CN116857572A - 一种基于大数据的智慧水务管理方法及系统 - Google Patents

一种基于大数据的智慧水务管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的智慧水务管理方法及系统，所述系统包括传感器组件、服务器和管理终端；水管网的各水管均设置有多个检测点；传感器组件的数量和检测点的数量一致，且传感器组件与检测点一一对应；传感器组件设置于对应的检测点；同一水管至少设置有2个检测点，且相邻的2个检测点至少间隔预设距离；本方法能够基于液体流量传感器来实时获取水管各段的流量值，进而基于实时流量值来实时监控水管是否出现泄露，并精准定位出现泄露的水管的泄露点，并将泄露点的位置发送至管理终端；从而解决现有方案并不能够及时发现水管出现泄露的问题。

Description

一种基于大数据的智慧水务管理方法及系统
技术领域
本发明涉及水务管理技术领域，具体涉及一种基于大数据的智慧水务管理方法及系统。
背景技术
随着城市化进程的不断加快，城市基础配套设施的建设也在不断发展，人们对用水安全的需求以及对污水处理的环保需求不断提高，进而使得水处理设备的数量急剧增加，而大量的水处理设备的正常运转需要大量专业人员及时进行检查、维护及检修。
目前，水务系统在解决户外水管泄漏时，只能通过目测明显漏水来判断出现水管泄露的问题，即并不能够及时发现水管出现泄露的问题，进而导致水资源的严重浪费。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于大数据的智慧水务管理方法及系统，旨在解决现有方案并不能够及时发现水管出现泄露的问题。
本发明提出的技术方案为：
一种基于大数据的智慧水务管理方法，应用于基于大数据的智慧水务管理系统；所述系统包括传感器组件、服务器和管理终端；水管网的各水管均设置有多个检测点；传感器组件的数量和检测点的数量一致，且传感器组件与检测点一一对应设置；同一水管至少设置有2个检测点，且相邻的2个检测点至少间隔预设距离；传感器组件包括液体流量传感器和无线通信模块；液体流量传感器用于检测水管的实时流量值；液体流量传感器通过无线通信模块与服务器通信连接；所述方法，包括：
服务器通过传感器组件获取各检测点对应的实时流量值；
服务器将同一水管上相邻的且中间没有连通其他水管的2个检测点标记为第一目标组；
服务器判断是否存在满足第一条件的第一目标组，其中，第一条件为：第一目标组中2个检测点在同一时刻的实时流量值的差值的绝对值大于第一预设值；
若是，服务器确定满足第一条件的第一目标组所对应的水管段出现泄露；
服务器将满足第一条件的第一目标组所对应的水管段的位置发送至管理终端。
优选的，所述服务器通过传感器组件获取各检测点对应的实时流量值，之后还包括：
服务器将具有下游支管的水管标记为上级管，并将上级管的最靠近下游支管的检测点标记为上级点；
服务器将上级管的所对应的下游支管标记为下级管，并将下级管的靠近上级点的检测点标记为下级点；
服务器将上级点，以及所有与上级点相邻的下级点标记为第二目标组；
服务器判断是否存在满足第二条件的第二目标组，其中，第二条件为：同一第二目标组中所有的下级点所对应的实时流量值之和与上级点所对应的实时流量值之差的绝对值大于第一预设值；
若是，服务器确定满足第二条件的第二目标组之间的水管段出现泄露；
服务器将满足第二条件的第二目标组之间的水管段的位置发送至管理终端。
优选的，所述服务器确定满足第二条件的第二目标组之间的水管段出现泄露，之后还包括：
服务器将满足第二条件的第一目标组标记为第一待分析组；
服务器获取第一待分析组在过去未发生漏泄事故的第一预设时间段内每天的各个第二预设时间段所对应的流量值数据，并基于流量值数据得到第一待分析组中各下级点在当前时刻所对应的第二预设时间段的历史平均流量值；
服务器基于历史平均流量值获取第一待分析组中各下级点所对应的标准流量下降差值；
服务器基于第一待分析组中各下级点所对应的实时流量值、对应的历史平均流量值，以及对应的标准流量下降差值判断泄漏点是否位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间。
优选的，所述服务器基于历史平均流量值获取第一待分析组中各下级点所对应的标准流量下降差值的计算公式为：
式中，CB,i为第一待分析组中第i个下级点所对应的标准流量下降差值，i为小于或等于N的正整数，N为第一待分析组中所有下级点的数量；LL,i为第一待分析组中第i个下级点在当前时刻所对应的第二预设时间段的历史平均流量值；LS,S为第一待分析组中上级点所对应的实时流量值；LS,i为第一待分析组中第i个下级点所对应的实时流量值。
优选的，所述服务器基于第一待分析组中各下级点所对应的实时流量值、对应的历史平均流量值，以及对应的标准流量下降差值判断泄漏点是否位于位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间，包括：
服务器将第一待分析组中各下级点的实时流量值与在当前时刻所对应的第二预设时间段的历史平均流量值的差值标记为实际差值；
服务器计算第一待分析组中各下级点所对应的标准流量下降差值与实际差值的差值的绝对值，并标记为偏差值，其中，偏差值的计算公式为：
PC,i＝|(LL,i-LS,i)-CB,i|，
式中，PC,i为第一待分析组中第i个下级点所对应的偏差值；
服务器判断各偏差值是否均小于第二预设值；
若是，服务器确定泄漏点位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间；
若否，服务器确定泄漏点不位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间。
优选的，所述服务器确定泄漏点不位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间，之后还包括：
服务器将第一待分析组中实际差值小于第二预设值的下级点标记为安全点；
服务器将第一待分析组中中除安全点之外的其他下级点标记为目标点；
服务器确定目标点所对应的水管与相邻的上级管之间的交汇点至目标点之间出现泄露。
优选的，所述传感器组件还包括与无线通信模块通信连接的声音强度传感器；所述服务器确定满足第一条件的第一目标组所对应的水管段出现泄露，之后还包括：
服务器将满足第一条件的第一目标组标记为第二待分析组；
服务器获取第二待分析组中2个检测点的声音强度传感器在当前时刻起的未来第三预设时间段内所采集的实时声音强度值的平均值，并标记为平均值组；
服务器将第二待分析组中靠下游的检测点标记为参考点；
服务器基于平均值组得到预估泄露点与参考点之间的距离值。
优选的，所述服务器基于平均值组得到预估泄露点与参考点之间的距离值的计算公式为：
式中，L2为预估泄露点与参考点之间的距离值，单位为m；L1为第二待分析组中2个检测点之间的距离值，单位为m；q1为平均值组中靠上游的检测点所对应的平均值；q2为参考点所对应的平均值。
优选的，所述系统还包括与检测点数量一致的电磁阀；电磁阀与检测点一一对应；电磁阀靠近对应的检测点设置，且电磁阀位于对应的检测点所对应的流量传感器的下游；电磁阀用于控制水管的通断；所述服务器将满足第一条件的第一目标组标记为第二待分析组，之后还包括：
服务器将第二待分析组中2个检测点所对应的电磁阀均关闭；
服务器将第二待分析组中靠上游的检测点对应的电磁阀标记为目标阀；
服务器控制目标阀开启，并将开启的时刻标记为起始时刻；
服务器获取自起始时刻起至第二待分析组中靠下游的检测点所对应的声音强度传感器所采集的实时声音强度值达到最大值时所经过的时长，并标记为途径时长；
服务器基于途径时长、水流速度和第二待分析组中2个检测点之间的距离值计算得到预估泄露点与第二待分析组中靠下游的检测点之间的距离值：
式中，L2为预估泄露点与第二待分析组中靠下游的检测点之间的距离值；S1为水流速度，单位为m/s；S2为声音在水管上的传播速度，单位为m/s；L1为第二待分析组中2个检测点之间的距离值，单位为m；t为途径时长，单位为s。
本发明还提出一种基于大数据的智慧水务管理系统，本系统应用于任一项所述的基于大数据的智慧水务管理方法；所述系统包括传感器组件、服务器和管理终端；水管网的各水管均设置有多个检测点；传感器组件的数量和检测点的数量一致，且传感器组件与检测点一一对应；传感器组件设置于对应的检测点；同一水管至少设置有2个检测点，且相邻的2个检测点至少间隔预设距离；传感器组件包括液体流量传感器和无线通信模块；液体流量传感器用于检测水管的实时流量值；液体流量传感器通过无线通信模块与服务器通信连接。
通过上述技术方案，能实现以下有益效果：
本发明提出的基于大数据的智慧水务管理方法能够基于液体流量传感器来实时获取水管各段的流量值，进而基于实时流量值来实时监控水管是否出现泄露，并精准定位出现泄露的水管的泄露点，并将泄露点的位置发送至管理终端；从而解决现有方案并不能够及时发现水管出现泄露的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法第一实施例的流程图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提出一种基于大数据的智慧水务管理方法及系统。
如附图1所示，在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第一实施例中，本方法应用于基于大数据的智慧水务管理系统；所述系统包括传感器组件、服务器和管理终端；水管网的各水管均设置有多个检测点；传感器组件的数量和检测点的数量一致，且传感器组件与检测点一一对应设置；同一水管至少设置有2个检测点，且相邻的2个检测点至少间隔预设距离(例如10m)；传感器组件包括液体流量传感器和无线通信模块；液体流量传感器用于检测水管的实时流量值；液体流量传感器通过无线通信模块与服务器通信连接；本实施例包括如下步骤：
步骤S110：服务器通过传感器组件获取各检测点对应的实时流量值。
步骤S120：服务器将同一水管上相邻的且中间没有连通其他水管的2个检测点标记为第一目标组。
步骤S130：服务器判断是否存在满足第一条件的第一目标组，其中，第一条件为：第一目标组中2个检测点在同一时刻的实时流量值的差值的绝对值大于第一预设值(这里的第一预设值对应泄露点的流量，例如5L/s)。
若是，执行步骤S140：服务器确定满足第一条件的第一目标组所对应的水管段出现泄露。
具体的，当2个检测点在同一时刻的实时流量值的差值的绝对值大于第一预设值，说明下游的检测点的流量值与上游的检测点的流量的差值出现了较大的偏差，即说明2个检测点之间出现了泄露。也就是说满足第一条件的第一目标组所对应的水管段出现泄露。
步骤S150：服务器将满足第一条件的第一目标组所对应的水管段的位置发送至管理终端。
本发明提出的基于大数据的智慧水务管理方法能够基于液体流量传感器来实时获取水管各段的流量值，进而基于实时流量值来实时监控水管是否出现泄露，并精准定位出现泄露的水管的泄露点，并将泄露点的位置发送至管理终端；从而解决现有方案并不能够及时发现水管出现泄露的问题。
在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第二实施例中，基于第一实施例，步骤S110，之后还包括如下步骤：
步骤S210：服务器将具有下游支管的水管标记为上级管，并将上级管的最靠近下游支管的检测点标记为上级点。
步骤S220：服务器将上级管的所对应的下游支管标记为下级管，并将下级管的靠近上级点的检测点标记为下级点。
步骤S230：服务器将上级点，以及所有与上级点相邻的下级点标记为第二目标组。
具体的，例如本实施例中，上级管(A管)连通有3个下级管(分别为B管、C管和D管)，A管的上级点为A点，B管的下级点为B点，C管的下级点为C点，D管的下级点为D点。
则第二目标组包括A点(上级点)、B点(下级点)、C点(下级点)和D点(下级点)。
步骤S240：服务器判断是否存在满足第二条件的第二目标组，其中，第二条件为：同一第二目标组中所有的下级点所对应的实时流量值之和与上级点所对应的实时流量值之差的绝对值大于第一预设值(例如0.5L/s)。
若是，执行步骤S250：服务器确定满足第二条件的第二目标组之间的水管段出现泄露。
具体的，若B点、C点和D点的实时流量值之和与A点的实时流量值的差值的绝对值大于第一预设值，说明满足第二条件的第二目标组之间的水管段(即A点与B点之间，或A点与C点之间，或A点与D点之间)存在泄露点。
步骤S260：服务器将满足第二条件的第二目标组之间的水管段的位置发送至管理终端。
在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第三实施例中，基于第二实施例，步骤S250，之后还包括如下步骤：
步骤S310：服务器将满足第二条件的第一目标组标记为第一待分析组。
步骤S320：服务器获取第一待分析组在过去未发生漏泄事故的第一预设时间段(例如1年)内每天的各个第二预设时间段(例如小时段)所对应的流量值数据，并基于流量值数据得到第一待分析组中各下级点在当前时刻所对应的第二预设时间段的历史平均流量值。
具体的，首先获取第一待分析组在过去未发生漏泄事故的1年内每天的各个小时段所对应的流量值数据，从而获取到第一待分析组中各下级点在当前时刻(例如下午1点20分)所对应的第二预设时间段的历史平均流量值。因市政用水具有稳定的规律性，故历史平均流量值为在未泄露情况下的第一待分析组的2个检测点的预估流量值。
步骤S340：服务器基于历史平均流量值获取第一待分析组中各下级点所对应的标准流量下降差值。
步骤S350：服务器基于第一待分析组中各下级点所对应的实时流量值、对应的历史平均流量值，以及对应的标准流量下降差值判断泄漏点是否位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间。
具体的，通过上述技术方案，能够确定泄漏点是否位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间。
在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第四实施例中，基于第三实施例，所述服务器基于历史平均流量值获取第一待分析组中各下级点所对应的标准流量下降差值的计算公式为：
式中，CB,i为第一待分析组中第i个下级点所对应的标准流量下降差值，i为小于或等于N的正整数，N为第一待分析组中所有下级点的数量(当泄漏点位于A管时，则下游的B管、C管和D管的实时流量值均会相比各自的历史历史平均流量值降低；这里的标准流量下降差值即是各支管在泄漏点位于A管时，下游的B管、C管和D管的实时流量值各自会降低的标准值；例如，本实施例中A管的下级点为第1个下级点，B管的下级点为第2个下级点，C管的下级点为第3个下级点；则本实施例中，CB,1为第一待分析组中第1个下级点所对应的标准流量下降差值，CB,2为第一待分析组中第2个下级点所对应的标准流量下降差值，CB,3为第一待分析组中第3个下级点所对应的标准流量下降差值)；LL,i为第一待分析组中第i个下级点在当前时刻所对应的第二预设时间段的历史平均流量值；LS,S为第一待分析组中上级点所对应的实时流量值；LS,i为第一待分析组中第i个下级点所对应的实时流量值。
在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第五实施例中，基于第四实施例，步骤S350，包括如下步骤：
步骤S510：服务器将第一待分析组中各下级点的实时流量值与在当前时刻所对应的第二预设时间段的历史平均流量值的差值标记为实际差值。
步骤S520：服务器计算第一待分析组中各下级点所对应的标准流量下降差值与实际差值的差值的绝对值，并标记为偏差值，其中，偏差值的计算公式为：
PC,i＝|(LL,i-LS,i)-CB,i|，
式中，PC,i为第一待分析组中第i个下级点所对应的偏差值。
步骤S530：服务器判断各偏差值是否均小于第二预设值(例如0.05L/s)。
若是，执行步骤S540：服务器确定泄漏点位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间。
具体的，若偏差值均小于第二预设值，说明实际差值与标准流量下降差值接近，说明所有的下游支管均出现了流量下降，符合泄漏点位于A管的情况，则直接确定泄漏点位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间。
若否，执行步骤S550：服务器确定泄漏点不位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间。
具体的，若偏差值不是均小于第二预设值，说明并不是所有的下游支管均出现了流量下降，则泄漏点不位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间，而可能是位于各支管。
在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第六实施例中，基于第五施例，步骤S550，之后还包括如下步骤：
步骤S610：服务器将第一待分析组中实际差值小于第二预设值的下级点标记为安全点。
具体的，若实际差值小于第二预设值，说明该支管的流量值并没有受到影响而降低，故该支管没有出现泄漏。
步骤S620：服务器将第一待分析组中除安全点之外的其他下级点标记为目标点。
具体的，也就是说，除了安全管之外的其他支管为出现泄漏的水管，故将第一待分析组中中除安全点之外的其他下级点标记为目标点。
步骤S630：服务器确定目标点所对应的水管与相邻的上级管之间的交汇点至目标点之间出现泄露。
具体的，目标点为出现泄漏的支管所对应的下级点。则服务器确定目标点所对应的水管与相邻的上级管之间的交汇点至目标点之间出现泄露。
在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第七实施例中，基于第一实施例，所述传感器组件还包括与无线通信模块通信连接的声音强度传感器；步骤S140，之后还包括如下步骤：
步骤S710：服务器将满足第一条件的第一目标组标记为第二待分析组。
具体的，即第二待分析组的2个检测点之间出现泄漏。
步骤S720：服务器获取第二待分析组中2个检测点的声音强度传感器在当前时刻起的未来第三预设时间段(例如1分钟)内所采集的实时声音强度值的平均值，并标记为平均值组。
步骤S730：服务器将第二待分析组中靠下游的检测点标记为参考点。
步骤S740：服务器基于平均值组得到预估泄露点与参考点之间的距离值。
具体的，因泄漏点漏水会产生大于正常水流的声音信号，故根据2个检测点所对应的声音强度传感器所采集的声音强度值可以计算得倒估泄露点与参考点之间的距离值。
在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第八实施例中，基于第七实施例，所述服务器基于平均值组得到预估泄露点与参考点之间的距离值的计算公式为：
式中，L2为预估泄露点与参考点之间的距离值，单位为m；L1为第二待分析组中2个检测点之间的距离值，单位为m；q1为平均值组中靠上游的检测点所对应的平均值；q2为参考点所对应的平均值。
具体的，因声音强度与传播距离的平方值呈反比，故基于上述公式能够计算得到预估泄露点与参考点之间的距离值。
在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第九实施例中，基于第七实施例，所述系统还包括与检测点数量一致的电磁阀；电磁阀与检测点一一对应；电磁阀靠近对应的检测点设置，且电磁阀位于对应的检测点所对应的流量传感器的下游；电磁阀用于控制水管的通断；步骤S710，之后还包括如下步骤：
步骤S910：服务器将第二待分析组中2个检测点所对应的电磁阀均关闭。
具体的，这样使得2个检测点之间没有新的水流入，最终2个检测点之间的剩余水大部分会通过泄漏点流出。
步骤S920：服务器将第二待分析组中靠上游的检测点对应的电磁阀标记为目标阀。
步骤S930：服务器控制目标阀开启，并将开启的时刻标记为起始时刻。
具体的，当2个检测点之间的水不再从泄漏点流出后(此时2个检测点之间的水管空间具有空隙)，服务器再控制目标阀开启，并将开启的时刻标记为起始时刻。
步骤S940：服务器获取自起始时刻起至第二待分析组中靠下游的检测点所对应的声音强度传感器所采集的实时声音强度值达到最大值时所经过的时长，并标记为途径时长。
具体的，目标阀开启后，上游的水会先流经目标阀，然后经过泄漏点，然后达到第二待分析组中靠下游的检测点所对应的电磁阀，其中，水流经过泄漏点时产生的声音强度最大；那么获取了自起始时刻起至第二待分析组中靠下游的检测点所对应的声音强度传感器所采集的实时声音强度值达到最大值时所经过的时长后，再结合水流速度和第二待分析组中2个检测点之间的距离值即可计算得到预估泄露点与第二待分析组中靠下游的检测点之间的距离值。
步骤S950：服务器基于途径时长、水流速度和第二待分析组中2个检测点之间的距离值计算得到预估泄露点与第二待分析组中靠下游的检测点之间的距离值：
式中，L2为预估泄露点与第二待分析组中靠下游的检测点之间的距离值；S1为水流速度，单位为m/s；S2为声音在水管上的传播速度，单位为m/s；L1为第二待分析组中2个检测点之间的距离值，单位为m；t为途径时长，单位为s。
在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第十实施例中，基于第九实施例，所步骤S710，之后还包括如下步骤：
步骤S1010：服务器将第二分析组中靠上游的检测点所对应的电磁阀关闭。
具体的，及时关闭电磁阀，以避免水资源泄漏而浪费。
在本发明提出的一种基于大数据的智慧水务管理方法的第十一实施例中，基于第七实施例，步骤S710，之后还包括如下步骤：
步骤S1110：服务器获取第二待分析组中2个检测点在未来第四预设时间段(例如10分钟)内各个时刻的实时流量值的差值，并标记为差值集。
步骤S1120：服务器判断差值集是否具有增大的趋势。
若是，执行步骤S110：服务器将第二待分析组所对应的水管段标记为优先维修段。
具体的，若差值集具有增大的趋势，说明泄漏点在扩大，情况更加紧急，故将第二待分析组所对应的水管段标记为优先维修段。
本发明还提出一种基于大数据的智慧水务管理系统，本系统应用于任一项所述的基于大数据的智慧水务管理方法；所述系统包括传感器组件、服务器和管理终端；水管网的各水管均设置有多个检测点；传感器组件的数量和检测点的数量一致，且传感器组件与检测点一一对应；传感器组件设置于对应的检测点；同一水管至少设置有2个检测点，且相邻的2个检测点至少间隔预设距离；传感器组件包括液体流量传感器和无线通信模块；液体流量传感器用于检测水管的实时流量值；液体流量传感器通过无线通信模块与服务器通信连接。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种基于大数据的智慧水务管理方法，其特征在于，应用于基于大数据的智慧水务管理系统；所述系统包括传感器组件、服务器和管理终端；水管网的各水管均设置有多个检测点；传感器组件的数量和检测点的数量一致，且传感器组件与检测点一一对应设置；同一水管至少设置有2个检测点，且相邻的2个检测点至少间隔预设距离；传感器组件包括液体流量传感器和无线通信模块；液体流量传感器用于检测水管的实时流量值；液体流量传感器通过无线通信模块与服务器通信连接；所述方法，包括：
服务器通过传感器组件获取各检测点对应的实时流量值；
服务器将同一水管上相邻的且中间没有连通其他水管的2个检测点标记为第一目标组；
服务器判断是否存在满足第一条件的第一目标组，其中，第一条件为：第一目标组中2个检测点在同一时刻的实时流量值的差值的绝对值大于第一预设值；
若是，服务器确定满足第一条件的第一目标组所对应的水管段出现泄露；
服务器将满足第一条件的第一目标组所对应的水管段的位置发送至管理终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的智慧水务管理方法，其特征在于，所述服务器通过传感器组件获取各检测点对应的实时流量值，之后还包括：
服务器将具有下游支管的水管标记为上级管，并将上级管的最靠近下游支管的检测点标记为上级点；
服务器将上级管的所对应的下游支管标记为下级管，并将下级管的靠近上级点的检测点标记为下级点；
服务器将上级点，以及所有与上级点相邻的下级点标记为第二目标组；
服务器判断是否存在满足第二条件的第二目标组，其中，第二条件为：同一第二目标组中所有的下级点所对应的实时流量值之和与上级点所对应的实时流量值之差的绝对值大于第一预设值；
若是，服务器确定满足第二条件的第二目标组之间的水管段出现泄露；
服务器将满足第二条件的第二目标组之间的水管段的位置发送至管理终端。
3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的智慧水务管理方法，其特征在于，所述服务器确定满足第二条件的第二目标组之间的水管段出现泄露，之后还包括：
服务器将满足第二条件的第一目标组标记为第一待分析组；
服务器获取第一待分析组在过去未发生漏泄事故的第一预设时间段内每天的各个第二预设时间段所对应的流量值数据，并基于流量值数据得到第一待分析组中各下级点在当前时刻所对应的第二预设时间段的历史平均流量值；
服务器基于历史平均流量值获取第一待分析组中各下级点所对应的标准流量下降差值；
服务器基于第一待分析组中各下级点所对应的实时流量值、对应的历史平均流量值，以及对应的标准流量下降差值判断泄漏点是否位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间。
4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的智慧水务管理方法，其特征在于，所述服务器基于历史平均流量值获取第一待分析组中各下级点所对应的标准流量下降差值的计算公式为：
式中，CB,i为第一待分析组中第i个下级点所对应的标准流量下降差值，i为小于或等于N的正整数，N为第一待分析组中所有下级点的数量；LL,i为第一待分析组中第i个下级点在当前时刻所对应的第二预设时间段的历史平均流量值；LS,S为第一待分析组中上级点所对应的实时流量值；LS,i为第一待分析组中第i个下级点所对应的实时流量值。
5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的智慧水务管理方法，其特征在于，所述服务器基于第一待分析组中各下级点所对应的实时流量值、对应的历史平均流量值，以及对应的标准流量下降差值判断泄漏点是否位于位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间，包括：
服务器将第一待分析组中各下级点的实时流量值与在当前时刻所对应的第二预设时间段的历史平均流量值的差值标记为实际差值；
服务器计算第一待分析组中各下级点所对应的标准流量下降差值与实际差值的差值的绝对值，并标记为偏差值，其中，偏差值的计算公式为：
PC,i＝(LL,i-LS,i)-CB,i，
式中，PC,i为第一待分析组中第i个下级点所对应的偏差值；
服务器判断各偏差值是否均小于第二预设值；
若是，服务器确定泄漏点位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间；
若否，服务器确定泄漏点不位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间。
6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的智慧水务管理方法，其特征在于，所述服务器确定泄漏点不位于第一待分析组的上级点至上级管与最近的下级管的交汇处之间，之后还包括：
服务器将第一待分析组中实际差值小于第二预设值的下级点标记为安全点；
服务器将第一待分析组中中除安全点之外的其他下级点标记为目标点；
服务器确定目标点所对应的水管与相邻的上级管之间的交汇点至目标点之间出现泄露。
7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的智慧水务管理方法，其特征在于，所述传感器组件还包括与无线通信模块通信连接的声音强度传感器；所述服务器确定满足第一条件的第一目标组所对应的水管段出现泄露，之后还包括：
服务器将满足第一条件的第一目标组标记为第二待分析组；
服务器获取第二待分析组中2个检测点的声音强度传感器在当前时刻起的未来第三预设时间段内所采集的实时声音强度值的平均值，并标记为平均值组；
服务器将第二待分析组中靠下游的检测点标记为参考点；
服务器基于平均值组得到预估泄露点与参考点之间的距离值。
8.根据权利要求7所述的一种基于大数据的智慧水务管理方法，其特征在于，所述服务器基于平均值组得到预估泄露点与参考点之间的距离值的计算公式为：
式中，L2为预估泄露点与参考点之间的距离值，单位为m；L1为第二待分析组中2个检测点之间的距离值，单位为m；q1为平均值组中靠上游的检测点所对应的平均值；q2为参考点所对应的平均值。
9.根据权利要求7所述的一种基于大数据的智慧水务管理方法，其特征在于，所述系统还包括与检测点数量一致的电磁阀；电磁阀与检测点一一对应；电磁阀靠近对应的检测点设置，且电磁阀位于对应的检测点所对应的流量传感器的下游；电磁阀用于控制水管的通断；所述服务器将满足第一条件的第一目标组标记为第二待分析组，之后还包括：
服务器将第二待分析组中2个检测点所对应的电磁阀均关闭；
服务器将第二待分析组中靠上游的检测点对应的电磁阀标记为目标阀；
服务器控制目标阀开启，并将开启的时刻标记为起始时刻；
服务器获取自起始时刻起至第二待分析组中靠下游的检测点所对应的声音强度传感器所采集的实时声音强度值达到最大值时所经过的时长，并标记为途径时长；
服务器基于途径时长、水流速度和第二待分析组中2个检测点之间的距离值计算得到预估泄露点与第二待分析组中靠下游的检测点之间的距离值：
式中，L2为预估泄露点与第二待分析组中靠下游的检测点之间的距离值；S1为水流速度，单位为m/s；S2为声音在水管上的传播速度，单位为m/s；L1为第二待分析组中2个检测点之间的距离值，单位为m；t为途径时长，单位为s。
10.一种基于大数据的智慧水务管理系统，其特征在于，应用于如权利要求1-9中任一项所述的基于大数据的智慧水务管理方法；所述系统包括传感器组件、服务器和管理终端；水管网的各水管均设置有多个检测点；传感器组件的数量和检测点的数量一致，且传感器组件与检测点一一对应；传感器组件设置于对应的检测点；同一水管至少设置有2个检测点，且相邻的2个检测点至少间隔预设距离；传感器组件包括液体流量传感器和无线通信模块；液体流量传感器用于检测水管的实时流量值；液体流量传感器通过无线通信模块与服务器通信连接。
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Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130057181A (ko) * 2011-11-23 2013-05-31 한국건설기술연구원 누수지점의 위치 검지 시스템
WO2013145492A1 (ja) * 2012-03-30 2013-10-03 日本電気株式会社 漏洩検知方法、漏水検知方法、漏洩検知装置および漏水検知装置
CN105351756A (zh) * 2015-11-23 2016-02-24 杨璐馨 一种基于声波成像的管道泄漏识别和定位系统及方法
CN105927863A (zh) * 2016-05-07 2016-09-07 大连理工大学 Dma分区管网泄漏在线检测定位系统及其检测定位方法
CN107940244A (zh) * 2017-10-13 2018-04-20 北京无线电计量测试研究所 一种供水管网泄露监测系统和方法
CN110245411A (zh) * 2019-06-10 2019-09-17 山东建筑大学 一种城镇集中供热系统及泄漏点检测方法
KR102031714B1 (ko) * 2018-10-25 2019-10-14 서울시립대학교 산학협력단 수리해석 기반의 상수도관망 누수탐지 시스템
CN111022938A (zh) * 2019-12-12 2020-04-17 上海邦芯物联网科技有限公司 一种精确定位地下水管漏水点的系统
CN111027730A (zh) * 2019-11-19 2020-04-17 浙江大学 一种基于阀门操作和在线用水计量的供水管网漏失高效定位方法
CN112944225A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 湖南元想科技有限公司 一种在线测漏供水管道系统及漏水在线监测方法
CN113111471A (zh) * 2021-04-14 2021-07-13 武汉行健道信息技术有限公司 一种基于人工智能和物联网的城市智慧水务数字化智能管理系统
CN113324645A (zh) * 2021-04-14 2021-08-31 华翔翔能科技股份有限公司 一种智慧楼宇供水管理方法及系统
CN114458970A (zh) * 2021-12-27 2022-05-10 南京惠然测控技术有限公司 一种基于分区计量的远程监测处理方法和装置
CN114493242A (zh) * 2022-01-24 2022-05-13 南京惠然测控技术有限公司 一种管网供水异常定位处理方法和系统
CN114791089A (zh) * 2022-06-23 2022-07-26 山东秉恬信息科技有限公司 一种基于超声波水表的管网漏损监测系统
CN115111537A (zh) * 2022-08-24 2022-09-27 北京云庐科技有限公司 用于确定燃气管网中泄漏点的位置的方法、装置和介质
CN115218129A (zh) * 2022-06-23 2022-10-21 珠海智通信息技术有限公司 供水管网漏损监控方法、计算机装置及存储介质
CN115219106A (zh) * 2022-08-10 2022-10-21 中海环境科技(上海）股份有限公司 一种基于云计算的压缩空气管网泄露动态测量的方法
CN116384277A (zh) * 2023-03-31 2023-07-04 杭州莱宸科技有限公司 一种基于滤波器的多分支供水管漏损检测与定位方法、装置及系统

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130057181A (ko) * 2011-11-23 2013-05-31 한국건설기술연구원 누수지점의 위치 검지 시스템
WO2013145492A1 (ja) * 2012-03-30 2013-10-03 日本電気株式会社 漏洩検知方法、漏水検知方法、漏洩検知装置および漏水検知装置
EP2833113A1 (en) * 2012-03-30 2015-02-04 Nec Corporation Leak detection method, water leakage detection method, leak detection device, and water leakage detection device
CN105351756A (zh) * 2015-11-23 2016-02-24 杨璐馨 一种基于声波成像的管道泄漏识别和定位系统及方法
CN105927863A (zh) * 2016-05-07 2016-09-07 大连理工大学 Dma分区管网泄漏在线检测定位系统及其检测定位方法
CN107940244A (zh) * 2017-10-13 2018-04-20 北京无线电计量测试研究所 一种供水管网泄露监测系统和方法
KR102031714B1 (ko) * 2018-10-25 2019-10-14 서울시립대학교 산학협력단 수리해석 기반의 상수도관망 누수탐지 시스템
CN110245411A (zh) * 2019-06-10 2019-09-17 山东建筑大学 一种城镇集中供热系统及泄漏点检测方法
US20210148782A1 (en) * 2019-11-19 2021-05-20 Zhejiang University Efficient method for localizing leaks in water supply pipe network based on valve operations and online water metering
CN111027730A (zh) * 2019-11-19 2020-04-17 浙江大学 一种基于阀门操作和在线用水计量的供水管网漏失高效定位方法
CN111022938A (zh) * 2019-12-12 2020-04-17 上海邦芯物联网科技有限公司 一种精确定位地下水管漏水点的系统
CN112944225A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 湖南元想科技有限公司 一种在线测漏供水管道系统及漏水在线监测方法
CN113111471A (zh) * 2021-04-14 2021-07-13 武汉行健道信息技术有限公司 一种基于人工智能和物联网的城市智慧水务数字化智能管理系统
CN113324645A (zh) * 2021-04-14 2021-08-31 华翔翔能科技股份有限公司 一种智慧楼宇供水管理方法及系统
CN114458970A (zh) * 2021-12-27 2022-05-10 南京惠然测控技术有限公司 一种基于分区计量的远程监测处理方法和装置
CN114493242A (zh) * 2022-01-24 2022-05-13 南京惠然测控技术有限公司 一种管网供水异常定位处理方法和系统
CN114791089A (zh) * 2022-06-23 2022-07-26 山东秉恬信息科技有限公司 一种基于超声波水表的管网漏损监测系统
CN115218129A (zh) * 2022-06-23 2022-10-21 珠海智通信息技术有限公司 供水管网漏损监控方法、计算机装置及存储介质
CN115219106A (zh) * 2022-08-10 2022-10-21 中海环境科技(上海）股份有限公司 一种基于云计算的压缩空气管网泄露动态测量的方法
CN115111537A (zh) * 2022-08-24 2022-09-27 北京云庐科技有限公司 用于确定燃气管网中泄漏点的位置的方法、装置和介质
CN116384277A (zh) * 2023-03-31 2023-07-04 杭州莱宸科技有限公司 一种基于滤波器的多分支供水管漏损检测与定位方法、装置及系统

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