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申请/专利权人：河北道成电子科技有限公司

摘要：本发明公开了一种物联网水务管网的负载监管系统，包括感知模块、传输模块、数据中心和应用模块，本发明涉及水务管网监管技术领域。该物联网水务管网的负载监管系统，通过设置有负载监管系统，利用感知模块完成水务管网的运行数据采集，通过历史试验数据建立负载预测模型，将实时采集的数据进行处理，并根据处理数据计算得到位于输送管道初始端输入水压数值，并引入至负载预测模型进行阈值比对和优化，生成调控指令进行传输，以此在进行调控前依据监测的数据对整段输送管道承受的水压进行计算，并与负载预测阈值进行对比，从而实现对水务管网的监管，降低水务管网超出负载阈值的风险，使得水务管网的负载监管效率更高。

主权项：1.一种物联网水务管网的负载监管系统，其特征在于：包括：感知模块，通过在各水务管网的输送管道处部署多个传感器，实时采集水务管网的运行数据；传输模块，利用无线通信技术将采集的水务管网运行数据进行传输，传输至数据中心进行数据的处理和存储；数据中心，接收数据后，对数据进行分析处理，根据数据的计算结果与所需水压阈值进行比对生成调控指令，具体包括：数据存储模块，用于将管道出厂历史试验数据和实时使用的采集数据进行存储并分类；控制服务器，用于控制数据的转接，并依据处理结果生成指令和发送指令；数据处理模块，通过历史试验数据建立负载预测模型，将实时采集的数据进行处理，并根据处理数据计算得到位于输送管道初始端输入水压数值，并引入至负载预测模型进行阈值比对和优化，生成调控指令进行传输，应用模块，根据数据中心产生的数据结果和指令完成数据的显示，以及应用在实际管道中进行运行状态和负载情况的监管；所述感知模块中的传感器包括流量计、压力表和定位传感器，流量计用于测量输送管道输入时的流量值标记为Q1，压力表用于测量输送管道输入时初始端的压力数值标记为P1，定位传感器用于测量输送管道的初始端至末端处位于竖直方向的垂直高度距离标记为H1，同时将输送管道的管道内径和管道长度采集进行使用；所述数据处理模块通过历史试验数据建立负载预测模型的操作为：A1、首先根据输送管道的历史试验数据进行汇总，并依据历史试验数据得到关于输送管道的负载预测模型，且负载预测模型建立与实际情况相比满足以下条件：a11、输送管道在数据试验阶段处于水平放置阶段；a12、试验的输送管道与实际使用的输送管道均为相同生产工艺制成，参数相同；a13、数据试验的操作中输送水压以不断增加的趋势进行控制，直至输送管道出现故障后记录数据结果；A2、并通过调节位于输送管道初始端的设备控制输送水压，且得到输送管道在标况下的负载水压阈值并标记为P2；A3、同时基于负载水压阈值的设定，引入使用后的实时数据进行比较，并优化生成实际应用的调控指令；所述数据处理模块对实时采集的数据进行处理的操作为：B1、将采集的实时数据按照数据的类型进行分类，形成初始数据；B2、并根据所需使用的数据类型进行归类形成包含数据类型的映射模板，将采集分类后的初始数据引入至映射模板，并按照所需的数据类型进行对应的数据匹配，最终形成所需数据集M，B3、并将未匹配到的类型数据进行过滤操作，同时将所需数据集M保存后续进行使用；所述数据处理模块用于计算得到位于输送管道初始端输入水压数值的操作为：C1、根据所需数据集M先计算出输送管道初始端至末端的差值标记为H2为正值或是负值；C2、若是负值则继续对输送管道初始端的压力数值进行采集并引入至负载预测模型与负载水压阈值P2进行比对；C3、若是正值则通过输送管道的输入流量值Q1和输送管道输入时初始端的压力数值P1计算出位于输送管道输出末端的压力数值并标记为P3，然后引入至负载预测模型与负载水压阈值P2进行比对；所述C1中判断输送管道初始端至末端的差值H2为正值或是负值的步骤为：c11、首先建立平面坐标轴来确定输送管道初始端和输送管道末端的坐标位置；c12、依据输送管道的初始端所处定位传感器的位置为坐标原点，且以与试验阶段的水平放置平面为准，建立与水平面平行且朝向输送管道末端的X轴，并基于坐标原点建立与X轴呈90°并朝数值方向的Y轴；c13、此时的输送管道末端的坐标点为（x，y），而输送管道初始端的坐标点为（0，0），依据坐标点进行计算输送管道初始端和输送管道末端的数值；所述输送管道初始端和输送管道末端的数值计算公式为：H2=0-y；其中，H2为输送管道初始端至末端的差值，y为输送管道末端位于平面坐标轴的数值，且当H2＞0时，则表示输送管道初始端至输送管道末端向下倾斜，反之H2＜0时，则表示输送管道初始端至输送管道末端向上倾斜；所述C2和C3中将压力数值与负载预测模型的负载水压阈值P2进行比对结果为：结果一、C2和C3中的压力数值小于负载预测模型的负载水压阈值P2时，且此时未超过负载水压阈值，并当实际应用的压力数值呈上升趋势时，发出预警信号告知对应区域管网的工作人员进行提前处理；结果二、C2和C3的压力数值大于负载预测模型的负载水压阈值P2时，此时超过负载水压阈值，需要通过定位信息及时传输至最近的管网的工作人员并进行处理操作。

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