本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)是重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施，是城市排洪防澇的骨干工程，對(duì)消除和減少城市道路積水等內(nèi)澇災(zāi)害發(fā)揮著重要的安全保障作用。排水管網(wǎng)系統(tǒng)的各處排水管均有一定的管網(wǎng)流量、水位和/或者流速限制，若某排水管在某個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的管網(wǎng)流量、水位和/或者流速超過該排水管對(duì)應(yīng)的限定值，則可能造成積水，甚至是城市內(nèi)澇等事故，影響人們正常的工作生活。

傳統(tǒng)方案通常是根據(jù)天氣預(yù)測(cè)值以及相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)排水管的排水狀態(tài)，預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)方案對(duì)排水管排水狀態(tài)的預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性低的技術(shù)問題，提供一種排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法和系統(tǒng)。

一種排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法，包括如下步驟：

獲取排水管處在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的降水量，根據(jù)所述降水量計(jì)算排水管處的水流速度；

將所述水流速度輸入預(yù)設(shè)的排水信息預(yù)測(cè)模型，并讀取所述排水信息預(yù)測(cè)模型輸出的預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積；其中，所述排水信息預(yù)測(cè)模型為根據(jù)排水管內(nèi)水流速度計(jì)算所述排水管對(duì)應(yīng)的水深和斷面面積的函數(shù)模型；

根據(jù)所述預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積檢測(cè)預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的排水量是否超過排水管的排水能力；

若是，則判定所述排水管在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)處于超負(fù)荷排水狀態(tài)。

一種排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

獲取模塊，用于獲取排水管處在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的降水量，根據(jù)所述降水量計(jì)算排水管處的水流速度；

讀取模塊，用于將所述水流速度輸入預(yù)設(shè)的排水信息預(yù)測(cè)模型，并讀取所述排水信息預(yù)測(cè)模型輸出的預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積；其中，所述排水信息預(yù)測(cè)模型為根據(jù)排水管內(nèi)水流速度計(jì)算所述排水管對(duì)應(yīng)的水深和斷面面積的函數(shù)模型；

檢測(cè)模塊，用于根據(jù)所述預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積檢測(cè)預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的排水量是否超過排水管的排水能力；

判定模塊，用于若是，則判定所述排水管在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)處于超負(fù)荷排水狀態(tài)。

上述排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法和系統(tǒng)，可以將根據(jù)預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的降水量輸入上述排水管對(duì)應(yīng)的排水信息預(yù)測(cè)模型，得到排水管在上述預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積，以此檢測(cè)排水管處在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)需要進(jìn)行排放的降水量是否超過排水管的排水能力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)排水管排水狀態(tài)的檢測(cè)，其可以對(duì)上述排水管在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的排水狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；在暴雨或特大暴雨等排水管可能處于超負(fù)荷排水狀態(tài)，存在排水隱患時(shí)，可以使相關(guān)工作人員提前打開排水管網(wǎng)的閥門，或者在排水管處新增泵站設(shè)備，控制水流峰值的排放，降低積水發(fā)生概率。

附圖說明

圖1為一個(gè)實(shí)施例的排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法流程圖；

圖2為一個(gè)實(shí)施例的排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法和系統(tǒng)的具體實(shí)施方式作詳細(xì)描述。

參考圖1，圖1所示為一個(gè)實(shí)施例的排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法流程圖，包括如下步驟：

S10，獲取排水管處在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的降水量，根據(jù)所述降水量計(jì)算排水管處的水流速度；

上述排水管為相應(yīng)排水管網(wǎng)的一處排水管。排水管網(wǎng)的各處排水管具有相應(yīng)的排水能力，上述排水能力可以通過排水管處的水深閾值和排水管某處的斷面面積閾值表征。通常情況下，水深閾值為排水管可以承受的最大水深，斷面面積閾值為排水管可以承受的最大斷面面積。上述預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)可以為當(dāng)前時(shí)刻往后的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，如當(dāng)天晚上存在暴風(fēng)雨的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)或者第二天凌晨相關(guān)惡劣天氣對(duì)應(yīng)的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)等等。

排水管網(wǎng)可以對(duì)應(yīng)配置排水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)和排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))。排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，它可以實(shí)時(shí)監(jiān)控排水運(yùn)行狀態(tài)，識(shí)別管網(wǎng)瓶頸和運(yùn)行問題，上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以通過WEB(網(wǎng)頁(yè))方式發(fā)布，滿足調(diào)度、養(yǎng)護(hù)、防汛、管理、決策等需求。排水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)可以提供排水管網(wǎng)的空間分布圖、管網(wǎng)屬性；排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)可以采集排水管網(wǎng)運(yùn)行狀況以及管道輸水能力與泵站泵送能力、降水量等數(shù)據(jù)，對(duì)排水管網(wǎng)分布特性和排水管網(wǎng)運(yùn)行特性進(jìn)行分析，上述排水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)和排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)均可以進(jìn)行相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)分析和處理，兩者之間還可以相互通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。

上述排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)可以根據(jù)相關(guān)氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)確定排水管處在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的降水量，根據(jù)排水管的尺寸參數(shù)等排水管特征信息計(jì)算排水管處的水流速度。

S20，將所述水流速度輸入預(yù)設(shè)的排水信息預(yù)測(cè)模型，并讀取所述排水信息預(yù)測(cè)模型輸出的預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積；其中，所述排水信息預(yù)測(cè)模型為根據(jù)排水管內(nèi)水流速度計(jì)算所述排水管對(duì)應(yīng)的水深和斷面面積的函數(shù)模型；

排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)可以根據(jù)排水管網(wǎng)各處排水管的分布信息和特征信息建立各個(gè)排水管對(duì)應(yīng)的排水信息預(yù)測(cè)模型，上述排水信息預(yù)測(cè)模型可以根據(jù)輸入的水流速度等信息輸出對(duì)應(yīng)的管網(wǎng)流量、水位(水深)和/或水流橫截面面積等積水信息。

S30，根據(jù)所述預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積檢測(cè)預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的排水量是否超過排水管的排水能力；

上述排水能力可以通過排水管處的水深閾值和排水管特地處(如入口處或者出口處等)的斷面面積閾值表征。通常情況下，水深閾值為排水管可以承受的最大水深，斷面面積閾值為排水管可以承受的最大斷面面積。

在一個(gè)實(shí)施例中，上述根據(jù)所述預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積檢測(cè)預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的排水量是否超過排水管的排水能力的步驟可以包括：

若所述預(yù)測(cè)水深超過所述排水管對(duì)應(yīng)的水深閾值，和/或，所述預(yù)測(cè)斷面面積超過所述排水管對(duì)應(yīng)的面積閾值，判定預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的排水量超過排水管的排水能力。

本實(shí)施例中，水深閾值和面積閾值分別可以根據(jù)排水管的尺寸參數(shù)等特征信息進(jìn)行設(shè)置。預(yù)測(cè)水深超過所述排水管對(duì)應(yīng)的水深閾值表明預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)，排水管處水深較深，此時(shí)，排水管難以通過自身排水能力實(shí)現(xiàn)相應(yīng)積水的排放，排水管在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)可能處于超負(fù)荷排水狀態(tài)；相應(yīng)的，預(yù)測(cè)斷面面積超過所述排水管對(duì)應(yīng)的面積閾值表明預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)，排水管處積水的斷面面積較大，此時(shí)，排水管難以通過自身排水能力實(shí)現(xiàn)相應(yīng)積水的排放，排水管在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)可能處于超負(fù)荷排水狀態(tài)。

S40，若是，則判定所述排水管在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)處于超負(fù)荷排水狀態(tài)。

上述超負(fù)荷排水狀態(tài)可以包括排水管處的積水量超出排水管的排放能力，通過排水管自身的排水能力，難以有序?qū)崿F(xiàn)上述積水的排放這一狀態(tài)。排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)在檢測(cè)到排水管在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的排水狀態(tài)(如超負(fù)荷排水狀態(tài)等)后，可以進(jìn)行相應(yīng)的輸出，或者共享至其連接的排水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)進(jìn)行輸出。

本發(fā)明提供的排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法，可以將根據(jù)預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的降水量輸入上述排水管對(duì)應(yīng)的排水信息預(yù)測(cè)模型，得到排水管在上述預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積，以此檢測(cè)排水管處在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)需要進(jìn)行排放的降水量是否超過排水管的排水能力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)排水管排水狀態(tài)的檢測(cè)，其可以對(duì)上述排水管在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的排水狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；在暴雨或特大暴雨等排水管可能處于超負(fù)荷排水狀態(tài)，存在排水隱患時(shí)，可以使相關(guān)工作人員提前打開排水管網(wǎng)的閥門，或者在排水管處新增泵站設(shè)備，控制水流峰值的排放，降低積水發(fā)生概率。

在一個(gè)實(shí)施例中，上述排水信息預(yù)測(cè)模型可以包括水流斷面面積隨流程與時(shí)間的變化函數(shù)A＝A(s,t)，以及水?dāng)嗝娴牧魉匐S流程與時(shí)間的變化函數(shù)v＝v(s,t)；其中，所述t表示時(shí)間，s表示水道設(shè)定斷面沿流程的距離；A表示s處對(duì)應(yīng)的過水?dāng)嗝婷娣e；v表示斷面水流速度。

上述A(s,t)可以根據(jù)排水管網(wǎng)各個(gè)排水管的特征信息以及相應(yīng)排水管所處的環(huán)境信息進(jìn)行設(shè)置；v(s,t)可以根據(jù)相應(yīng)排水管的形狀信息和尺寸信息進(jìn)行設(shè)置。

作為一個(gè)實(shí)施例，上述水流斷面面積隨流程與時(shí)間的變化函數(shù)可以包括：

A_t+(A,v)_s＝0；

所述水?dāng)嗝娴牧魉匐S流程與時(shí)間的變化函數(shù)可以包括：

v_t+α*v²/A+g*h(A)_s+F(A,v)＝0；

其中，A_t表示時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的過水?dāng)嗝婷娣e，(A,v)_s表示s處對(duì)應(yīng)的過水?dāng)嗝婷娣e與斷面水流速度之間的關(guān)系，其可以根據(jù)各個(gè)排水管的特征信息以及相應(yīng)排水管所處的環(huán)境信息確定，v_t表示時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的斷面水流速度，h(A)_s表示過水?dāng)嗝婷娣eA的水深，α為校正系數(shù)，g為重力加速度，h＝h(A)為斷面面積A的水深，F(xiàn)(A,v)表示摩阻力函數(shù)，符號(hào)“*”表示乘以，符號(hào)“/”表示除以。

作為一個(gè)實(shí)施例，上述排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法，還可以包括：

獲取排水管在試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流速記錄值、水深記錄值和斷面面積記錄值；

將所述流速記錄值輸入所述排水信息預(yù)測(cè)模型，讀取所述排水信息預(yù)測(cè)模型輸出的水深試驗(yàn)值和斷面面積試驗(yàn)值；

計(jì)算所述水深試驗(yàn)值與所述水深記錄值之間的水深差值，以及所述斷面面積試驗(yàn)值與所述斷面面積記錄值之間的面積差值；

根據(jù)所述水深差值和面積差值調(diào)整所述排水信息預(yù)測(cè)模型。

上述流速記錄值、水深記錄值和斷面面積記錄值可以為排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)中記錄的隸屬數(shù)據(jù)，試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)可以為當(dāng)前時(shí)刻之前的某個(gè)時(shí)刻點(diǎn)，在該時(shí)刻點(diǎn)，排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)記錄了排水管對(duì)應(yīng)的流速(水流速度)、水深和斷面面積等信息。排水信息預(yù)測(cè)模型輸出的水深試驗(yàn)值和斷面面積試驗(yàn)值中，若水深試驗(yàn)值與水深記錄值之間的水深差值的絕對(duì)值較小，即水深差值在預(yù)設(shè)的第一差值范圍內(nèi)，表明通過排水信息預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)得到的水深參數(shù)誤差較?。蝗魯嗝婷娣e試驗(yàn)值與所述斷面面積記錄值之間的面積差值的絕對(duì)值較小，即面積差值在預(yù)設(shè)的第二差值范圍內(nèi)，表明通過排水信息預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)得到的斷面面積參數(shù)誤差較小，此時(shí)，排水信息預(yù)測(cè)模型可以較為準(zhǔn)確地對(duì)排水管處的水量信息進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測(cè)。若水深試驗(yàn)值與水深記錄值之間的水深差值的絕對(duì)值較大，即水深差值在預(yù)設(shè)的第一差值范圍外，表明通過排水信息預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)得到的水深參數(shù)誤差較大；若斷面面積試驗(yàn)值與所述斷面面積記錄值之間的面積差值的絕對(duì)值較大，即面積差值在預(yù)設(shè)的第二差值范圍之外，表明通過排水信息預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)得到的斷面面積參數(shù)誤差較大；此時(shí)，可以調(diào)整排水信息預(yù)測(cè)模型中的相關(guān)參數(shù)，以提高對(duì)水量參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

作為一個(gè)實(shí)施例，上述根據(jù)所述水深差值和面積差值調(diào)整所述排水信息預(yù)測(cè)模型的步驟可以包括：

若所述水深差值在預(yù)設(shè)的第一差值范圍內(nèi)，且所述面積差值在預(yù)設(shè)的第二差值范圍內(nèi)，則保持所述排水信息預(yù)測(cè)模型的校正系數(shù)和摩阻力函數(shù)不變；

若所述水深差值不在預(yù)設(shè)的第一差值范圍內(nèi)，或者所述面積差值不在預(yù)設(shè)的第二差值范圍內(nèi)，則調(diào)節(jié)所述排水信息預(yù)測(cè)模型的校正系數(shù)和摩阻力函數(shù)。

上述第一差值范圍和第二差值范圍可以分別根據(jù)排水管的特征信息以及相關(guān)預(yù)測(cè)精度進(jìn)行設(shè)置，比如均設(shè)置為[-0.5,0.5]或者[-0.2,0.2]等范圍。

本實(shí)施例在所述水深差值不在預(yù)設(shè)的第一差值范圍內(nèi)，或者所述面積差值不在預(yù)設(shè)的第二差值范圍內(nèi)時(shí)，可以對(duì)排水信息預(yù)測(cè)模型的校正系數(shù)以及摩阻力函數(shù)的各項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行微調(diào)(如向上或者向下調(diào)整一個(gè)單位值等等)，以提高相應(yīng)排水信息預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。

作為一個(gè)實(shí)施例，上述若所述水深差值不在預(yù)設(shè)的第一差值范圍內(nèi)，或者所述面積差值不在預(yù)設(shè)的第二差值范圍內(nèi)，則調(diào)節(jié)所述排水信息預(yù)測(cè)模型的校正系數(shù)和摩阻力函數(shù)的過程可以包括：

若所述水深差值超過預(yù)設(shè)的第一差值范圍上界，且所述面積差值超過預(yù)設(shè)的第二差值范圍上界，則將所述摩阻力函數(shù)的各項(xiàng)系數(shù)以及所述校正系數(shù)調(diào)小，如將所述摩阻力函數(shù)的各項(xiàng)系數(shù)向下調(diào)節(jié)一個(gè)單位值，將校正系數(shù)向下調(diào)節(jié)一個(gè)單位值等等；

若所述水深差值小于預(yù)設(shè)的第一差值范圍下界，且所述面積差值小于預(yù)設(shè)的第二差值范圍下界，則將所述校摩阻力函數(shù)的各項(xiàng)系數(shù)以及所述校正系數(shù)調(diào)大，如將所述摩阻力函數(shù)的各項(xiàng)系數(shù)向上調(diào)節(jié)一個(gè)單位值，將校正系數(shù)向上調(diào)節(jié)一個(gè)單位值等等。

本實(shí)施例有方向性的調(diào)節(jié)排水信息預(yù)測(cè)模型中的特定參數(shù)，可以提高調(diào)節(jié)上述排水信息預(yù)測(cè)模型的效率，以及相應(yīng)調(diào)節(jié)的有效性。

在一個(gè)實(shí)施例中，上述排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法還可以包括：

通過GIS系統(tǒng)獲取所述排水管的地理位置及管道屬性，將所述地理位置、管道屬性和檢測(cè)得到排水狀態(tài)對(duì)應(yīng)記錄在所述GIS系統(tǒng)中。

上述管道屬性可以包括相應(yīng)排水管的尺寸參數(shù)、材料參數(shù)和/或使用年限等屬性信息。

本實(shí)施例中，排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)可以通過其連接GIS系統(tǒng)(排水管網(wǎng)GIS系統(tǒng))獲取所述排水管的地理位置及管道屬性，將上述地理位置、管道屬性和檢測(cè)得到排水狀態(tài)對(duì)應(yīng)記錄在GIS系統(tǒng)中，使相關(guān)用戶可以較為便捷的查詢到排水管網(wǎng)各處排水管的相關(guān)屬性信息。以及其在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的排水狀態(tài)。

作為一個(gè)實(shí)施例，上述排水狀態(tài)檢測(cè)方法，還可以包括：

將排水信息預(yù)測(cè)模型與所述排水管的地理位置對(duì)應(yīng)記錄在所述GIS系統(tǒng)中；所述GIS系統(tǒng)還可以對(duì)應(yīng)記錄排水管的管道屬性等信息；

在調(diào)節(jié)所述排水信息預(yù)測(cè)模型的校正系數(shù)和摩阻力函數(shù)后，根據(jù)調(diào)節(jié)后的校正系數(shù)和摩阻力函數(shù)更新所述GIS系統(tǒng)記錄的排水信息預(yù)測(cè)模型。

本實(shí)施例將排水信息預(yù)測(cè)模型與所述排水管的地理位置及管道屬性對(duì)應(yīng)記錄在所述GIS系統(tǒng)中，便于相關(guān)工作人員通過GIS系統(tǒng)對(duì)上述排水信息預(yù)測(cè)模型的查詢工作，根據(jù)調(diào)節(jié)后的校正系數(shù)和摩阻力函數(shù)更新所述GIS系統(tǒng)記錄的排水信息預(yù)測(cè)模型，可以保證上述GIS系統(tǒng)所記錄的排水信息預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。

作為一個(gè)實(shí)施例，上述排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)在判定所述排水管在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)處于超負(fù)荷排水狀態(tài)之后，還可以從預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)之前的某個(gè)時(shí)間開始在排水管對(duì)應(yīng)的地理位置處顯示報(bào)警信息，比在上述排水管對(duì)應(yīng)的地理位置進(jìn)行閃燈，以向相關(guān)用戶進(jìn)行告警等等。上述排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)還可以將上述預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)排水管對(duì)應(yīng)的超負(fù)荷排水狀態(tài)共享給GIS系統(tǒng)，使GIS系統(tǒng)標(biāo)記預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)上述排水管對(duì)應(yīng)的超負(fù)荷排水狀態(tài)，以便通過顯示或者報(bào)警等方式通知相關(guān)的工作人員。

在實(shí)際應(yīng)用中，上述SCADA系統(tǒng)(排水管網(wǎng)SCADA系統(tǒng))還可以與GIS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。SCADA系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)可以分別從不同方面反映管網(wǎng)的狀態(tài)，可以對(duì)SCADA系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化后，共享相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

例如，GIS系統(tǒng)讀取SCADA系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如水流量、流速、水位及壓力等；SCADA系統(tǒng)可以讀取GIS系統(tǒng)的設(shè)備的空間位置、設(shè)備屬性數(shù)據(jù)；SCADA系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備、設(shè)施的監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，GIS系統(tǒng)存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)；SCADA系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)通過一個(gè)公共接口實(shí)現(xiàn)相互之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和共享。

上述SCADA系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享還可以表現(xiàn)在如下方面：

SCADA系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過GIS系統(tǒng)的地圖功能，在地圖上精確定位SCADA系統(tǒng)監(jiān)測(cè)終端的地理位置和顯示相關(guān)的實(shí)時(shí)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)；超標(biāo)報(bào)警信息在GIS系統(tǒng)地圖上顯示相應(yīng)的報(bào)警圖像定位或者聲光報(bào)警數(shù)據(jù)顯示；視頻監(jiān)控系統(tǒng)的圖像或者報(bào)警信息，可以通過集成的GIS系統(tǒng)地圖上得到快速的定位查找相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的視頻圖像；在GIS系統(tǒng)地圖上動(dòng)態(tài)顯示場(chǎng)站動(dòng)態(tài)工藝流程模擬圖；在GIS系統(tǒng)地圖上繪制監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歷史趨勢(shì)曲線圖；對(duì)系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，為生產(chǎn)調(diào)度提供決策依據(jù)。

SCADA系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)分別進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析與處理可以包括：對(duì)SCADA和GIS的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，如分析SCADA系統(tǒng)的管網(wǎng)流量、水位與GIS系統(tǒng)的管徑、位置的關(guān)系。有積水情況時(shí)，分析是排水不暢、管道堵塞、或者管徑偏小等其他原因。

排水管網(wǎng)積水事件出現(xiàn)時(shí)，視頻報(bào)警聯(lián)動(dòng)業(yè)務(wù)處理過程可以包括：當(dāng)SCADA采集閥井積水水位發(fā)生告警時(shí)，通過接口插件實(shí)時(shí)通知GIS平臺(tái)，進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，如：與視頻系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)；當(dāng)GIS平臺(tái)接收到報(bào)警聯(lián)動(dòng)時(shí)，由業(yè)務(wù)插件主動(dòng)觸發(fā)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的視頻推送；在GIS客戶端上相應(yīng)的閥井管網(wǎng)圖上顯示報(bào)警信息和視頻信息；在閥井管網(wǎng)圖上點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的攝像頭，可以查看對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻、云臺(tái)控制、歷史回放等；在閥井管網(wǎng)圖上點(diǎn)擊可以顯示閥井(攝像頭)的屬性資料，結(jié)合視頻信息對(duì)報(bào)警事件進(jìn)行分析；根據(jù)對(duì)排水管網(wǎng)積水關(guān)聯(lián)分析，制定相應(yīng)的調(diào)度方案；監(jiān)控調(diào)度方案的實(shí)施，并進(jìn)行資料歸檔。

本發(fā)明可以對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，利用排水管網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)獲取排水管網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和管道位置信息(排水流量、壓力、液位、管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、管網(wǎng)管徑、管網(wǎng)長(zhǎng)度)，同時(shí)通過獲取天氣預(yù)報(bào)的雨量信息，結(jié)合這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建排水管網(wǎng)模型(如排水信息預(yù)測(cè)模型)；在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)優(yōu)化調(diào)度算法，構(gòu)建優(yōu)化調(diào)度模型，對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算分析和調(diào)度控制，輸出優(yōu)化結(jié)果；再結(jié)合初步的優(yōu)化結(jié)果和評(píng)價(jià)目標(biāo)對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整，如此反復(fù)循環(huán)迭代，不斷優(yōu)化調(diào)度模型，保證排水管網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)可以在最優(yōu)化，最高效的情況下運(yùn)作。

參考圖2所示，圖2為一個(gè)實(shí)施例的排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括：

獲取模塊10，用于獲取排水管處在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的降水量，根據(jù)所述降水量計(jì)算排水管處的水流速度；

讀取模塊20，用于將所述水流速度輸入預(yù)設(shè)的排水信息預(yù)測(cè)模型，并讀取所述排水信息預(yù)測(cè)模型輸出的預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積；其中，所述排水信息預(yù)測(cè)模型為根據(jù)排水管內(nèi)水流速度計(jì)算所述排水管對(duì)應(yīng)的水深和斷面面積的函數(shù)模型；

檢測(cè)模塊30，用于根據(jù)所述預(yù)測(cè)水深和預(yù)測(cè)斷面面積檢測(cè)預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的排水量是否超過排水管的排水能力；

判定模塊40，用于若是，則判定所述排水管在預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)處于超負(fù)荷排水狀態(tài)。

本發(fā)明提供的排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)與本發(fā)明提供的排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法一一對(duì)應(yīng)，在所述排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)方法的實(shí)施例闡述的技術(shù)特征及其有益效果均適用于排水管的排水狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施例中，特此聲明。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。