本發(fā)明涉及智慧水務(wù)，尤其涉及一種智慧水務(wù)監(jiān)管控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、智慧水務(wù)的發(fā)展，使得實(shí)時(shí)感知城市供排水系統(tǒng)成為可能，通過無線網(wǎng)絡(luò)、水質(zhì)水壓表等檢測(cè)方法，對(duì)水資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。

2、現(xiàn)有技術(shù)cn114924506a公開了一種智慧水務(wù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括水務(wù)監(jiān)測(cè)模塊、水務(wù)控制模塊、水務(wù)數(shù)據(jù)模塊以及水務(wù)應(yīng)用模塊；所述水務(wù)監(jiān)測(cè)模塊通過遙感、衛(wèi)星以及物聯(lián)網(wǎng)建立智能感知體系，用于監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)水資源的分布和流動(dòng)，以使所述區(qū)域內(nèi)的水資源信息互通和資源共享；所述水務(wù)控制模塊根據(jù)水務(wù)監(jiān)測(cè)模塊提供的水資源信息對(duì)水源進(jìn)行計(jì)算、分析、統(tǒng)計(jì)和決策，以使所述水務(wù)控制模塊對(duì)水源進(jìn)行控制。

3、但水廠在對(duì)居民等用戶供水的過程中，水源在供水水管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)積累水垢等沉積物，當(dāng)大量的沉積物堆積形成沉積層時(shí)，會(huì)對(duì)供水水質(zhì)產(chǎn)生影響，進(jìn)而降低水源的質(zhì)量，使水源對(duì)用戶造成侵害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決背景技術(shù)中的問題，而提出的一種智慧水務(wù)監(jiān)管控制系統(tǒng)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種智慧水務(wù)監(jiān)管控制系統(tǒng)，包括：

4、空間模型設(shè)置端，基于目標(biāo)區(qū)域供水網(wǎng)管的結(jié)構(gòu)分布信息，建立空間仿真模型，目標(biāo)區(qū)域指利用本智慧水務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行供水監(jiān)管的區(qū)域，之后對(duì)空間仿真模型中的總進(jìn)水口、出水口和拐點(diǎn)處進(jìn)行識(shí)別，并標(biāo)記為樣本節(jié)點(diǎn)，之后基于坐標(biāo)位置，計(jì)算相鄰的樣本節(jié)點(diǎn)之間節(jié)點(diǎn)距離dx，并基于節(jié)點(diǎn)距離dx，對(duì)樣本節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，并在調(diào)整后的樣本節(jié)點(diǎn)處設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)備，之后空間模型設(shè)置端與供水信息采集端之間為單向通信連接；

5、供水信息采集端，基于監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)目標(biāo)區(qū)域的供水信息進(jìn)行采集，并傳輸至水質(zhì)數(shù)據(jù)分析端，其中供水信息包括水質(zhì)數(shù)據(jù)；

6、水質(zhì)數(shù)據(jù)分析端，基于周期時(shí)間內(nèi)的供水信息，對(duì)進(jìn)水口位置的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，并標(biāo)記為供源數(shù)據(jù)gy，同時(shí)對(duì)出水口位置的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，并標(biāo)記為終端檢測(cè)數(shù)據(jù)zci，基于供源數(shù)據(jù)gy和終端檢測(cè)數(shù)據(jù)zci，計(jì)算出水口的瞬時(shí)變化系數(shù)lri，然后設(shè)置供水節(jié)點(diǎn)值gd，確定周期時(shí)間內(nèi)供水節(jié)點(diǎn)值gd對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間點(diǎn)，并對(duì)每個(gè)單位時(shí)間點(diǎn)的瞬時(shí)變化系數(shù)lri進(jìn)行計(jì)算，得到水質(zhì)改變系數(shù)zqj，將水質(zhì)改變系數(shù)zqj與水源消耗值hs數(shù)據(jù)仿真，得到預(yù)測(cè)模型m1，之后水質(zhì)數(shù)據(jù)分析端與監(jiān)管預(yù)測(cè)端之間為單向通信連接；

7、監(jiān)管預(yù)測(cè)端，基于水質(zhì)閾值和預(yù)測(cè)模型m1，對(duì)目標(biāo)區(qū)域的供水總量值進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)根據(jù)目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)的水源消耗值hs進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)的水源消耗值hs達(dá)到供水總量值時(shí)，將生成管道保養(yǎng)信號(hào)，并傳輸至系統(tǒng)預(yù)警端；

8、系統(tǒng)預(yù)警端，基于管道保養(yǎng)信號(hào)，生成對(duì)應(yīng)的聲光提醒信息，并傳輸至管理人員的終端設(shè)備中，管理人員根據(jù)聲光提醒信息對(duì)目標(biāo)區(qū)域的供水網(wǎng)管進(jìn)行人工核查和維護(hù)。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，相鄰的樣本節(jié)點(diǎn)之間節(jié)點(diǎn)距離dx的計(jì)算方法包括：

10、s1：將目標(biāo)區(qū)域的供水網(wǎng)管的總進(jìn)水口作為初始的樣本節(jié)點(diǎn)，并基于空間坐標(biāo)系，之后對(duì)供水網(wǎng)管的拐點(diǎn)和出水口進(jìn)行識(shí)別，并分別標(biāo)記為樣本節(jié)點(diǎn)，同時(shí)基于空間坐標(biāo)系，識(shí)別每個(gè)樣本節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo)，其中供水網(wǎng)管的拐點(diǎn)指供水管道中水流方向改變或管道中存在分支的位置；

11、之后基于距離公式計(jì)算相鄰樣本節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)距離dx，其中(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)分別為相鄰的樣本節(jié)點(diǎn)d1和d2的位置坐標(biāo)。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，樣本節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整的方法包括：

13、若dmin＜dx≤dmax時(shí)，則直接在樣本節(jié)點(diǎn)的位置上安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備；

14、若dx≤dmin時(shí)，分別對(duì)樣本節(jié)點(diǎn)d1和d2另一端相鄰的樣本節(jié)點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別，并按照距離公式對(duì)節(jié)點(diǎn)距離dxl和dxr進(jìn)行計(jì)算，若dxl＜dxr，則刪除樣本節(jié)點(diǎn)d1，若dxl＞dxr，則刪除樣本節(jié)點(diǎn)d2，若dxl＝dxr，則取樣本節(jié)點(diǎn)d1和d2中點(diǎn)處位置作為樣本節(jié)點(diǎn)d12，并將樣本節(jié)點(diǎn)d1和d2進(jìn)行刪除；

15、其中，以供水網(wǎng)管中水流的方向?yàn)檎较?，將樣本?jié)點(diǎn)d1和d2另一端相鄰的樣本節(jié)點(diǎn)分別標(biāo)記為d0和d3，此時(shí)樣本節(jié)點(diǎn)的位置順序?yàn)閐0、d1、d2、d3，節(jié)點(diǎn)距離dxl為樣本節(jié)點(diǎn)d0和d1之間的距離值，dxr為樣本節(jié)點(diǎn)d2和d3之間的距離值；

16、dmin和dmax分別為監(jiān)測(cè)設(shè)備距離的最小限制距離和最大限制距離。

17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，若dx＞dmax時(shí)，則基于函數(shù)n＝trunc(dx/dmax，0)對(duì)整數(shù)部分進(jìn)行取值，其中n表示計(jì)算結(jié)果的整數(shù)部分的數(shù)值；

18、基于公式得到段中距離值dp，并以樣本節(jié)點(diǎn)d1為起點(diǎn)，按照段中距離值dp，在樣本節(jié)點(diǎn)d1和d2中間增加樣本節(jié)點(diǎn)d1n，其中n為正整數(shù)，且n∈[1，n]，表示在樣本節(jié)點(diǎn)d1和d2中間增加了n個(gè)樣本節(jié)點(diǎn)。

19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，供水信息采集端對(duì)供水信息進(jìn)行采集時(shí)，將實(shí)時(shí)采集的水質(zhì)數(shù)據(jù)均與對(duì)應(yīng)的供水標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)進(jìn)行比較，若實(shí)時(shí)采集的水質(zhì)數(shù)據(jù)不在對(duì)應(yīng)的供水標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的范圍內(nèi)時(shí)，則直接生成水質(zhì)預(yù)警信號(hào)，并傳輸至系統(tǒng)預(yù)警端，系統(tǒng)預(yù)警端將接收的水質(zhì)預(yù)警信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲光提醒信息，并傳輸至管理人員的終端設(shè)備中，若實(shí)時(shí)采集的水質(zhì)數(shù)據(jù)在對(duì)應(yīng)的供水標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，則將水質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸至水質(zhì)數(shù)據(jù)分析端。

20、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，瞬時(shí)變化系數(shù)lri的計(jì)算方法包括：

21、識(shí)別供水網(wǎng)管中進(jìn)水口位置，并將進(jìn)水口位置采集的水質(zhì)數(shù)據(jù)標(biāo)記為供源數(shù)據(jù)gy，同時(shí)識(shí)別供水網(wǎng)管的出水口位置，將出水口位置采集的水質(zhì)數(shù)據(jù)標(biāo)記為終端檢測(cè)數(shù)據(jù)zci，其中i表示供水網(wǎng)管的出水口，i∈[1，i]，表示供水網(wǎng)管中共存在i個(gè)出水口；

22、設(shè)置周期時(shí)間，并獲取前一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)的供水信息，基于cri＝zci-gy得到出水口i的水質(zhì)差值cri，再由公式得到出水口i的瞬時(shí)變化系數(shù)lri，其中dzi為出水口i與進(jìn)水口位置之間水源實(shí)際運(yùn)動(dòng)路徑的總距離，pb為供水網(wǎng)管的水壓標(biāo)準(zhǔn)，pia為進(jìn)水口位置到出水口i之間的平均水壓值，λ1為管道材料系數(shù)，θ1為固定因子。

23、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，預(yù)測(cè)模型m1的計(jì)算方法包括：

24、設(shè)置供水節(jié)點(diǎn)值gd，識(shí)別周期時(shí)間的起點(diǎn)時(shí)間，并將起點(diǎn)時(shí)間的供水值設(shè)置為0，之后對(duì)目標(biāo)區(qū)域的水源消耗值hs進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)hs＝h×gd時(shí)，將此時(shí)水源消耗值hs對(duì)應(yīng)的時(shí)間標(biāo)記為單位時(shí)間點(diǎn)，其中，h為正整數(shù)；

25、將相鄰的單位時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間段標(biāo)記為供水區(qū)間j，j為正整數(shù)，并在供水區(qū)間j內(nèi)，對(duì)出水口i的瞬時(shí)變化系數(shù)lri進(jìn)行均值計(jì)算，并將均值計(jì)算的結(jié)果標(biāo)記為水質(zhì)變化系數(shù)lpi；

26、之后基于對(duì)供水區(qū)間j內(nèi)所有的出水口i的水質(zhì)變化系數(shù)取特征值，并將此特征值標(biāo)記為水質(zhì)改變系數(shù)zqj；

27、以目標(biāo)區(qū)域的水源消耗值hs作為自變量系數(shù)，將每個(gè)供水區(qū)間內(nèi)的水質(zhì)改變系數(shù)zqj作為因變量系數(shù)，并基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算法，對(duì)水源消耗值hs和水質(zhì)改變系數(shù)zqj進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真，并得到預(yù)測(cè)模型m1：zqj＝c1×(hs+c2)δ+c3其中c1、c2和c3分別為運(yùn)算固定系數(shù)，δ為指數(shù)因子。

28、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，管道保養(yǎng)信號(hào)的生成方法包括：

29、先基于公式by1＝gy×(zqj×θ2+1)確定此時(shí)的水質(zhì)改變系數(shù)zqj的具體值，其中，by1表示水質(zhì)閾值，水質(zhì)閾值即為上述供水標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)范圍的上限值，具體的供水標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)范圍由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置，θ2為誤差系數(shù)，且θ2取值為0.981；

30、然后根據(jù)預(yù)測(cè)模型m1：zqj＝cl×(hs+c2)δ+c3將水質(zhì)改變系數(shù)zqj的具體值輸入至預(yù)測(cè)模型m1中，進(jìn)而得到此時(shí)的水源消耗值hs，同時(shí)將此時(shí)得到的水源消耗值標(biāo)記為目標(biāo)區(qū)域的供水總量；

31、之后對(duì)目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)的水源消耗值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)目標(biāo)區(qū)域?qū)崟r(shí)的水源消耗值達(dá)到供水總量值時(shí)，將生成管道保養(yǎng)信號(hào)。

32、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，目標(biāo)區(qū)域供水網(wǎng)管的結(jié)構(gòu)分布信息由分布信息采集端進(jìn)行采集，并傳輸至空間模型設(shè)置端。

33、與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

34、本發(fā)明通過對(duì)目標(biāo)區(qū)域的供水網(wǎng)管的結(jié)構(gòu)分布信息進(jìn)行采集，并在供水網(wǎng)管的拐點(diǎn)處設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)備，由于拐點(diǎn)處位置水流速度和方向的急劇改變，沉積物更容易在拐點(diǎn)處沉降，故在拐點(diǎn)處設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備使得水質(zhì)監(jiān)測(cè)位置更全面以及準(zhǔn)確；

35、同時(shí)根據(jù)相鄰位置的樣本節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)距離對(duì)樣本節(jié)點(diǎn)的位置進(jìn)行調(diào)整，防止樣本節(jié)點(diǎn)之間的距離過近時(shí)，監(jiān)測(cè)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)會(huì)存在大量的相似，進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余，降低監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)效率，從而影響監(jiān)測(cè)設(shè)備的響應(yīng)速度和預(yù)警能力，同時(shí)防止樣本節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)距離過長(zhǎng)時(shí)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)覆蓋不全面，進(jìn)而降低監(jiān)測(cè)設(shè)備采集的樣本數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率；

36、本發(fā)明通過對(duì)目標(biāo)區(qū)域的供水信息進(jìn)行分析，對(duì)目標(biāo)區(qū)域中的水源消耗值與水源系數(shù)改變值進(jìn)行仿真運(yùn)算，得到水源系數(shù)改變值與水源消耗值之間的關(guān)系，然后根據(jù)水質(zhì)閾值確定目標(biāo)區(qū)域的供水總量值，之后根據(jù)供水總量值對(duì)實(shí)時(shí)的水源消耗值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而得到管道保養(yǎng)信號(hào)，之后根據(jù)管道保養(yǎng)信號(hào)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的供水管道進(jìn)行管道保養(yǎng)和維護(hù)，從而對(duì)用戶的用水安全進(jìn)行實(shí)時(shí)保障，進(jìn)一步的保證了智慧水務(wù)監(jiān)管的安全性。