CN117109407A - 一种排水管污泥沉积可视化监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种排水管污泥沉积可视化监测装置及方法，包括：通过深层旋进污泥沉积探测组、污泥沉积超声探测组及污泥沉积X射线探测组，分别探测排水管网深层、浅层及深浅衔接段污泥沉积状态；通过排水管内深层拖缆、排水管外地表拖缆及衔接井供电探测无线传输单元，进行排水管网多层污泥沉积探测供电及排水管网多层污泥探测沉积状态数据多通道传输通信；对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，创建排水管网污泥沉积三维模型；根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析；通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识，实现排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
Description
技术领域
本发明涉及物理测试分析监测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种排水管污泥沉积可视化监测装置及方法。
背景技术
近年来，极端暴雨等气候发生频率越来越高，对于城市排水管网的要求越来越高，排水管污泥沉积是影响排水效率和及时性的重要因素；排水管污泥沉积具有不稳定性及量化困难等特征；目前，现有排水管污泥沉积探测的精确性较难保证，尤其是深层污泥沉积的准确探测更加困难；对于浅层排水管网的探测覆盖全面性尚待改进；在深层和浅层衔接管段污泥沉积尤其多发且沉积状态更加不规律探测更困难；具体问题包括：如何进行排水管网多层污泥沉积精确全面探测、在分布复杂的排水管网中如何进行稳定可靠的通信较难解决、如何对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制、如何对排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段进行可视化示警标识、如何进行排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测等问题尚待解决；因此，有必要提出一种排水管污泥沉积可视化监测装置及方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明；本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种排水管污泥沉积可视化监测装置，包括：
排水管网多层污泥探测模块，通过深层旋进污泥沉积探测组、污泥沉积超声探测组及污泥沉积X射线探测组，分别探测排水管网深层、浅层及深浅衔接段污泥沉积状态，获取排水管网多层污泥探测沉积状态信息；
探测电源多通道通信模块，通过排水管内深层拖缆、排水管外地表拖缆及衔接井供电探测无线传输单元，进行排水管网多层污泥沉积探测供电及排水管网多层污泥探测沉积状态数据多通道传输通信；
污泥沉积三维模型架构模块，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，创建排水管网污泥沉积三维模型；
沉积状态可视化监测模块，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识，实现排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
优选的，排水管网多层污泥探测模块包括：
深层旋进污泥沉积探测组探测子模块，通过深层旋进污泥沉积探测组探测深层污泥沉积状态，获取深层旋进探测污泥沉积状态信息；
浅层排水管超声探测子模块，通过污泥沉积超声探测组探测浅层排水管内的污泥沉积状态，获取浅层排水管超声探测污泥沉积状态信息；
深浅衔接X射线探测子模块，通过污泥沉积X射线探测组探测深层排水管和浅层排水管衔接管段的污泥沉积状态，获取深浅衔接X射线探测污泥沉积状态信息。
优选的，探测电源多通道通信模块包括：
深层旋进探测信号传输子模块，通过排水管内深层拖缆提供深层旋进污泥沉积探测组的驱动旋进探测供电及沉积状态信息传输通信；
超声探测信号传输子模块，通过排水管外地表拖缆提供污泥沉积超声探测组的驱动超声探测供电及沉积状态信息传输通信；
X射线探测信号传输子模块，通过深浅衔接管道井内的衔接井供电探测无线传输单元，进行污泥沉积X射线探测组的X射线探测供电及沉积状态信息无线传输通信。
优选的，污泥沉积三维模型架构模块包括：
探测信息收发子模块，接收排水管网多层污泥探测沉积状态信息，并与沉积状态可视化监测终端进行无线通信；
探测信息处理转换子模块，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；
沉积三维模型创建子模块，根据排水管网污泥沉积状态三维立体数据，创建排水管网污泥沉积三维模型。
优选的，沉积状态可视化监测模块包括：
污泥沉积状态分析子模块，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；
污泥沉积状态可视化子模块，根据污泥沉积状态异常排水管网层及排水管污泥沉积超标管段，通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识；
排水管污泥沉积实时监测子模块，根据可视化示警标识，进行排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
本发明提供了一种排水管污泥沉积可视化监测方法，包括：
S100，通过深层旋进污泥沉积探测组、污泥沉积超声探测组及污泥沉积X射线探测组，分别探测排水管网深层、浅层及深浅衔接段污泥沉积状态，获取排水管网多层污泥探测沉积状态信息；
S200，通过排水管内深层拖缆、排水管外地表拖缆及衔接井供电探测无线传输单元，进行排水管网多层污泥沉积探测供电及排水管网多层污泥探测沉积状态数据多通道传输通信；
S300，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，创建排水管网污泥沉积三维模型；
S400，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识，实现排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
优选的，S100包括：
S101，通过深层旋进污泥沉积探测组探测深层污泥沉积状态，获取深层旋进探测污泥沉积状态信息；
S102，通过污泥沉积超声探测组探测浅层排水管内的污泥沉积状态，获取浅层排水管超声探测污泥沉积状态信息；
S103，通过污泥沉积X射线探测组探测深层排水管和浅层排水管衔接管段的污泥沉积状态，获取深浅衔接X射线探测污泥沉积状态信息。
优选的，S200包括：
S201，通过排水管内深层拖缆提供深层旋进污泥沉积探测组的驱动旋进探测供电及沉积状态信息传输通信；
S202，通过排水管外地表拖缆提供污泥沉积超声探测组的驱动超声探测供电及沉积状态信息传输通信；
S203，通过深浅衔接管道井内的衔接井供电探测无线传输单元，进行污泥沉积X射线探测组的X射线探测供电及沉积状态信息无线传输通信。
优选的，S300包括：
S301，接收排水管网多层污泥探测沉积状态信息，并与沉积状态可视化监测终端进行无线通信；
S302，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；
S303，根据排水管网污泥沉积状态三维立体数据，创建排水管网污泥沉积三维模型。
优选的，S400包括：
S401，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；
S402，根据污泥沉积状态异常排水管网层及排水管污泥沉积超标管段，通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识；
S403，根据可视化示警标识，进行排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
本发明提供了一种排水管污泥沉积可视化监测装置及方法，利用排水管网多层污泥探测模块，通过深层旋进污泥沉积探测组、污泥沉积超声探测组及污泥沉积X射线探测组，分别探测排水管网深层、浅层及深浅衔接段污泥沉积状态，获取排水管网多层污泥探测沉积状态信息； 探测电源多通道通信模块，通过排水管内深层拖缆、排水管外地表拖缆及衔接井供电探测无线传输单元，进行排水管网多层污泥沉积探测供电及排水管网多层污泥探测沉积状态数据多通道传输通信；污泥沉积三维模型架构模块，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，创建排水管网污泥沉积三维模型；沉积状态可视化监测模块，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识，实现排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测；可以对城市排水管网的污泥沉积实时精准全面监测，能够大幅提高排水效率并可视化展示及时发现沉积超标位置和管段；可以解决排水管污泥沉积不稳定性及量化困难等监测问题；显著提高排水管污泥沉积探测的精确性，尤其是对深层污泥沉积的探测准确度大幅提高；对于浅层排水管网的探测覆盖全面性明显改进；对于深层和浅层衔接管段污泥沉积多发且不规律沉积状态等的探测更精准；可以进行排水管网多层污泥沉积精确全面探测，在分布复杂的排水管网中能够保证稳定可靠的通信；通过对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行多源混杂信息统一处理及三维立体化处理控制，信息处理更加及时效率更高，直观立体模拟排水管网污泥沉积的实时状态，处理控制在排水管网复杂环境和信息传输干扰情况下的适应性更强；可以对排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段进行可视化示警标识，大幅提高排水管网多层污泥沉积监测的可视化及实时精准化。
本发明所述的一种排水管污泥沉积可视化监测装置及方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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为本发明所述的一种排水管污泥沉积可视化监测装置实施例图。
图2为本发明所述的一种排水管污泥沉积可视化监测装置深层旋进污泥沉积探测组实施例图。
图3为本发明所述的一种排水管污泥沉积可视化监测方法步骤实施例图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书能够据以实施；如图1-图3所示，本发明提供了一种排水管污泥沉积可视化监测装置，包括：
排水管网多层污泥探测模块，通过深层旋进污泥沉积探测组、污泥沉积超声探测组及污泥沉积X射线探测组，分别探测排水管网深层、浅层及深浅衔接段污泥沉积状态，获取排水管网多层污泥探测沉积状态信息；
探测电源多通道通信模块，通过排水管内深层拖缆、排水管外地表拖缆及衔接井供电探测无线传输单元，进行排水管网多层污泥沉积探测供电及排水管网多层污泥探测沉积状态数据多通道传输通信；
污泥沉积三维模型架构模块，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，创建排水管网污泥沉积三维模型；
沉积状态可视化监测模块，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识，实现排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
上述技术方案的原理及效果为：本发明提供了一种排水管污泥沉积可视化监测装置，包括： 排水管网多层污泥探测模块1，通过深层旋进污泥沉积探测组11、污泥沉积超声探测组12及污泥沉积X射线探测组13，分别探测排水管网深层、浅层及深浅衔接段污泥沉积状态，获取排水管网多层污泥探测沉积状态信息；探测电源多通道通信模块2，通过排水管内深层拖缆、排水管外地表拖缆及衔接井供电探测无线传输单元，进行排水管网多层污泥沉积探测供电及排水管网多层污泥探测沉积状态数据多通道传输通信；污泥沉积三维模型架构模块3，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，创建排水管网污泥沉积三维模型； 沉积状态可视化监测模块4，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识，实现排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测；可以对城市排水管网的污泥沉积实时精准全面监测，能够大幅提高排水效率并可视化展示及时发现沉积超标位置和管段；可以解决排水管污泥沉积不稳定性及量化困难等监测问题；显著提高排水管污泥沉积探测的精确性，尤其是对深层污泥沉积的探测准确度大幅提高；对于浅层排水管网的探测覆盖全面性明显改进；对于深层和浅层衔接管段污泥沉积多发且不规律沉积状态等的探测更精准；可以进行排水管网多层污泥沉积精确全面探测，在分布复杂的排水管网中能够保证稳定可靠的通信；通过对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行多源混杂信息统一处理及三维立体化处理控制，信息处理更加及时效率更高，直观立体模拟排水管网污泥沉积的实时状态，处理控制在排水管网复杂环境和信息传输干扰情况下的适应性更强；可以对排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段进行可视化示警标识，大幅提高排水管网多层污泥沉积监测的可视化及实时精准化。
在一个实施例中，排水管网多层污泥探测模块包括：
深层旋进污泥沉积探测组探测子模块，通过深层旋进污泥沉积探测组探测深层污泥沉积状态，获取深层旋进探测污泥沉积状态信息；
浅层排水管超声探测子模块，通过污泥沉积超声探测组探测浅层排水管内的污泥沉积状态，获取浅层排水管超声探测污泥沉积状态信息；
深浅衔接X射线探测子模块，通过污泥沉积X射线探测组探测深层排水管和浅层排水管衔接管段的污泥沉积状态，获取深浅衔接X射线探测污泥沉积状态信息；
深层旋进污泥沉积探测组包括：污泥探测探针阵、探针阵列排布柱体、探针阵列排布柱体表面探针孔、柱体内压力传感器组及柱体驱动旋转机构；污泥探测探针阵排布在探针阵列排布柱体的底端到有效探测部位，污泥探测探针阵的每组探针一端穿过探针阵列排布柱体表面探针孔接触柱体内压力传感器组的每个压力传感器，污泥探测探针阵的每组探针另一端露出探针阵列排布柱体；在探测深层污泥时，探针阵列排布柱体深入，探针阵列排布柱体在柱体驱动旋转机构带动下进行旋转，污泥探测探针阵端穿过排水管水面探入污泥沉积底层；污泥探测探针阵随着探针阵列排布柱体由排水管水面探入污泥沉积底层，并随着探针阵列排布柱体旋转而旋转；污泥沉积底层至排水管水面对污泥探测探针阵的旋转粘滞阻力逐渐减小，柱体内压力传感器组的压力由污泥沉积底层至水面逐渐减小，通过柱体内压力传感器组的压力分布，探测污泥沉积深度。
上述技术方案的原理及效果为：利用排水管网多层污泥探测，深层旋进污泥沉积探测组探测子模块，通过深层旋进污泥沉积探测组探测深层污泥沉积状态，获取深层旋进探测污泥沉积状态信息；浅层排水管超声探测子模块，通过污泥沉积超声探测组探测浅层排水管内的污泥沉积状态，获取浅层排水管超声探测污泥沉积状态信息；深浅衔接X射线探测子模块，通过污泥沉积X射线探测组探测深层排水管和浅层排水管衔接管段的污泥沉积状态，获取深浅衔接X射线探测污泥沉积状态信息；深层旋进污泥沉积探测组包括：污泥探测探针阵111、探针阵列排布柱体112、探针阵列排布柱体表面探针孔113、柱体内压力传感器组114及柱体驱动旋转机构115；污泥探测探针阵排布在探针阵列排布柱体的底端到有效探测部位，污泥探测探针阵的每组探针一端穿过探针阵列排布柱体表面探针孔接触柱体内压力传感器组的每个压力传感器，污泥探测探针阵的每组探针另一端露出探针阵列排布柱体；在探测深层污泥时，探针阵列排布柱体深入，探针阵列排布柱体在柱体驱动旋转机构带动下进行旋转，污泥探测探针阵端穿过排水管水面探入污泥沉积底层；污泥探测探针阵随着探针阵列排布柱体由排水管水面探入污泥沉积底层，并随着探针阵列排布柱体旋转而旋转；污泥沉积底层至排水管水面对污泥探测探针阵的旋转粘滞阻力逐渐减小，柱体内压力传感器组的压力由污泥沉积底层至水面逐渐减小，通过柱体内压力传感器组的压力分布，探测污泥沉积深度；可以对城市排水管网的污泥沉积实时精准全面监测，能够大幅提高排水效率并可视化展示及时发现沉积超标位置和管段；可以解决排水管污泥沉积不稳定性及量化困难等监测问题；显著提高排水管污泥沉积探测的精确性，尤其是对深层污泥沉积的探测准确度大幅提高；对于浅层排水管网的探测覆盖全面性明显改进；对于深层和浅层衔接管段污泥沉积多发且不规律沉积状态等的探测更精准。
在一个实施例中，探测电源多通道通信模块包括：
深层旋进探测信号传输子模块，通过排水管内深层拖缆提供深层旋进污泥沉积探测组的驱动旋进探测供电及沉积状态信息传输通信；
超声探测信号传输子模块，通过排水管外地表拖缆提供污泥沉积超声探测组的驱动超声探测供电及沉积状态信息传输通信；
X射线探测信号传输子模块，通过深浅衔接管道井内的衔接井供电探测无线传输单元，进行污泥沉积X射线探测组的X射线探测供电及沉积状态信息无线传输通信。
上述技术方案的原理及效果为：利用探测电源多通道通信，深层旋进探测信号传输子模块，通过排水管内深层拖缆提供深层旋进污泥沉积探测组的驱动旋进探测供电及沉积状态信息传输通信；超声探测信号传输子模块，通过排水管外地表拖缆提供污泥沉积超声探测组的驱动超声探测供电及沉积状态信息传输通信；X射线探测信号传输子模块，通过深浅衔接管道井内的衔接井供电探测无线传输单元，进行污泥沉积X射线探测组的X射线探测供电及沉积状态信息无线传输通信；可以进行排水管网多层污泥沉积精确全面探测，在分布复杂的排水管网中能够保证稳定可靠的通信。
在一个实施例中，污泥沉积三维模型架构模块包括：
探测信息收发子模块，接收排水管网多层污泥探测沉积状态信息，并与沉积状态可视化监测终端进行无线通信；
探测信息处理转换子模块，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；
沉积三维模型创建子模块，根据排水管网污泥沉积状态三维立体数据，创建排水管网污泥沉积三维模型；
对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据包括：创建排水管网三维立体坐标系；将排水管网多层污泥探测沉积状态信息在排水管网三维立体坐标系中自动进行污泥沉积点标注、污泥沉积点连线、污泥沉积点连线组成污泥沉积面及由污泥沉积面构建污泥沉积三维立体化处理，转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；设置排水管网多层污泥探测规则，根据排水管网多层污泥探测规则，在排水管网三维立体坐标系中自动选择探测点，对排水管网多层污泥探测进行探测控制；对排水管网多层污泥探测进行探测控制包括：控制深层旋进污泥沉积探测组对排水管网深层探测点进行污泥沉积深层旋进探测；控制污泥沉积超声探测组对排水管网浅层探测点进行污泥沉积超声探测；控制污泥沉积X射线探测组对排水管网深浅衔接段探测点进行污泥沉积X射线探测。
上述技术方案的原理及效果为：利用污泥沉积三维模型架构，探测信息收发子模块，接收排水管网多层污泥探测沉积状态信息，并与沉积状态可视化监测终端进行无线通信；探测信息处理转换子模块，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；沉积三维模型创建子模块，根据排水管网污泥沉积状态三维立体数据，创建排水管网污泥沉积三维模型；对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据包括：创建排水管网三维立体坐标系；将排水管网多层污泥探测沉积状态信息在排水管网三维立体坐标系中自动进行污泥沉积点标注、污泥沉积点连线、污泥沉积点连线组成污泥沉积面及由污泥沉积面构建污泥沉积三维立体化处理，转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；设置排水管网多层污泥探测规则，根据排水管网多层污泥探测规则，在排水管网三维立体坐标系中自动选择探测点，对排水管网多层污泥探测进行探测控制；对排水管网多层污泥探测进行探测控制包括：控制深层旋进污泥沉积探测组对排水管网深层探测点进行污泥沉积深层旋进探测；控制污泥沉积超声探测组对排水管网浅层探测点进行污泥沉积超声探测；控制污泥沉积X射线探测组对排水管网深浅衔接段探测点进行污泥沉积X射线探测；通过对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行多源混杂信息统一处理及三维立体化处理控制，信息处理更加及时效率更高，直观立体模拟排水管网污泥沉积的实时状态，处理控制在排水管网复杂环境和信息传输干扰情况下的适应性更强。
在一个实施例中，沉积状态可视化监测模块包括：
污泥沉积状态分析子模块，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；
污泥沉积状态可视化子模块，根据污泥沉积状态异常排水管网层及排水管污泥沉积超标管段，通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识；
排水管污泥沉积实时监测子模块，根据可视化示警标识，进行排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
上述技术方案的原理及效果为：利用沉积状态可视化监测，污泥沉积状态分析子模块，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；污泥沉积状态可视化子模块，根据污泥沉积状态异常排水管网层及排水管污泥沉积超标管段，通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识；排水管污泥沉积实时监测子模块，根据可视化示警标识，进行排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测；可以对排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段进行可视化示警标识，大幅提高排水管网多层污泥沉积监测的可视化及实时精准化。
本发明提供了一种排水管污泥沉积可视化监测方法，包括：
S100，通过深层旋进污泥沉积探测组、污泥沉积超声探测组及污泥沉积X射线探测组，分别探测排水管网深层、浅层及深浅衔接段污泥沉积状态，获取排水管网多层污泥探测沉积状态信息；
S200，通过排水管内深层拖缆、排水管外地表拖缆及衔接井供电探测无线传输单元，进行排水管网多层污泥沉积探测供电及排水管网多层污泥探测沉积状态数据多通道传输通信；
S300，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，创建排水管网污泥沉积三维模型；
S400，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识，实现排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
上述技术方案的原理及效果为：本发明提供了一种排水管污泥沉积可视化监测方法，包括： S100，通过深层旋进污泥沉积探测组、污泥沉积超声探测组及污泥沉积X射线探测组，分别探测排水管网深层、浅层及深浅衔接段污泥沉积状态，获取排水管网多层污泥探测沉积状态信息；S200，通过排水管内深层拖缆、排水管外地表拖缆及衔接井供电探测无线传输单元，进行排水管网多层污泥沉积探测供电及排水管网多层污泥探测沉积状态数据多通道传输通信；S300，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，创建排水管网污泥沉积三维模型；S400，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识，实现排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测；可以对城市排水管网的污泥沉积实时精准全面监测，能够大幅提高排水效率并可视化展示及时发现沉积超标位置和管段；可以解决排水管污泥沉积不稳定性及量化困难等监测问题；显著提高排水管污泥沉积探测的精确性，尤其是对深层污泥沉积的探测准确度大幅提高；对于浅层排水管网的探测覆盖全面性明显改进；对于深层和浅层衔接管段污泥沉积多发且不规律沉积状态等的探测更精准；可以进行排水管网多层污泥沉积精确全面探测，在分布复杂的排水管网中能够保证稳定可靠的通信；通过对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行多源混杂信息统一处理及三维立体化处理控制，信息处理更加及时效率更高，直观立体模拟排水管网污泥沉积的实时状态，处理控制在排水管网复杂环境和信息传输干扰情况下的适应性更强；可以对排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段进行可视化示警标识，大幅提高排水管网多层污泥沉积监测的可视化及实时精准化。
在一个实施例中，S100包括：
S101，通过深层旋进污泥沉积探测组探测深层污泥沉积状态，获取深层旋进探测污泥沉积状态信息；
S102，通过污泥沉积超声探测组探测浅层排水管内的污泥沉积状态，获取浅层排水管超声探测污泥沉积状态信息；
S103，通过污泥沉积X射线探测组探测深层排水管和浅层排水管衔接管段的污泥沉积状态，获取深浅衔接X射线探测污泥沉积状态信息；
深层旋进污泥沉积探测组包括：污泥探测探针阵、探针阵列排布柱体、探针阵列排布柱体表面探针孔、柱体内压力传感器组及柱体驱动旋转机构；污泥探测探针阵排布在探针阵列排布柱体的底端到有效探测部位，污泥探测探针阵的每组探针一端穿过探针阵列排布柱体表面探针孔接触柱体内压力传感器组的每个压力传感器，污泥探测探针阵的每组探针另一端露出探针阵列排布柱体；在探测深层污泥时，探针阵列排布柱体深入，探针阵列排布柱体在柱体驱动旋转机构带动下进行旋转，污泥探测探针阵端穿过排水管水面探入污泥沉积底层；污泥探测探针阵随着探针阵列排布柱体由排水管水面探入污泥沉积底层，并随着探针阵列排布柱体旋转而旋转；污泥沉积底层至排水管水面对污泥探测探针阵的旋转粘滞阻力逐渐减小，柱体内压力传感器组的压力由污泥沉积底层至水面逐渐减小，通过柱体内压力传感器组的压力分布，探测污泥沉积深度。
上述技术方案的原理及效果为：利用排水管网多层污泥探测，通过深层旋进污泥沉积探测组探测深层污泥沉积状态，获取深层旋进探测污泥沉积状态信息；通过污泥沉积超声探测组探测浅层排水管内的污泥沉积状态，获取浅层排水管超声探测污泥沉积状态信息；通过污泥沉积X射线探测组探测深层排水管和浅层排水管衔接管段的污泥沉积状态，获取深浅衔接X射线探测污泥沉积状态信息；深层旋进污泥沉积探测组包括：污泥探测探针阵111、探针阵列排布柱体112、探针阵列排布柱体表面探针孔113、柱体内压力传感器组114及柱体驱动旋转机构115；污泥探测探针阵排布在探针阵列排布柱体的底端到有效探测部位，污泥探测探针阵的每组探针一端穿过探针阵列排布柱体表面探针孔接触柱体内压力传感器组的每个压力传感器，污泥探测探针阵的每组探针另一端露出探针阵列排布柱体；在探测深层污泥时，探针阵列排布柱体深入，探针阵列排布柱体在柱体驱动旋转机构带动下进行旋转，污泥探测探针阵端穿过排水管水面探入污泥沉积底层；污泥探测探针阵随着探针阵列排布柱体由排水管水面探入污泥沉积底层，并随着探针阵列排布柱体旋转而旋转；污泥沉积底层至排水管水面对污泥探测探针阵的旋转粘滞阻力逐渐减小，柱体内压力传感器组的压力由污泥沉积底层至水面逐渐减小，通过柱体内压力传感器组的压力分布，探测污泥沉积深度；可以对城市排水管网的污泥沉积实时精准全面监测，能够大幅提高排水效率并可视化展示及时发现沉积超标位置和管段；可以解决排水管污泥沉积不稳定性及量化困难等监测问题；显著提高排水管污泥沉积探测的精确性，尤其是对深层污泥沉积的探测准确度大幅提高；对于浅层排水管网的探测覆盖全面性明显改进；对于深层和浅层衔接管段污泥沉积多发且不规律沉积状态等的探测更精准。
在一个实施例中，S200包括：
S201，通过排水管内深层拖缆提供深层旋进污泥沉积探测组的驱动旋进探测供电及沉积状态信息传输通信；
S202，通过排水管外地表拖缆提供污泥沉积超声探测组的驱动超声探测供电及沉积状态信息传输通信；
S203，通过深浅衔接管道井内的衔接井供电探测无线传输单元，进行污泥沉积X射线探测组的X射线探测供电及沉积状态信息无线传输通信。
上述技术方案的原理及效果为：利用探测电源多通道通信，通过排水管内深层拖缆提供深层旋进污泥沉积探测组的驱动旋进探测供电及沉积状态信息传输通信；通过排水管外地表拖缆提供污泥沉积超声探测组的驱动超声探测供电及沉积状态信息传输通信；通过深浅衔接管道井内的衔接井供电探测无线传输单元，进行污泥沉积X射线探测组的X射线探测供电及沉积状态信息无线传输通信；可以进行排水管网多层污泥沉积精确全面探测，在分布复杂的排水管网中能够保证稳定可靠的通信。
在一个实施例中，S300包括：
S301，接收排水管网多层污泥探测沉积状态信息，并与沉积状态可视化监测终端进行无线通信；
S302，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；
S303，根据排水管网污泥沉积状态三维立体数据，创建排水管网污泥沉积三维模型；
对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据包括：创建排水管网三维立体坐标系；将排水管网多层污泥探测沉积状态信息在排水管网三维立体坐标系中自动进行污泥沉积点标注、污泥沉积点连线、污泥沉积点连线组成污泥沉积面及由污泥沉积面构建污泥沉积三维立体化处理，转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；设置排水管网多层污泥探测规则，根据排水管网多层污泥探测规则，在排水管网三维立体坐标系中自动选择探测点，对排水管网多层污泥探测进行探测控制；对排水管网多层污泥探测进行探测控制包括：控制深层旋进污泥沉积探测组对排水管网深层探测点进行污泥沉积深层旋进探测；控制污泥沉积超声探测组对排水管网浅层探测点进行污泥沉积超声探测；控制污泥沉积X射线探测组对排水管网深浅衔接段探测点进行污泥沉积X射线探测。
上述技术方案的原理及效果为：利用污泥沉积三维模型架构，接收排水管网多层污泥探测沉积状态信息，并与沉积状态可视化监测终端进行无线通信；对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；根据排水管网污泥沉积状态三维立体数据，创建排水管网污泥沉积三维模型；对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据包括：创建排水管网三维立体坐标系；将排水管网多层污泥探测沉积状态信息在排水管网三维立体坐标系中自动进行污泥沉积点标注、污泥沉积点连线、污泥沉积点连线组成污泥沉积面及由污泥沉积面构建污泥沉积三维立体化处理，转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；设置排水管网多层污泥探测规则，根据排水管网多层污泥探测规则，在排水管网三维立体坐标系中自动选择探测点，对排水管网多层污泥探测进行探测控制；对排水管网多层污泥探测进行探测控制包括：控制深层旋进污泥沉积探测组对排水管网深层探测点进行污泥沉积深层旋进探测；控制污泥沉积超声探测组对排水管网浅层探测点进行污泥沉积超声探测；控制污泥沉积X射线探测组对排水管网深浅衔接段探测点进行污泥沉积X射线探测；通过对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行多源混杂信息统一处理及三维立体化处理控制，信息处理更加及时效率更高，直观立体模拟排水管网污泥沉积的实时状态，处理控制在排水管网复杂环境和信息传输干扰情况下的适应性更强。
在一个实施例中，S400包括：
S401，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；
S402，根据污泥沉积状态异常排水管网层及排水管污泥沉积超标管段，通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识；
S403，根据可视化示警标识，进行排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
上述技术方案的原理及效果为：利用沉积状态可视化监测，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；根据污泥沉积状态异常排水管网层及排水管污泥沉积超标管段，通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识；根据可视化示警标识，进行排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测；可以对排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段进行可视化示警标识，大幅提高排水管网多层污泥沉积监测的可视化及实时精准化。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种排水管污泥沉积可视化监测装置，其特征在于，包括：
排水管网多层污泥探测模块，通过深层旋进污泥沉积探测组、污泥沉积超声探测组及污泥沉积X射线探测组，分别探测排水管网深层、浅层及深浅衔接段污泥沉积状态，获取排水管网多层污泥探测沉积状态信息；
探测电源多通道通信模块，通过排水管内深层拖缆、排水管外地表拖缆及衔接井供电探测无线传输单元，进行排水管网多层污泥沉积探测供电及排水管网多层污泥探测沉积状态数据多通道传输通信；
污泥沉积三维模型架构模块，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，创建排水管网污泥沉积三维模型；
沉积状态可视化监测模块，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识，实现排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
2.根据权利要求1所述的一种排水管污泥沉积可视化监测装置，其特征在于，排水管网多层污泥探测模块包括：
深层旋进污泥沉积探测组探测子模块，通过深层旋进污泥沉积探测组探测深层污泥沉积状态，获取深层旋进探测污泥沉积状态信息；
浅层排水管超声探测子模块，通过污泥沉积超声探测组探测浅层排水管内的污泥沉积状态，获取浅层排水管超声探测污泥沉积状态信息；
深浅衔接X射线探测子模块，通过污泥沉积X射线探测组探测深层排水管和浅层排水管衔接管段的污泥沉积状态，获取深浅衔接X射线探测污泥沉积状态信息。
3.根据权利要求1所述的一种排水管污泥沉积可视化监测装置，其特征在于，探测电源多通道通信模块包括：
深层旋进探测信号传输子模块，通过排水管内深层拖缆提供深层旋进污泥沉积探测组的驱动旋进探测供电及沉积状态信息传输通信；
超声探测信号传输子模块，通过排水管外地表拖缆提供污泥沉积超声探测组的驱动超声探测供电及沉积状态信息传输通信；
X射线探测信号传输子模块，通过深浅衔接管道井内的衔接井供电探测无线传输单元，进行污泥沉积X射线探测组的X射线探测供电及沉积状态信息无线传输通信。
4.根据权利要求1所述的一种排水管污泥沉积可视化监测装置，其特征在于，污泥沉积三维模型架构模块包括：
探测信息收发子模块，接收排水管网多层污泥探测沉积状态信息，并与沉积状态可视化监测终端进行无线通信；
探测信息处理转换子模块，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；
沉积三维模型创建子模块，根据排水管网污泥沉积状态三维立体数据，创建排水管网污泥沉积三维模型。
5.根据权利要求1所述的一种排水管污泥沉积可视化监测装置，其特征在于，沉积状态可视化监测模块包括：
污泥沉积状态分析子模块，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；
污泥沉积状态可视化子模块，根据污泥沉积状态异常排水管网层及排水管污泥沉积超标管段，通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识；
排水管污泥沉积实时监测子模块，根据可视化示警标识，进行排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
6.一种排水管污泥沉积可视化监测方法，其特征在于，包括：
S100，通过深层旋进污泥沉积探测组、污泥沉积超声探测组及污泥沉积X射线探测组，分别探测排水管网深层、浅层及深浅衔接段污泥沉积状态，获取排水管网多层污泥探测沉积状态信息；
S200，通过排水管内深层拖缆、排水管外地表拖缆及衔接井供电探测无线传输单元，进行排水管网多层污泥沉积探测供电及排水管网多层污泥探测沉积状态数据多通道传输通信；
S300，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，创建排水管网污泥沉积三维模型；
S400，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识，实现排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
7.根据权利要求6所述的一种排水管污泥沉积可视化监测方法，其特征在于，S100包括：
S101，通过深层旋进污泥沉积探测组探测深层污泥沉积状态，获取深层旋进探测污泥沉积状态信息；
S102，通过污泥沉积超声探测组探测浅层排水管内的污泥沉积状态，获取浅层排水管超声探测污泥沉积状态信息；
S103，通过污泥沉积X射线探测组探测深层排水管和浅层排水管衔接管段的污泥沉积状态，获取深浅衔接X射线探测污泥沉积状态信息。
8.根据权利要求6所述的一种排水管污泥沉积可视化监测方法，其特征在于，S200包括：
S201，通过排水管内深层拖缆提供深层旋进污泥沉积探测组的驱动旋进探测供电及沉积状态信息传输通信；
S202，通过排水管外地表拖缆提供污泥沉积超声探测组的驱动超声探测供电及沉积状态信息传输通信；
S203，通过深浅衔接管道井内的衔接井供电探测无线传输单元，进行污泥沉积X射线探测组的X射线探测供电及沉积状态信息无线传输通信。
9.根据权利要求6所述的一种排水管污泥沉积可视化监测方法，其特征在于，S300包括：
S301，接收排水管网多层污泥探测沉积状态信息，并与沉积状态可视化监测终端进行无线通信；
S302，对排水管网多层污泥探测沉积状态信息进行信息处理及探测控制，将排水管网多层污泥探测沉积状态信息转换为排水管网污泥沉积状态三维立体数据；
S303，根据排水管网污泥沉积状态三维立体数据，创建排水管网污泥沉积三维模型。
10.根据权利要求6所述的一种排水管污泥沉积可视化监测方法，其特征在于，S400包括：
S401，根据排水管网污泥沉积三维模型，进行污泥沉积状态分析，获取排水管网污泥沉积状态异常层及排水管污泥沉积超标管段；
S402，根据污泥沉积状态异常排水管网层及排水管污泥沉积超标管段，通过沉积状态可视化监测终端，对排水管污泥沉积超标位置进行可视化示警标识；
S403，根据可视化示警标识，进行排水管网多层污泥沉积实时精准可视化监测。
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