一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法与流程

本发明涉及一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法械，具体涉及一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法。

背景技术：

1、在城市自来水供水中，管网压力关系到千家万户的用水需求和水司管网的安全运行。实时动态监测管网压力，包括对停水、爆管的监控与分析，结合管网分区流量，可以进一步对供水管网的漏损进行监测与快速区域定位，从而指导管网检修工作人员迅速找到爆管或漏损点，大幅提高故障排除效率，充分保障城区自来水的正常供应。

2、当前对城区压力的实时监测难点主要在于采样频率和设备的安装部署。一般主干管网的压力采集以低功供电的压力变送器为主，电池供电无法提供实时的数据传输，故无法通过压力突变的方式进行爆管或漏损的区域定位。另外，管网工况条件又对太阳能或市电供电的方式又存在很大的条件限制，往往很难在主干管网节点进行大面积部署，且部署成本非常高昂。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明要解决的问题是提供一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，实现对供水管网区域压力的实时监控，以及爆管和漏损等复杂情况的综合数据分析。

2、本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：本发明提供一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，包括如下步骤：

3、实时监测二次供水设备的进水压力，并将获取的二次供水设备的进水压力形成压力数据表用于表达供水管网节点压力分布水平；

4、通过前端数据平台获取gis地图，并将压力数据表与gis地图进行绑定关联，并用管网压力图的方式进行呈现用于反应城区各区域的实时区块压力；

5、用python对所有压力区块进行建模，将压力点转换成彼此关联的热力区块，基于数据平台通过热力地图的方式形成动态压力区块热力图；

6、结合热力图数据定位，建立变化点监测算法用于动态计算，并确认停水、爆管和/或漏水造成的压力突变，以此实现对管网压力异常的自动实时监测。

7、进一步，所述实时监测二次供水设备的进水压力为对城区各小区的二次供水设备进行实时采样，且进行逐秒采样并远传至数据服务器，然后将形成的压力数据表进行存储。

8、进一步，所述实时监测二次供水设备的进水压力，还包括，实地测量二次供水泵房实际高度并结合基准平面综合高程得到平均高程进行修正，得到修正后的压力数据表，用于反映管网的真实压力分布情况。

9、进一步，所述用python对所有压力区块进行建模，还包括，在各个小区二次供水设备进出水增加压力变送器和dtu网关，将具有可组网功能的dtu集成至二次供水设备配电柜，通过modbus通讯协议读取plc点表，以mqtt形式将二供设备的进出水压力实时推送至数据服务器，并用python整理成压力数据表单并存储至数据库。

10、进一步，所述通过前端数据平台获取gis地图，还包括，用vue.js将修正后的压力数据表单每个小区二供设备的进水压力绑定到数据平台，并导入gis管网数据，从而形成一张带实时压力数据的管网gis地图，用于反映城区各供水区域的实时压力。

11、进一步，所述建立变化点监测算法用于动态计算，还包括，建立每个压力数据点的变化监测算法：对实时数据进行预处理，去除异常抖动的压力值，对正常阈值范围内的数据进行存储，以确保计算的稳定性。

12、进一步，所述对实时数据进行预处理，还包括，对预处理和清洗后的数据，进行均值计算，每次从数据表提取n-1个压力值，加上最近一次采样值，用于计算均值。

13、进一步，通过gis数据平台的热力地图方式，将相邻两点的数据与该异常点数据进行关联比对，以此判断是单点漏水，还是区域性爆管。

14、进一步，用vue框架的数据曲线图方式，将确定的异常点历史数据抓取到曲线图上，以历史曲线的方式进行单点或多点的数据异常变化关联分析。

15、由上述技术方案可知，本发明的有益效果：本发明提供一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，包括如下步骤：实时监测二次供水设备的进水压力，并将获取的二次供水设备的进水压力形成压力数据表用于表达供水管网节点压力分布水平；通过前端数据平台获取gis地图，并将压力数据表与gis地图进行绑定关联，并用管网压力图的方式进行呈现用于反应城区各区域的实时区块压力；用python对所有压力区块进行建模，将压力点转换成彼此关联的热力区块，基于数据平台通过热力地图的方式形成动态压力区块热力图；结合热力图数据定位，建立变化点监测算法用于动态计算，并确认停水、爆管和/或漏水造成的压力突变，以此实现对管网压力异常的自动实时监测。本发明解决了市政管网压力实时监测与自动判定的问题，可以在此基础上，对市场管网压力进行进一步精细化的调控，对于提升管网运行稳定性，延长管网及阀门使用寿命具有积极作用。同时，本发明基于物联网、gis和信息系统技术，有效地呈现了管网的实时运行水平，降低了管网管理对人工的依赖性，优化了城市智慧化运营和管理。

技术特征：

1.一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，其特征在于：所述实时监测二次供水设备的进水压力为对城区各小区的二次供水设备进行实时采样，且进行逐秒采样并远传至数据服务器，然后将形成的压力数据表进行存储。

3.根据权利要求2所述的一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，其特征在于：所述实时监测二次供水设备的进水压力，还包括，实地测量二次供水泵房实际高度并结合基准平面综合高程得到平均高程进行修正，得到修正后的压力数据表，用于反映管网的真实压力分布情况。

4.根据权利要求1所述的一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，其特征在于：所述用python对所有压力区块进行建模，还包括，在各个小区二次供水设备进出水增加压力变送器和dtu网关，将具有可组网功能的dtu集成至二次供水设备配电柜，通过modbus通讯协议读取plc点表，以mqtt形式将二供设备的进出水压力实时推送至数据服务器，并用python整理成压力数据表单并存储至数据库。

5.根据权利要求3所述的一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，其特征在于：所述通过前端数据平台获取gis地图，还包括，用vue.js将修正后的压力数据表单每个小区二供设备的进水压力绑定到数据平台，并导入gis管网数据，从而形成一张带实时压力数据的管网gis地图，用于反映城区各供水区域的实时压力。

6.根据权利要求1所述的一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，其特征在于：所述建立变化点监测算法用于动态计算，还包括，建立每个压力数据点的变化监测算法：对实时数据进行预处理，去除异常抖动的压力值，对正常阈值范围内的数据进行存储，以确保计算的稳定性。

7.根据权利要求6所述的一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，其特征在于：所述对实时数据进行预处理，还包括，对预处理和清洗后的数据，进行均值计算，每次从数据表提取n-1个压力值，加上最近一次采样值，用于计算均值。

8.根据权利要求1所述的一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，其特征在于：通过gis数据平台的热力地图方式，将相邻两点的数据与该异常点数据进行关联比对，以此判断是单点漏水，还是区域性爆管。

9.根据权利要求8所述的一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，其特征在于：用vue框架的数据曲线图方式，将确定的异常点历史数据抓取到曲线图上，以历史曲线的方式进行单点或多点的数据异常变化关联分析。

技术总结
本发明提供一种基于二次供水的城市管网动态压力监测方法，包括如下步骤：实时监测二次供水设备的进水压力，形成压力数据表；将压力数据表与GIS地图进行绑定关联；用PYthon对所有压力区块进行建模，将压力点转换成彼此关联的热力区块；建立变化点监测算法用于动态计算，并确认停水、爆管和/或漏水造成的压力突变，以此实现对管网压力异常的自动实时监测。本发明解决了市政管网压力实时监测与自动判定的问题，可以在此基础上，对市场管网压力进行进一步精细化的调控，对于提升管网运行稳定性，延长管网及阀门使用寿命具有积极作用。有效地呈现了管网的实时运行水平，降低了管网管理对人工的依赖性，优化了城市智慧化运营和管理。

技术研发人员：卢亮,罗博文,肖力,谭婷,程婷婷
受保护的技术使用者：重庆垫江水务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/14