本申請涉及管網(wǎng)安全領(lǐng)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(shù):
1、在當(dāng)前管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測領(lǐng)域,相關(guān)技術(shù)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(jié)構(gòu)的復(fù)雜多樣性。在管網(wǎng)中,不同的管網(wǎng)結(jié)構(gòu)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(guān)技術(shù)使用的單一算法模型缺乏對管網(wǎng)結(jié)構(gòu)和壓力變化的適應(yīng)性,無法智能調(diào)整計算方式來應(yīng)對不同的情況,限制了壓力分布計算的可靠性和準(zhǔn)確性。這些問題的存在嚴(yán)重影響了系統(tǒng)對管網(wǎng)壓力監(jiān)測的準(zhǔn)確和可靠,亟需通過技術(shù)創(chuàng)新加以突破。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請的目的在于提供一種技術(shù)方案,解決相關(guān)技術(shù)中存在的單一算法模型容易出現(xiàn)誤差、難以準(zhǔn)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(shè)置有若干監(jiān)測點,監(jiān)測點上設(shè)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(gòu)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(jié)果進行驗證,獲得算法模型庫中對應(yīng)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(yīng)的插值算法模型進行權(quán)重賦值,插值算法模型的權(quán)重系數(shù)與插值算法模型對應(yīng)的插值誤差的倒數(shù)成正相關(guān);
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(yīng)的權(quán)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(quán)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(yīng)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(yīng)的權(quán)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(shè)置于管網(wǎng)的不同監(jiān)測點,用于采集管網(wǎng)對應(yīng)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(yīng)的插值算法模型的插值誤差;
19、權(quán)重計算單元,根據(jù)插值誤差,對算法模型庫中對應(yīng)的插值算法模型進行權(quán)重賦值,插值算法模型的權(quán)重系數(shù)與插值算法模型對應(yīng)的插值誤差的倒數(shù)成正相關(guān);
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(yīng)的權(quán)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(quán)重系數(shù)。
24、進一步地,權(quán)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(yīng)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(yīng)的權(quán)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(quán)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(shè)置單元,約束條件設(shè)置單元用于根據(jù)管網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及監(jiān)測點的位置,設(shè)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(yīng)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(yīng)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?fù)淠P蜕稀?/p>
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(diào)整插值算法模型在計算第二壓力分布數(shù)據(jù)中的權(quán)重,計算得出更準(zhǔn)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。
1.一種管網(wǎng)壓力分布監(jiān)測方法,所述管網(wǎng)設(shè)置有若干監(jiān)測點,所述監(jiān)測點上設(shè)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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,