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申请/专利权人：上海万朗智慧水管家科技有限公司

申请日：2024-11-18

公开（公告）日：2024-12-17

公开（公告）号：CN119148661A

专利技术分类：..全面工厂控制，即集中控制许多机器，例如直接或分布数字控制（DNC）、柔性制造系统（FMS）、集成制造系统（IMS）、计算机集成制造（CIM）[2006.01]

专利摘要：本发明公开了基于数字底板的排水管网管控系统，属于排水管网技术领域，包括数据采集与感知模块，用于采集排水管网监测实时数据；数字底板构建与集成模块，用于构建排水管网三维数字模型，形成统一的数字底板；数据分析与决策支持模块，用于识别潜在风险点，预测排水管网运行趋势；智能调度与应急响应模块，用于对排水管网进行智能化调度与应急预警响应管控。本发明解决现有的不能对排水管网进行实时监测，不能及时发现排水管网故障且对排水管网进行智能调度与应急响应管控的问题。本发明可对排水管网进行实时监测，能及时发现排水管网故障且对排水管网进行智能调度与应急响应管控，能充分保障市政排水管网正常运行，可提升排水管网管控效果。

专利权项：1.基于数字底板的排水管网管控系统，其特征在于，包括：数据采集与感知模块，用于利用智能传感器、RFID标签及无人机巡检的技术手段，实时监测排水管网的水位、流速、水质及管道状态，确定出排水管网监测实时数据，并将排水管网监测实时数据传输至数据中心；数字底板构建与集成模块，用于基于高精度地图和三维建模技术，构建排水管网三维数字模型，并与城市基础设施数据无缝对接，形成统一的空间一致性和多维可视化的数字底板；数据分析与决策支持模块，用于运用大数据分析及人工智能算法，对采集到的排水管网监测实时数据进行深度挖掘，识别潜在风险点，预测排水管网运行趋势，确定出基于数字底板的排水管网风险识别与管网预测结果，为排水管网维护、优化调度、应急响应提供科学依据；智能调度与应急响应模块，用于根据排水管网风险识别与管网预测结果，自动生成维护计划，优化资源配置，制定排水管网智能调度与应急响应管控方案，对排水管网进行智能化调度与应急预警响应管控，在遭遇暴雨极端天气时，快速启动应急预警预案，智能化指导排水作业；所述数据分析与决策支持模块，包括：排水管网数据处理单元，用于对排水管网监测实时数据进行处理；获取排水管网监测实时数据，对排水管网监测实时数据进行清洗；去除排水管网监测实时数据中的不一致数据、无效值及缺失值；确定出对排水管网管控有用的排水管网监测实时数据；对排水管网管控有用的排水管网监测实时数据进行转换；消除对排水管网管控有用的排水管网监测实时数据之间的量纲差异；确定出标准化的排水管网监测实时数据；对标准化的排水管网监测实时数据进行特征提取；提取出能够反映排水管网管控的特征；确定出排水管网监测特征数据；所述数据分析与决策支持模块，还包括：在数据量提取模块，用于排水管网监测实时数据进行清洗之后，提取排水管网监测实时数据中的不一致数据和无效值对应的数据量；数据异常评价系数获取模块，用于利用所述不一致数据和无效值对应的数据量获取数据异常评价系数；其中，所述数据异常评价系数通过如下公式获取： ；其中，W表示数据异常评价系数；n表示排水管网监测实时数据的采集次数；Cbi表示第i次采集到的排水管网监测实时数据中的不一致数据的数据量；Cwi表示第i次采集到的排水管网监测实时数据中的无效值的数据量；Cxi表示第i次采集到的排水管网监测实时数据中的有效值的数据量；w表示调节系数，并且，所述调节系数通过如下公式获取： ；其中，w表示调节系数；Cbm表示n次采集到的排水管网监测实时数据中的不一致数据的数据量标准差；Cwm表示n次采集到的排水管网监测实时数据中的无效值的数据量标准差；Cxb表示n次采集到的排水管网监测实时数据中的有效值的数据量标准差；Czb表示n次采集到的排水管网监测实时数据的总数据量标准差；w01和w02分别表示预设的不一致数据和无效值对应的数据类型权重值；系数比较模块，用于将所述数据异常评价系数与预设的评价系数阈值进行比较；缺失值填充模块，用于当所述数据异常评价系数超过预设的评价系数阈值时，则对所述缺失值数据进行填充；所述缺失值填充模块，包括：数据异常评价系数提取模块，用于提取所述数据异常评价系数；第一数据信息获取模块，用于提取每个缺失值数据前后相邻的有效数据，作为第一数据信息；第二数据信息获取模块，用于提取所述排水管网监测实时数据中的所有有效数据，作为第二数据信息；填充值获取模块，用于利用所述第一数据信息和第二数据信息结合数据异常评价系数获取缺失值对应的填充值；其中，所述缺失值对应的填充值通过如下公式获取： ；其中，Xt表示缺失值对应的填充值；X01和X02分别表示每个缺失值数据前后相邻的有效数据的数据值；m表示所述排水管网监测实时数据中的所有有效数据的总个数；Xi表示第i个有效数据对应的数据值；Xp表示m个有效数据的数据平均值；W表示数据异常评价系数；填充控制模块，用于利用所述缺失值对应的填充值对缺失值进行填充。

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