一种给水管线分布式巡检方法与流程

本发明涉及供水管网水务巡检，具体来说是一种给水管线分布式巡检方法。

背景技术：

1、城市给水管网作为城市基础设施的重要组成部分，其运行安全和稳定对城市生活和经济发展具有重要意义。然而应对现有庞大的地下给水管线的巡检管理工作，传统的巡检方式往往存在巡检效率低下、漏检率高、无法实时监控等问题，难以满足现代城市给水管网巡检的需求。

2、传统给水巡检业务一般通过沿给水管道方向巡视检查给水管线及其附属设施，多以时间为巡检周期进行全网全年管网巡检。随着城市发展，给水巡检工作迫切寻求全面、高效、实时的巡检方式，及时获取管网的状态信息对于保障给水管网的安全稳定运行具有重要意义。

3、近些年也常见有二维码巡检、以及内置传感器的打卡式的巡检方式应用的形式，也具有实时获取巡检记录数据和巡检人员行动轨迹等优势，但在面对现有庞大的城市市政给水管网与城市数字化转型的实际需求时，此类数字巡检方式略显单一，只是将巡检记录数字化但并没有完全将巡检业务的生产方式进行数字变革，更无法满足智慧城市的数字技术场景的需求。

4、另一方面，随着城市给水物联技术应用的推进，获取管网状态“数据”不断发展，数字化进程的快速演变。城市给水管网不断引入各种传感设备，感知技术和数字传输等应用技术，物联技术需要大量的数据处理和快速响应，依靠单一的硬件设施解决单一生产需求的方式显然是无法满足城市数字场景需求的，同时在实际的物理空间中安装的各种物联技术的设备，往往容易受信号传输和市政道路运维等实际工况的影响，始终面对无法贯串于管道的任意位置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水管线分布式巡检方法，实现对供水管网进行全面、高效、实时的巡检。

2、为了实现上述目的，设计一种水管线分布式巡检方法，方法具体如下：

3、s1.分散部署巡检装置，建立独立的巡检区块，所述巡检装置包括用于指示独立巡检区块内标识区块中的各巡检目标的物理点位、用于采集和发送给水管线状态数据的功能模块、与中心管理平台协同通讯的传输模块和指示装置；

4、s2.巡检人员根据手持设备寻找巡检区块内的巡检装置；

5、s3.巡检人员根据巡检装置上标示的各巡检目标的物理点位信息，寻找各巡检目标；

6、s4.巡检人员对各巡检目标执行巡检任务；

7、s5.巡检装置获取各巡检目标阀门计量器发送的状态数据，处理后发送至中心管理平台，判断巡检任务的完成度。

8、本发明还具有如下优选的技术方案：

9、1.所述给水管网上安装若干传感器和数据采集设备，将采集到的数据发送到巡检装置，并将巡检装置处理的结果传送到中心管理平台进行统一调度分析。

10、2.所述方法将整个给水管网的巡检作业负载，分散至各个巡检区块。

11、3.所述方法利用城市市政道路侧石线一侧统一部署巡检装置，多个巡检装置构建成独立的巡检区块。

12、4.所述方法选择以形成规模、识别明显、距离适中的设施设备作为参考点位，定点安装巡检装置，建立独立的巡检区块。

13、5.所述巡检装置就近存储和关联管网数据，关联数据包括阀门位置、管位位置。

14、6.所述巡检装置包括顶盖和底座，顶盖上可安装圆形指示牌记载指示信息；底座设有电子设备舱、电池舱和指示舱，可与相邻两个指示装置前后配合串联。

15、7.所述方法步骤s2具体如下：两名巡检人员分别持有两台手持设备，两台手持设备间采用蓝牙aoa算法，通过aoa算法定位出两台手持设备之间的距离，以及相对角度，然后基于这两台手持设备，再来寻找巡检装置发出的有源rfid信号，这两个设备收到rfid信号后能够根据rssi，也就是信号强度计算出rfid芯片的距离，然后根据两个设备各自采集到的距离，以及两个设备的相对位置进行三角定位。

16、本发明同现有技术相比，其优点在于：

17、1.提升巡检业务可扩展性

18、城市给水数字化转型中，物联技术应用的设备数量可能会呈指数级增长，在面对如此多的终端设备时，单一的服务器或计算资源无法满足所需的处理能力。分布式技术可以根据巡检业务需要，对边缘采集和分析设备进行相应的增减，系统自动识别新增或者减少的设备，并自动将部分采集、分析的工作负载分散到这些处于管网边缘的设备上，减少中心平台的工作压力，从而达到动态的水平伸缩。

19、2.增强多环节性能和可靠性

20、物联网对响应速度有着严格的要求，传统的单一服务器很难满足这种需求。给水管网的巡检使用分布式技术，可以同时利用多个边缘设备的计算资源，从而增强系统的计算和通信性能。并且，如果某个计算机出现故障，其他节点可以通过负载均衡自动进行接替，从而保证了系统的可靠性。

21、3.满足多源数据接入

22、给水管线涉及的物联网中的数据来源较多，涉及到众多不同种类的传感器单元和设备。传统的单一服务器很难同时处理这么多数据流会效率低下。而使用分布式技术，可以将数据处理分散到多个节点上，并且可以根据源数据的不同，将其分散到对应的节点上进行处理和存储。这有助于降低单一节点处理数据量的负担，并且可以根据实际情况进行优化。

23、4.提升工作效率

24、分布式技术可以提高工作效率。将任务分散到多个节点上进行处理和计算可以缩短任务完成的时间。同时，分布式服务器还可以根据不同节点的特性进行任务分配，使得任务可以尽可能地平均分配，提高系统整体的响应速度。

25、5.智能性

26、分布式巡检技术，可以将各巡检工作点监测的给水管网的状态、巡检操作等历史、实时的数据进行记录和分析，将更为精准的数据与传统的管理经验相结合，减少现场的非必要操作，使巡检工作更为智能。

技术特征：

1.一种给水管线分布式巡检方法，其特征在于所述方法具体如下：

2.所述给水管网上安装若干传感器和数据采集设备，将采集到的数据发送到巡检装置，并将巡检装置处理的结果传送到中心管理平台进行统一调度分析。

3.所述方法将整个给水管网的巡检作业负载，分散至各个巡检区块。

4.所述方法利用城市市政道路侧石线一侧统一部署巡检装置，多个巡检装置构建成独立的巡检区块。

5.所述方法选择以形成规模、识别明显、距离适中的设施设备作为参考点位，定点安装巡检装置，建立独立的巡检区块。

6.所述巡检装置就近存储和关联管网数据，关联数据包括阀门位置、管位位置。

7.所述巡检装置包括顶盖和底座，顶盖上可安装圆形指示牌记载指示信息；底座设有电子设备舱、电池舱和指示舱，可与相邻两个指示装置前后配合串联。

8.所述方法步骤s2具体如下：两名巡检人员分别持有两台手持设备，两台手持设备间采用蓝牙 aoa 算法，通过aoa 算法定位出两台手持设备之间的距离，以及相对角度，然后基于这两台手持设备，再来寻找巡检装置发出的有源 rfid 信号，这两个设备收到 rfid信号后能够根据 rssi，也就是信号强度计算出 rfid 芯片的距离，然后根据两个设备各自采集到的距离，以及两个设备的相对位置进行三角定位。

技术总结
本发明涉及供水管网水务巡检技术领域，具体来说是一种给水管线分布式巡检方法，首先建立巡检区块并部署巡检装置，装置能指示巡检区块内各巡检目标的物理点位、采集和发送给水管线状态数据、与中心管理平台协同通讯；其次巡检人员根据手持设备寻找巡检区块内的巡检装置；再次，巡检人员根据巡检装置上标示的各巡检目标的物理点位信息，寻找各巡检目标；接着，巡检人员对各巡检目标执行巡检任务；最后巡检装置获取巡检目标的状态数据，处理后发送至中心管理平台，判断巡检任务的完成度。本发明优点在于：提升水管线巡检业务的可扩展性、增强水管线巡检多环节性能和可靠性、满足水管线巡检多源数据接入、提高水管线巡检工作效率、智能性。

技术研发人员：张志浩
受保护的技术使用者：上海城投水务（集团）有限公司供水分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8