[發明專利]基于地理信息的管網運行智慧預警分析方法和系統

有效

• 申請號: 202111084747.6
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113719760B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 張杰
• 申請（專利權）人: 武漢博水信息科技有限公司
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產權代理有限公司 42258
• 代理人: 馬尚偉

1.基于地理信息的管網運行智慧預警分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，基礎信息收集，收集管網區域的地理信息數據和對應管網的數據；

其中，所述步驟S1包括：

S11，基礎資料收集，收集原有的管線數據；

S12，地理信息數據采集，在同一坐標系下，按照同一比例尺采集管網區域的地理信息數據，形成大比例尺地形圖；

S13，管網信息數據采集，管網屬性信息采集，包含管徑、材質、埋深、管線元素和泵房，形成專業地下管線圖；

S2，數據建模，建立壓力計算模型；

其中，所述步驟S2包括：

S21，生成管網區域的瓦片地圖，根據所述步驟S12得到的大比例尺地形圖生成瓦片地圖；

S22，生成格點三維坐標數據，根據所述步驟S21得到的瓦片地圖，按照瓦片地圖等級對應步距，生成正方形網格，得到每個格點固定平面坐標，格點的高程值結合地理信息通過直線內插法獲得；

S23，壓力監測點規劃布設；

所述步驟S23包括：

S231，根據所述步驟S13中得到的專業地下管線圖，根據泵站及管網走向將管網區域劃分為若干個獨立小區域；

S232，在所述步驟S231中得到的區域內結合管網特征設置壓力監測點，并安裝壓力監測設備；

S24，生成監測點四維數據，在所述步驟S23中，監測點規劃布設過程中安裝壓力監測設備時，采集壓力監測點三維坐標數據，壓力監測點的三維坐標數據與壓力監測設備的實時壓力數據組成動態的監測點四維數據；

S3，監測預警，對管網運行進行預警；

所述步驟S3包括：

S31，格點壓力值模擬，根據所述步驟S24得到的監測點四維數據和所述步驟S22得到的格點三維坐標數據計算各個格點的壓力值，取同區域距離最近的壓力監測點，忽略管網液體流量與管道阻力造成的壓力損失，將復雜管網壓力平差予以簡化，根據管網壓力與高差的關系，擬合計算各個格點的模擬壓力值，形成模擬壓力數據；

所述步驟S31中，在管網區域的建筑物具有平面及高程信息時，根據管網壓力與高差的關系可以擬合計算得到管網區域的建筑物±0層和頂層的壓力值；

S32，生成區域壓力分布圖，根據所述步驟S31得到的模擬壓力數據，按照不同壓力值對應不同色塊，用顏色深淺反應壓力值大小，結合瓦片底圖對各個格點的模擬壓力值進行信息分級展示；

S33，預警，根據區域壓力分布圖結合管網區域及管網區域的建筑物情況，設置管網的低壓及高壓限值，超出限值時，壓力分布圖對應區域高亮顯示并發出預警信息，管理員根據壓力分布圖及預警信息，即可開展針對高壓區域的降壓工作和低壓區域的加壓工作；

基于地理信息的管網運行智慧預警分析方法使用基于地理信息的管網運行智慧預警分析系統，所述基于地理信息的管網運行智慧預警分析系統包括：基礎信息采集模塊、數據建模模塊和檢測預警模塊；

所述基礎信息采集模塊用于采集管網區域的地理信息數據和對應管網的數據；

所述基礎信息采集模塊包括基礎資料收集單元、地理信息數據采集單元和管網信息數據采集單元，所述基礎資料收集單元用于收集原有的管線數據，所述地理信息數據采集單元用于獲取管網區域的大比例尺地形圖，所述管網信息數據采集單元用于獲取管網屬性信息；

所述數據建模模塊用于建立壓力計算模型；

所述數據建模模塊包括瓦片地圖生成單元、格點三維坐標數據計算單元、壓力監測單元和監測點四維數據采集單元，所述瓦片地圖生成單元用于根據所述地理信息數據采集單元獲取的大比例尺地形圖生成瓦片地圖，所述格點三維坐標數據計算單元用于根據生成的瓦片地圖按照瓦片地圖對應的步距，生成正方形網格，得到每個格點固定平面坐標，格點的高程值結合地理信息通過直線內插法獲得，所述壓力監測單元用于檢測壓力監測點的壓力值，所述壓力監測單元包括壓力監測設備，所述監測點四維數據采集單元用于采集壓力監測點的三維坐標數據與壓力監測設備的實時壓力數據組成動態的監測點四維數據；

所述檢測預警模塊用于對管網運行進行預警；

所述檢測預警模塊包括格點壓力值模擬單元、區域壓力分布圖生成單元和監測預警單元，所述格點壓力值模擬單元用于根據所述監測點四維數據采集單元得到的監測點四維數據和所述格點三維坐標數據計算單元得到的格點三維坐標數據計算各個格點的壓力值，取同區域距離最近的壓力監測點，忽略管網液體流量與管道阻力造成的壓力損失，將復雜管網壓力平差予以簡化，根據管網壓力與高差的關系，擬合計算各個格點的模擬壓力值，形成模擬壓力數據，所述區域壓力分布圖生成單元用于根據模擬壓力數據得到區域壓力分布圖，所述監測預警單元用于根據區域壓力分布圖結合管網區域及管網區域的建筑物情況，設置管網的低壓及高壓限值，超出限值時發送報警信息到管理員。