[發明專利]一種基于大數據的燃氣管網智能監測系統

在審

• 申請號: 201810275714.1
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108759902A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 邱林新
• 申請（專利權）人: 深圳大圖科創技術開發有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G06F17/30;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于大數據的燃氣管網智能監測系統，其特征是，包括多個燃氣管網監測子系統和大數據處理系統，每個燃氣管網監測子系統皆連接至大數據處理系統，每個燃氣管網監測子系統用于采集一個燃氣管網監測區域內的多個燃氣管網監測節點的燃氣管網監測數據；大數據處理系統用于對采集的燃氣管網監測數據進行處理分析，實現對燃氣管網的實時監測；大數據處理系統包括大容量數據庫、數據相似分析模塊，其中燃氣管網監測子系統將采集的燃氣管網監測數據發送至大容量數據庫進行存儲，以建立存儲有大量燃氣管網監測數據的數據量；數據相似分析模塊用于對存儲在大容量數據庫中的燃氣管網監測數據進行相似連接，找出相似度值大于設定閾值的兩個燃氣管網監測數據作為相似燃氣管網監測數據對，并將找出的相似燃氣管網監測數據對發送到大容量數據庫中進行存儲。

2.根據權利要求1所述的一種基于大數據的燃氣管網智能監測系統，其特征是，燃氣管網監測子系統包括設置在燃氣管網監測節點上的傳感器節點。

3.根據權利要求2所述的一種基于大數據的燃氣管網智能監測系統，其特征是，所述的傳感器節點包括無線芯片和傳感器，無線芯片與傳感器信號連接。

4.根據權利要求3所述的一種基于大數據的燃氣管網智能監測系統，其特征是，所述傳感器為壓力傳感器、氣體傳感器或水位傳感器的一種或多種。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種基于大數據的燃氣管網智能監測系統，其特征是，所述對存儲在大容量數據庫中的燃氣管網監測數據進行相似連接，具體包括：

(1)隨機提取所述大容量數據庫中的一段燃氣管網監測數據，并按照燃氣管網監測數據的采集時間順序構建時間序列，從時間序列中選擇多個參考點，基于選擇的參考點，針對時間序列中的燃氣管網監測數據建立基于距離樹的數據索引結構，利用數據索引結構生成MapReduce的數據分區方案；

(2)將參考節點集合、數據索引結構以及MapReduce的數據分區方案信息作為全局變量，利用MapReduce任務對存在相似性的燃氣管網監測數據進行精確計算，得到時間序列中所有滿足相似度值大于設定閾值的燃氣管網監測數據對。

6.根據權利要求5所述的一種基于大數據的燃氣管網智能監測系統，其特征是，所述的利用數據索引結構生成MapReduce的數據分區方案，具體包括：

(1)根據基于距離樹的數據索引結構創建一個圖X(B,E)，頂點B的集合是距離樹的所有葉結點，邊E的集合是不能被剪枝原則剪枝的結點對，每個頂點有一個與其自身相連的邊，設置頂點b的權重g(b)是對應葉結點的燃氣管網監測數據量，邊e的權重g(e)等于其上兩個頂點的權重的乘積；

(2)將X(B,E)分成兩個子圖X(B,E)₁、X(B,E)₂，劃分后的兩個子圖X(B,E)₁、X(B,E)₂需滿足下列均衡度條件：

式中，θ為設定的均衡度閾值，

(3)將子圖X(B,E)₁、X(B,E)₂添加到一個優先隊列中，優先隊列中的子圖按照代價進行降序排列；

其中子圖X(B,E)_i的代價的計算公式為：

(4)在下一輪的迭代中，從優先隊列中選出排在最前面的子圖，將其隨機分成兩個頂點個數相同的子圖，并將分成的子圖添加值優先隊列，重復該過程直至優先隊列中排在最前面的子圖的代價滿足小于設定的代價閾值時，輸出最終的分區方案，將其作為成MapReduce的數據分區方案。