水质要素偏差、水质要素清洗偏差、水质要素接收偏差对应的供水水体评估占比权重，Rj′为设定的二次供水设施中第j个水质要素对应的适宜值，ψ为设定的供水水体评估占比权重，(ΔR2′)j为设定的第j个水质要素对应的许可接收偏差值。
于本发明一优选实施例，所述设定环境干扰因子，具体设定过程为：从目标设施在各采集时间段内的灰尘浓度中提取最高灰尘浓度，记为cmax。
从目标设施在各采集时间内的温度中提取最高温度和最低温度，分别记为wmax和wmin。
从目标设施在各采集时间段内的湿度中提取最高湿度和最低湿度，分别记为hmax和hmin。
依据分析公式分析得到目标设施对应的环境干扰因子，y1、y2、y3分别表示为设定的灰尘浓度、温度、湿度对应的干扰评估占比权重因子，c″、w″、h″分别表示为设定的许可最高灰尘浓度、许可最高温度、许可最高湿度，Δw″、Δh″分别表示为设定的许可极限温度差、许可极限湿度差。
于本发明一优选实施例，所述对目标设施的供水安全隐患进行评定，具体评定过程为：将目标设施对应的供水安全评估指数与设定的参考供水安全评估指数进行对比，若目标设施对应的供水安全评估指数小于设定的参考供水安全评估指数，则判定目标设施存在供水安全隐患，反之则从目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息中提取当前所处时间段对应储存水体中各水质要素对应的数值，由此分析得到目标设施当前储存水体水质预警评估指数，记为SY。
从供水信息库中提取目标设施对应环境干扰因子在单位时间内对应的水体变质影响指数，记为μ0。
依据分析公式分析得到目标设施储存水体的剩余变质天数T，SY′为设定的参照供水设施水质预警评估指数，SY0为设定的供水设施补偿水质预警评估指数值，/>表示向下取整符号。
依据目标设施储存水体的剩余变质天数，再次对目标设施对应的供水安全隐患进行评定。
于本发明一优选实施例，所述目标设施当前储存水体水质预警评估指数具体计算公式为R″j为设定的第j个水质要素对应的预警值，ΔR″j表示为设定的第j个水质要素对应的许可预警偏差值。
于本发明一优选实施例，所述再次对目标设施对应的供水安全隐患进行评定，具体评定过程为：从供水信息库中提取目标设施对应的各计划清洗消毒日期，由此得到目标设施下一计划清洗消毒日期与当前所处日期的间隔天数，记为剩余清洗消毒天数。
将目标设施目标设施储存水体的剩余变质天数与其剩余清洗消毒天数进行对比，若目标设施储存水体的剩余变质天数大于或者等于其剩余清洗消毒天数，则判定目标设施不存在供水安全隐患。
若目标设施目标设施储存水体的剩余变质天数小于其剩余清洗消毒天数，计算目标设施目标设施剩余清洗消毒天数与其储存水体的剩余变质天数的差值，记为清洗相隔天数差，并将清洗相隔天数差与设定的许可清洗相隔天数差进行对比，若清洗相隔天数差小于设定的许可清洗相隔天数差，则判定目标设施不存在供水安全隐患，反之则判定目标设施存在供水安全隐患。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：(1)本发明提供的基于人工智能的二次供水监测管理系统，通过从供水设施水体状态、供水环境、供水水质这三个维度进行供水安全分析，实现了二次供水安全的深度监测，有效解决了当前技术有效监测维度比较单一的问题，打破了当前二次供水监测过程中存在的局限性，同时还有效保障了二次供水安全监测结果的可靠性和说服力，大幅度降低高层居民的用水安全隐患，从而有效保障了高层居民用水的安全性，满足了二次供水的监测需求。
(2)本发明在进行供水水体安全评估时，通过根据目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息、接收水体水质以及储存水体水质三个层面进行供水水质分析，有效规避了当前常规式分析方式存在的弊端，大幅度提升了二次供水水质评估结果的精准性和科学性，并且从另一层面而言还为后续二次供水水质异常的排查提供了可靠的决策性的依据，实用性更高。
(3)本发明在对目标设施的供水安全隐患进行评定，通过依据供水安全评估指数、剩余变质天数等信息，进行重重评定，实现目标设施供水安全隐患的深度评定，不仅有效挖掘出目标设施潜在供水安全隐患，还极大促进了目标设施供水安全隐患处理的及时性，从而有效降低了后续目标设施清洗消毒的工作量以及工作难度，同时还有效降低了后续目标设施的维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统各模块连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
请参阅图1所示，本发明提供了基于人工智能的二次供水监测管理系统，该系统包括供水设施参照水质获取模块、供水设施水体状态信息监测模块、供水设施供水环境信息采集模块、供水设施供水水质信息采集模块、二次供水安全评定解析模块、供水信息库和二次供水安全解析结果反馈终端。
其中，二次供水安全评定解析模块分别与供水设施参照水质获取模块、供水设施水体状态信息监测模块、供水设施供水环境信息采集模块、供水设施供水水质信息采集模块、供水信息库和二次供水安全解析结果反馈终端连接。
所述供水设施参照水质获取模块，用于将指定二次供水设施记为目标设施，并获取目标设施对应上一清洗消毒日期以及目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息。
需要说明的是，上一清洗消毒日期在当前所处日期之前，并且与当前所处日期之间间隔天数最短的清洗消毒日期。
需要说明的是，水质信息为各水质要素对应的数值，其中各水质要素包括但不限于但不限于色度、浊度、酸碱度、余氯和细菌总数。
所述供水设施水体状态信息监测模块，用于按照预设采集时间间隔对目标设施的表观状态信息以及水体状态信息进行监测，得到目标设施在各采集时间段内的表观状态信息和水体状态信息。
具体地，表观状态信息包括缺损处数目和各缺损处对应的缺损面积，其监测主要通过高清摄像头进行监测。
又一具体地，水体状态信息包括进水水压以及各供水点管路的出水水压，其监测主要通过进水管道口内以及各供水点管路的管道口内安置的水压传感器进行监测。
所述供水设施供水环境信息采集模块，用于按照预设采集时间间隔对目标设施所在安置区域内的环境信息进行监测，得到目标设施所在安置区域内在各采集时间段内的环境信息。
具体地，环境信息包括灰尘浓度、湿度、通风量和温度，其中，灰尘浓度通过目标设施安置区域内布设的灰尘浓度传感器进行监测，湿度通过目标设施安置区域内布设的湿度传感器进行监测，通风量通过目标设施安置区域内布设的通风检测仪进行监测，温度通过目标设施安置区域内布设的湿度传感器进行监测。
所述供水设施供水水质信息采集模块，用于按照预设采集时间间隔对目标设施对应储存水体以及接收水体的水质信息进行监测，得到目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息和接收水体的水质信息。
在一个具体实施例中，水质监测通过水质监测设备检测得到，其中，水质监测设备包括但不限于摄像头、浊度测定仪、pH传感器和细菌监测传感器。
所述二次供水安全评定解析模块，用于对目标设施对应的供水安全进行解析，得到目标设施对应的供水安全评估指数，进而对目标设施的供水安全隐患进行评定。
示例性地，所述对目标设施对应的供水安全进行解析，具体解析过程为：步骤1、基于目标设施在各采集时间段内的表观状态信息和水体状态信息，解析得到目标设施对应的供水状态安全评估指数，记为λ1。
进一步地，解析得到目标设施对应的供水状态安全评估指数，具体解析过程为：步骤1-1、从目标设施在各采集时间段内的表观状态信息中提取最高缺损处数目和各最高缺损处对应的缺损面积，解析得到目标设施对应的表观状态供水安全评估指数，记为φ1。
可理解地，最高缺损处数目指目标设施在当前所处采集时间的缺损处数目。
需要说明的是，目标设施对应的表观状态供水安全评估指数的具体解析过程为：将目标设施在各最高缺损处对应的缺损面积进行均值计算，得到目标设施对应的平均缺损面积，同时从目标设施在各最高缺损处对应的缺损面积中提取最高缺损面积，将平均缺损面积和最高缺损面积分别记为和Smax。
将目标设施的最高缺损处数目记为M，依据分析公式分析得到目标设施对应的表观状态供水安全评估指数φ1，b1、b2分别表示设定的缺损处数目、缺损面积对应的表观供水安全评估占比权重因子，M′、S′分别为设定的供水设施许可承载的表观缺损处数目、表观缺损面积。
步骤1-2、从目标设施在各采集时间段内的水体状态信息中提取进水水压以及各供水点管路的出水水压，得到目标设施对应的水体状态供水安全评估指数，并记为φ2。
可理解地，得到目标设施对应的水体状态供水安全评估指数，具体获取过程如下：步骤1-2-1、将目标设施在各采集时间段对应的进水水压记为N进 t，t表示采集时间段编号，t＝1,2,......p，并将其与设定的供水设施参照进水水压范围进行对比，确认偏离进水时间段数目，并记为B进。
需要说明的是，确认偏离进水时间段数目的具体确认依据为：若目标设施在某采集时间段对应的进水水压不处于设定的供水设施参照进水水压范围内，则将目标设施在该采集时间段记为偏离进水时间段，以此统计得到偏离进水时间段数目。
步骤1-2-2、依据分析公式分析得到目标设施对应的第一水体状态供水安全评估指数α1，b3、b4分别为设定的进出水压差、偏离进水时间段比对应的第一水体评估占比权重，N′进、ΔN进分别为设定的参考进水水压、许可进水水压差，p为采集时间段数目，k0为设定的许可偏离进水时间段数目比，/>为设定的第一水体评估补偿因子。
步骤1-2-3、将目标设施在各采集时间段对应各供水点管路的出水水压记为N出 it，i表示供水点管路编号，i＝1,2,......n。
步骤1-2-4、将目标设施在各采集时间段对应各供水点管路的出水水压与设定的供水点管路参照出水水压范围进行对比，确认偏离出水时间段数目和偏离供水点管路数目，分别记为B出和G出。
需要说明的是，偏离出水时间段数目和偏离供水点管路数目的确认依据为：若目标设施在某采集时间段对应某供水点管路的出水水压不处于设定的供水点管路参照出水水压范围内，则将该采集时间段记为偏离出水时间段，将该供水点管路记为偏离供水点管路，以此统计得到偏离出水时间段数目和偏离供水点管路数目。
步骤1-2-5、依据分析公式分析得到目标设施对应的第二水体状态供水安全评估指数α2，b5、b6、b7分别为设定的出水偏差、偏离出水时间段数目比、偏离供水点管路数目比对应的第二水体评估占比权重，N′出、ΔN出分别为设定的参考出水水压、许可出水水压差，k1、k2分别表示为设定的许可偏离出水时间段数目比、许可偏离供水点管路数目比，n表示供水点管路数目，/>为设定的第二水体评估补偿因子。
步骤1-2-6、依据分析公式分析得到目标设施对应的水体状态供水安全评估指数φ2，ω1、ω2分别表示为第一水体评估、第二水体评估对应的评估占比权重。
步骤1-3、依据分析公式分析得到目标设施对应的供水状态安全评估指数λ1，ε1、ε2分别为设定的表观状态供水安全、水体状态供水安全对应的供水状态安全评估占比权重，σ为设定的供水状态安全评估补偿因子，φ1′、φ2′分别为设定的参照表观供水状态安全评估指数、参照水体状态安全评估指数。
步骤2、从目标设施所在安置区域内在各采集时间段内的环境信息中提取灰尘浓度、湿度、通风量和温度，解析得到目标设施对应的的供水环境安全评估指数，记为λ2。
具体地，解析得到目标设施对应的的供水环境安全评估指数，具体解析过程包括以下步骤：将目标设施在各采集时间段内所在安置区域内的灰尘浓度、湿度、通风量和温度分别记为ct、ht、ft和wt。
依据分析公式分析得到目标设施对应的的供水环境安全评估指数λ2，d1、d2、d3、d4分别为设定的灰尘浓度、湿度、通风量、温度对应的评估占比权重，c′、h′、f′、w′分别为设定的目标设施所在安置区域对应适宜的灰尘浓度、湿度、通风量、温度，Δh、Δf、Δw分别表示为设定的许可湿度差、许可通风量差、许可温度差，ζ为设定的供水环境评估修正因子，e表示自然常数。
步骤3、基于目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息、接收水体的水质信息、目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息和目标设施所在安置区域内在各采集时间段内的环境信息，解析得到目标设施对应的供水水体安全评估指数，记为λ3。
具体地，解析得到目标设施对应的供水水体安全评估指数，具体解析过程包括以下步骤：第一步、从目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息中提取当前所处时间段对应储存水体中各水质要素对应的数值，记为Rj，j表示水质要素编号，j＝1,2,......m。
第二步、从目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息中提取各水质要素对应的数值，并将其与目标设施当前所处时间段对应储存水体中各水质要素的数值进行对应作差，得到各水质要素对应的清洗偏差值，记为ΔR1 j。
第三步、基于目标设施对应上一清洗消毒日期，得到当前所处日期与目标设施对应上一清洗消毒日期之间的间隔天数，并记为清洗间隔天数，由此从供水信息库中提取各水质要素对应的许可清洗偏差值，记为(ΔR1′)j。
第四步、从目标设施在各采集时间段内接收水体的水质信息中提取当前所处时间段对应接收水体中各水质要素对应的数值，并与目标设施当前所处时间段对应储存水体的各水质要素进行对应对比，得到各水质要素对应的接收偏差值，记为ΔR2 j。
第五步、基于目标设施在各采集时间段内的灰尘浓度、温度和湿度，设定环境干扰因子，得到目标设施对应的环境干扰因子，记为η。
其中，设定环境干扰因子，具体设定过程为：从目标设施在各采集时间段内的灰尘浓度中提取最高灰尘浓度，记为cmax。
从目标设施在各采集时间内的温度中提取最高温度和最低温度，分别记为wmax和wmin。
从目标设施在各采集时间段内的湿度中提取最高湿度和最低湿度，分别记为hmax和hmin。
依据分析公式分析得到目标设施对应的环境干扰因子，y1、y2、y3分别表示为设定的灰尘浓度、温度、湿度对应的干扰评估占比权重因子，c″、w″、h″分别表示为设定的许可最高灰尘浓度、许可最高温度、许可最高湿度，Δw″、Δh″分别表示为设定的许可极限温度差、许可极限湿度差。
第六步、依据分析公式分析得到目标设施对应的供水水体安全评估指数λ3，g1、g2、g3分别为设定的水质要素偏差、水质要素清洗偏差、水质要素接收偏差对应的供水水体评估占比权重，R′j为设定的二次供水设施中第j个水质要素对应的适宜值，ψ为设定的供水水体评估占比权重，(ΔR′2)j为设定的第j个水质要素对应的许可接收偏差值。
本发明实施例在进行供水水体安全评估时，通过根据目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息、接收水体水质以及储存水体水质三个层面进行供水水质分析，有效规避了当前常规式分析方式存在的弊端，大幅度提升了二次供水水质评估结果的精准性和科学性，并且从另一层面而言还为后续二次供水水质异常的排查提供了可靠的决策性的依据，实用性更高。
步骤4、依据供水安全评估公式评估得到目标设施对应的供水安全评估指数Q，a1、a2、a3分别表示为设定的供水状态、供水环境、供水水体对应的供水安全评估占比权重因子，/>为设定的供水安全评估修正因子。
又一示例性地，对目标设施的供水安全隐患进行评定，具体评定过程为：将目标设施对应的供水安全评估指数与设定的参考供水安全评估指数进行对比，若目标设施对应的供水安全评估指数小于设定的参考供水安全评估指数，则判定目标设施存在供水安全隐患，反之则从目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息中提取当前所处时间段对应储存水体中各水质要素对应的数值，由此分析得到目标设施当前储存水体水质预警评估指数，记为SY。
其中，R″j为设定的第j个水质要素对应的预警值，ΔR″j表示为设定的第j个水质要素对应的许可预警偏差值。
从供水信息库中提取目标设施对应环境干扰因子在单位时间内对应的水体变质影响指数，记为μ0。
需要说明的是，μ0取值不为0，单位时间的单位在一个具体实施例中以小时为例。
依据分析公式分析得到目标设施储存水体的剩余变质天数T，SY′为设定的参照供水设施水质预警评估指数，SY0为设定的供水设施补偿水质预警评估指数值，/>表示向下取整符号。
依据目标设施储存水体的剩余变质天数，再次对目标设施对应的供水安全隐患进行评定。
可理解地，再次对目标设施对应的供水安全隐患进行评定，具体评定过包括以下步骤：从供水信息库中提取目标设施对应的各计划清洗消毒日期，由此得到目标设施下一计划清洗消毒日期与当前所处日期的间隔天数，记为剩余清洗消毒天数。
需要说明的是，上一清洗消毒日期在当前所处日期之后，并且与当前所处日期之间间隔天数最短的清洗消毒日期。
将目标设施储存水体的剩余变质天数与其剩余清洗消毒天数进行对比，若目标设施储存水体的剩余变质天数大于或者等于其剩余清洗消毒天数，则判定目标设施不存在供水安全隐患。
若目标设施目标设施储存水体的剩余变质天数小于其剩余清洗消毒天数，计算目标设施目标设施剩余清洗消毒天数与其储存水体的剩余变质天数的差值，记为清洗相隔天数差，并将清洗相隔天数差与设定的许可清洗相隔天数差进行对比，若清洗相隔天数差小于设定的许可清洗相隔天数差，则判定目标设施不存在供水安全隐患，反之则判定目标设施存在供水安全隐患。
本发明实施例在对目标设施的供水安全隐患进行评定，通过依据供水安全评估指数、剩余变质天数等信息，进行重重评定，实现目标设施供水安全隐患的深度评定，不仅有效挖掘出目标设施潜在供水安全隐患，还极大促进了目标设施供水安全隐患处理的及时性，从而有效降低了后续目标设施清洗消毒的工作量以及工作难度，同时还有效降低了后续目标设施的维护成本。
所述供水信息库，用于存储各环境干扰因子在单位时间内对应的水体变质影响指数，存储目标设施对应的各计划清洗消毒日期，并存储各清洗间隔天数内各水质要素对应的许可清洗偏差值。
所述二次供水安全解析结果反馈终端，用于当目标设施当前存在供水安全隐患时发送供水安全预警指令至二次供水管理中心。
本发明实施例通过从供水设施水体状态、供水环境、供水水质这三个维度进行供水安全分析，实现了二次供水安全的深度监测，有效解决了当前技术有效监测维度比较单一的问题，打破了当前二次供水监测过程中存在的局限性，同时还有效保障了二次供水安全监测结果的可靠性和说服力，大幅度降低高层居民的用水安全隐患，从而有效保障了高层居民用水的安全性，满足了二次供水的监测需求。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.基于人工智能的二次供水监测管理系统，其特征在于，包括：
供水设施参照水质获取模块，用于将指定二次供水设施记为目标设施，并获取目标设施对应上一清洗消毒日期以及目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息；
供水设施水体状态信息监测模块，用于按照预设采集时间间隔对目标设施的表观状态信息以及水体状态信息进行监测，得到目标设施在各采集时间段内的表观状态信息和水体状态信息；
供水设施供水环境信息采集模块，用于按照预设采集时间间隔对目标设施所在安置区域内的环境信息进行监测，得到目标设施所在安置区域内在各采集时间段内的环境信息；
供水设施供水水质信息采集模块，用于按照预设采集时间间隔对目标设施对应储存水体以及接收水体的水质信息进行监测，得到目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息和接收水体的水质信息；
二次供水安全评定解析模块，用于对目标设施对应的供水安全进行解析，得到目标设施对应的供水安全评估指数，进而对目标设施的供水安全隐患进行评定；
供水信息库，用于存储各环境干扰因子在单位时间内对应的水体变质影响指数，存储目标设施对应的各计划清洗消毒日期，并存储各清洗间隔天数内各水质要素对应的许可清洗偏差值；
二次供水安全解析结果反馈终端，用于当目标设施当前存在供水安全隐患时发送供水安全预警指令至二次供水管理中心。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的二次供水监测管理系统，其特征在于：所述对目标设施对应的供水安全进行解析，具体解析过程为：
步骤1、基于目标设施在各采集时间段内的表观状态信息和水体状态信息，解析得到目标设施对应的供水状态安全评估指数，记为λ1；
步骤2、从目标设施所在安置区域内在各采集时间段内的环境信息中提取灰尘浓度、湿度、通风量和温度，解析得到目标设施对应的的供水环境安全评估指数，记为λ2；
步骤3、基于目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息、接收水体的水质信息、目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息和目标设施所在安置区域内在各采集时间段内的环境信息，解析得到目标设施对应的供水水体安全评估指数，记为λ3；
步骤4、依据供水安全评估公式评估得到目标设施对应的供水安全评估指数Q，a1、a2、a3分别表示为设定的供水状态、供水环境、供水水体对应的供水安全评估占比权重因子，e表示自然常数，/>为设定的供水安全评估修正因子。
3.根据权利要求2所述的基于人工智能的二次供水监测管理系统，其特征在于：所述解析得到目标设施对应的供水状态安全评估指数，具体解析过程为：
从目标设施在各采集时间段内的表观状态信息中提取最高缺损处数目和各最高缺损处对应的缺损面积，解析得到目标设施对应的表观状态供水安全评估指数，记为φ1；
从目标设施在各采集时间段内的水体状态信息中提取进水水压以及各供水点管路的出水水压，得到目标设施对应的水体状态供水安全评估指数，并记为φ2；
依据分析公式分析得到目标设施对应的供水状态安全评估指数λ1，ε1、ε2分别为设定的表观状态供水安全、水体状态供水安全对应的供水状态安全评估占比权重，σ为设定的供水状态安全评估补偿因子，φ1′、φ2′分别为设定的参照表观供水状态安全评估指数、参照水体状态安全评估指数。
4.根据权利要求3所述的基于人工智能的二次供水监测管理系统，其特征在于：所述得到目标设施对应的水体状态供水安全评估指数，具体获取过程如下：
将目标设施在各采集时间段对应的进水水压记为N进 t，t表示采集时间段编号，t＝1,2,......p，并将其与设定的供水设施参照进水水压范围进行对比，确认偏离进水时间段数目，并记为B进；
依据分析公式分析得到目标设施对应的第一水体状态供水安全评估指数α1，b3、b4分别为设定的进出水压差、偏离进水时间段比对应的第一水体评估占比权重，N′进、ΔN进分别为设定的参考进水水压、许可进水水压差，p为采集时间段数目，k0为设定的许可偏离进水时间段数目比，/>为设定的第一水体评估补偿因子；
将目标设施在各采集时间段对应各供水点管路的出水水压记为N出 it，i表示供水点管路编号，i＝1,2,......n；
将目标设施在各采集时间段对应各供水点管路的出水水压与设定的供水点管路参照出水水压范围进行对比，确认偏离出水时间段数目和偏离供水点管路数目，分别记为B出和G出；
依据分析公式分析得到目标设施对应的第二水体状态供水安全评估指数α2，b5、b6、b7分别为设定的出水偏差、偏离出水时间段数目比、偏离供水点管路数目比对应的第二水体评估占比权重，N′出、ΔN出分别为设定的参考出水水压、许可出水水压差，k1、k2分别表示为设定的许可偏离出水时间段数目比、许可偏离供水点管路数目比，n表示供水点管路数目，/>为设定的第二水体评估补偿因子；
依据分析公式分析得到目标设施对应的水体状态供水安全评估指数φ2，ω1、ω2分别表示为第一水体评估、第二水体评估对应的评估占比权重。
5.根据权利要求2所述的基于人工智能的二次供水监测管理系统，其特征在于：所述解析得到目标设施对应的的供水环境安全评估指数，具体解析过程包括以下步骤：
将目标设施在各采集时间段内所在安置区域内的灰尘浓度、湿度、通风量和温度分别记为ct、ht、ft和wt；
依据分析公式分析得到目标设施对应的的供水环境安全评估指数λ2，d1、d2、d3、d4分别为设定的灰尘浓度、湿度、通风量、温度对应的评估占比权重，c′、h′、f′、w′分别为设定的目标设施所在安置区域对应适宜的灰尘浓度、湿度、通风量、温度，Δh、Δf、Δw分别表示为设定的许可湿度差、许可通风量差、许可温度差，ζ为设定的供水环境评估修正因子。
6.根据权利要求2所述的基于人工智能的二次供水监测管理系统，其特征在于：所述解析得到目标设施对应的供水水体安全评估指数，具体解析过程包括以下步骤：
第一步、从目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息中提取当前所处时间段对应储存水体中各水质要素对应的数值，记为Rj，j表示水质要素编号，j＝1,2,......m；
第二步、从目标设施在上一清洗消毒完成后的水质信息中提取各水质要素对应的数值，并将其与目标设施当前所处时间段对应储存水体中各水质要素的数值进行对应作差，得到各水质要素对应的清洗偏差值，记为ΔR1 j；
第三步、基于目标设施对应上一清洗消毒日期，得到当前所处日期与目标设施对应上一清洗消毒日期之间的间隔天数，并记为清洗间隔天数，由此从供水信息库中提取各水质要素对应的许可清洗偏差值，记为(ΔR′1)j；
第四步、从目标设施在各采集时间段内接收水体的水质信息中提取当前所处时间段对应接收水体中各水质要素对应的数值，并与目标设施当前所处时间段对应储存水体中各水质要素的数值进行对应作差，得到各水质要素对应的接收偏差值，记为ΔR2 j；
第五步、基于目标设施在各采集时间段内的灰尘浓度、温度和湿度，设定环境干扰因子，得到目标设施对应的环境干扰因子，记为η；
第六步、依据分析公式分析得到目标设施对应的供水水体安全评估指数λ3，g1、g2、g3分别为设定的水质要素偏差、水质要素清洗偏差、水质要素接收偏差对应的供水水体评估占比权重，R′j为设定的二次供水设施中第j个水质要素对应的适宜值，ψ为设定的供水水体评估占比权重，(ΔR′2)j为设定的第j个水质要素对应的许可接收偏差值。
7.根据权利要求1所述的基于人工智能的二次供水监测管理系统，其特征在于：所述设定环境干扰因子，具体设定过程为：
从目标设施在各采集时间段内的灰尘浓度中提取最高灰尘浓度，记为cmax；
从目标设施在各采集时间内的温度中提取最高温度和最低温度，分别记为wmax和wmin；
从目标设施在各采集时间段内的湿度中提取最高湿度和最低湿度，分别记为hmax和hmin；
依据分析公式分析得到目标设施对应的环境干扰因子，y1、y2、y3分别表示为设定的灰尘浓度、温度、湿度对应的干扰评估占比权重因子，c″、w″、h″分别表示为设定的许可最高灰尘浓度、许可最高温度、许可最高湿度，Δw″、Δh″分别表示为设定的许可极限温度差、许可极限湿度差。
8.根据权利要求6所述的基于人工智能的二次供水监测管理系统，其特征在于：所述对目标设施的供水安全隐患进行评定，具体评定过程为：
将目标设施对应的供水安全评估指数与设定的参考供水安全评估指数进行对比，若目标设施对应的供水安全评估指数小于设定的参考供水安全评估指数，则判定目标设施存在供水安全隐患，反之则从目标设施在各采集时间段内储存水体的水质信息中提取当前所处时间段对应储存水体中各水质要素对应的数值，由此分析得到目标设施当前储存水体水质预警评估指数，记为SY；
从供水信息库中提取目标设施对应环境干扰因子在单位时间内对应的水体变质影响指数，记为μ0；
依据分析公式分析得到目标设施储存水体的剩余变质天数T，SY′为设定的参照供水设施水质预警评估指数，SY0为设定的供水设施补偿水质预警评估指数值，/>表示向下取整符号；
依据目标设施储存水体的剩余变质天数，再次对目标设施对应的供水安全隐患进行评定。
9.根据权利要求8所述的基于人工智能的二次供水监测管理系统，其特征在于：所述目标设施当前储存水体水质预警评估指数具体计算公式为R″j为设定的第j个水质要素对应的预警值，ΔR″j表示为设定的第j个水质要素对应的许可预警偏差值。
10.根据权利要求8所述的基于人工智能的二次供水监测管理系统，其特征在于：所述再次对目标设施对应的供水安全隐患进行评定，具体评定过程为：
从供水信息库中提取目标设施对应的各计划清洗消毒日期，由此得到目标设施下一计划清洗消毒日期与当前所处日期的间隔天数，记为剩余清洗消毒天数；
将目标设施目标设施储存水体的剩余变质天数与其剩余清洗消毒天数进行对比，若目标设施储存水体的剩余变质天数大于或者等于其剩余清洗消毒天数，则判定目标设施不存在供水安全隐患；
若目标设施目标设施储存水体的剩余变质天数小于其剩余清洗消毒天数，计算目标设施目标设施剩余清洗消毒天数与其储存水体的剩余变质天数的差值，记为清洗相隔天数差，并将清洗相隔天数差与设定的许可清洗相隔天数差进行对比，若清洗相隔天数差小于设定的许可清洗相隔天数差，则判定目标设施不存在供水安全隐患，反之则判定目标设施存在供水安全隐患。
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