本申請涉及管網(wǎng)安全領域，尤其涉及一種管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、在當前管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測領域，相關技術主要聚焦于使用單一算法模型來計算壓力分布數(shù)據(jù)，忽略了管網(wǎng)結構的復雜多樣性。在管網(wǎng)中，不同的管網(wǎng)結構的壓力分布不同，并且管網(wǎng)的壓力分布存在動態(tài)變化，相關技術使用的單一算法模型缺乏對管網(wǎng)結構和壓力變化的適應性，無法智能調整計算方式來應對不同的情況，限制了壓力分布計算的可靠性和準確性。這些問題的存在嚴重影響了系統(tǒng)對管網(wǎng)壓力監(jiān)測的準確和可靠，亟需通過技術創(chuàng)新加以突破。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種技術方案，解決相關技術中存在的單一算法模型容易出現(xiàn)誤差、難以準確反映管網(wǎng)的壓力分布狀況的問題。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測方法，管網(wǎng)設置有若干監(jiān)測點，監(jiān)測點上設置有用于采集壓力數(shù)據(jù)的采集單元，其特征在于，方法包括以下步驟：

3、構建算法模型庫，算法模型庫中包括至少兩種插值算法模型；

4、根據(jù)壓力數(shù)據(jù)中的至少部分，基于算法模型庫中的至少兩種插值算法模型分別計算管網(wǎng)的第一壓力分布數(shù)據(jù)；

5、根據(jù)壓力數(shù)據(jù)中的至少部分對第一壓力分布數(shù)據(jù)的計算結果進行驗證，獲得算法模型庫中對應的插值算法模型的插值誤差；

6、根據(jù)插值誤差，對算法模型庫中對應的插值算法模型進行權重賦值，插值算法模型的權重系數(shù)與插值算法模型對應的插值誤差的倒數(shù)成正相關；

7、根據(jù)插值算法模型計算得的第一壓力分布數(shù)據(jù)以及插值算法對應的權重系數(shù)，綜合計算獲得管網(wǎng)的第二壓力分布數(shù)據(jù)。

8、進一步地，權重系數(shù)通過如下公式計算獲得：

9、；

10、式中，ei表示第i種插值算法模型對應的插值誤差，k表示插值算法模型數(shù)量。

11、進一步地，第二壓力分布數(shù)據(jù)通過如下公式計算獲得：

12、；

13、式中，表示根據(jù)第i種插值算法模型計算得的管網(wǎng)的第一壓力分布數(shù)據(jù)，表示第i種插值算法模型對應的權重系數(shù)，k表示插值算法模型數(shù)量，。

14、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

15、若干采集單元，采集單元設置于管網(wǎng)的不同監(jiān)測點，用于采集管網(wǎng)對應監(jiān)測點的壓力數(shù)據(jù)；

16、算法模型庫，算法模型庫中包括至少兩種插值算法模型；

17、第一壓力計算單元，第一壓力計算單元根據(jù)壓力數(shù)據(jù)中的至少部分，基于算法模型庫中的至少兩種插值算法模型分別計算管網(wǎng)的第一壓力分布數(shù)據(jù)；

18、誤差獲取單元，誤差獲取單元根據(jù)壓力數(shù)據(jù)中的至少部分對第一壓力分布數(shù)據(jù)進行驗證，獲得算法模型庫中對應的插值算法模型的插值誤差；

19、權重計算單元，根據(jù)插值誤差，對算法模型庫中對應的插值算法模型進行權重賦值，插值算法模型的權重系數(shù)與插值算法模型對應的插值誤差的倒數(shù)成正相關；

20、第二壓力計算單元，第二壓力計算單元根據(jù)插值算法模型計算得的第一壓力分布數(shù)據(jù)以及插值算法對應的權重系數(shù)，綜合計算獲得管網(wǎng)的第二壓力分布數(shù)據(jù)。

21、進一步的，誤差獲取單元通過如下公式獲取所述插值誤差：

22、 ei=α*mae+(1-α)*rmse；

23、 ei表示所述插值誤差，rmse表示利用均方根誤差算法計算得的第 i種插值算法模型的誤差，mae表示利用平均絕對誤差算法計算得的第 i種插值算法模型的誤差，α表示兩種誤差算法的權重系數(shù)。

24、進一步地，權重系數(shù)通過如下公式計算獲得：

25、；

26、式中，ei表示第i種插值算法模型對應的插值誤差，k表示插值算法模型數(shù)量。

27、進一步地，第二壓力分布數(shù)據(jù)通過如下公式計算獲得：

28、；

29、式中，表示根據(jù)第i種插值算法模型計算得的管網(wǎng)的第一壓力分布數(shù)據(jù)，表示第i種插值算法模型對應的權重系數(shù)，k表示插值算法模型數(shù)量，。

30、進一步地，算法模型庫包括以下插值算法模型中的至少兩種：反距離加權插值、克里金插值模型、多項式插值模型。

31、進一步地，管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)還包括：

32、約束條件設置單元，約束條件設置單元用于根據(jù)管網(wǎng)的拓撲結構以及監(jiān)測點的位置，設置監(jiān)測點分布密度約束條件；

33、誤差獲取單元根據(jù)監(jiān)測點分布密度約束條件選取對應監(jiān)測點的壓力數(shù)據(jù)對第一壓力分布數(shù)據(jù)進行驗證，獲得對應插值算法模型的插值誤差。

34、進一步地，管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)還包括渲染單元，渲染單元根據(jù)管網(wǎng)的第二壓力分布數(shù)據(jù)，以漸變色熱力圖的形式將管網(wǎng)的第二壓力分布數(shù)據(jù)展示在管網(wǎng)拓撲模型上。

35、進一步地，管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)還包括壓力異常分析單元，壓力異常分析單元基于第二壓力分布數(shù)據(jù)分析各異常區(qū)域的壓力超出限值程度，確定異常區(qū)域的異常等級。

36、根據(jù)以上說明，本申請?zhí)峁┑囊环N管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)及方法，基于多插值算法模型智能組合，通過驗證各插值算法模型的計算誤差，動態(tài)調整插值算法模型在計算第二壓力分布數(shù)據(jù)中的權重，計算得出更準確的管網(wǎng)壓力分布數(shù)據(jù)，提升了管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)的精確性和可靠性。

技術特征：

1.一種管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測方法，所述管網(wǎng)設置有若干監(jiān)測點，所述監(jiān)測點上設置有用于采集壓力數(shù)據(jù)的采集單元，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測方法，其特征在于，

3.根據(jù)權利要求1所述的管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測方法，其特征在于，

4.一種管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述誤差獲取單元通過如下公式獲取所述插值誤差：

6.根據(jù)權利要求4或5所述的管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，

7.根據(jù)權利要求4所述的管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，

8.根據(jù)權利要求4所述的管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，

9.根據(jù)權利要求4所述的管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：

10.根據(jù)權利要求4所述的管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，

技術總結
本申請公開了一種管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測方法及系統(tǒng)，該方法包括以下步驟：構建算法模型庫，算法模型庫包括至少兩種插值算法模型；根據(jù)壓力數(shù)據(jù)中的至少部分，基于算法模型庫的至少兩種插值算法模型分別計算管網(wǎng)的第一壓力分布數(shù)據(jù)；根據(jù)壓力數(shù)據(jù)中的至少部分對第一壓力分布數(shù)據(jù)的計算結果進行驗證，獲得算法模型庫中對應的插值算法模型的插值誤差；根據(jù)插值誤差，對算法模型庫中對應的插值算法模型進行權重賦值，插值算法模型的權重系數(shù)與插值算法模型對應的插值誤差的倒數(shù)成正相關；根據(jù)插值算法模型計算得的第一壓力分布數(shù)據(jù)及插值算法對應的權重系數(shù)，綜合計算獲得管網(wǎng)的第二壓力分布數(shù)據(jù)。本申請能夠提升了對管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測的精確性和可靠性。

技術研發(fā)人員：張延武,沈凌霞,蔡少華,鄭超,王超,李雪峰,阮杰
受保護的技術使用者：金卡水務科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21