[发明专利]一种应用于水务管网的预警防护系统及方法

说明书

本发明公开了一种应用于水务管网的预警防护系统及方法，其中预警防护系统一管网侧预警子系统和一远程连接的云端数据库，管网侧预警子系统进一步包括检测模块、预测模块、预警模块和处理模块。通过本技术方案，能够根据分析模型实现对于管网水锤发生的在先预测并进行及时应对，避免了无法预警水锤发生进行提前防护的现有问题；同时通过云端数据库进行大数据分析和分析模型优化，解决了分析模型难以在线修正的技术难题，随着不断修正进而完善和精确分析模型，能够更为精准地解决由水锤导致的安全隐患。

技术领域

本发明涉及水务管网管理维护技术领域，尤其涉及一种应用于水务管网的预警防护系统及方法。

背景技术

在有压力管路中，由于某种外界原因(如阀门突然关闭、水泵机组突然停车)使水的流速突然发生变化，从而引起水击，这种水力现象称为水击或水锤。水锤效应有极大的破坏性：压强过高，将引起管子的破裂，反之，压强过低又会导致管子的瘪塌，还会损坏阀门和固定件，为了消除水锤效应的严重后果，有必要在水务管网中设置一系列缓冲措施和设备。

目前，现有技术中对于水锤的防护是为预期的稳定状态操作工况设计，并为“预期外”的场景设定安全值，如注空阀，作为一种只进气不排气的阀门，用于停泵水锤发生管路压强过低时注入大气以防止出现真空；双向调压塔，其构造为一开口水池，兼具注水和泄水缓冲式的水锤防护——当管路中水锤压力升高时，允许高压水流进入调压塔中，从而起到缓冲水锤升压的作用，该种设置方式会受到泵站压力和周边地形的限制。而对于水锤情况的记录往往采用水锤记录仪器，可以实时记录水锤发生时的压力数据，并通过移动网络上传到数据中心。

由此可见，现有水锤防护装置存在阀体动作速度过慢的缺陷，且都只能在水锤发生时进行水锤减弱，无法预警水锤情况的发生进而施行提前防护；此外，现有水锤数据记录装置也只能对水锤发生的数据进行记录和延时上传，没有数据计算和数据分析，导致数据统计和后续分析使用效果不佳。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种应用于水务管网的预警防护系统及方法，具体技术方案如下所示：

一种应用于水务管网的预警防护系统，该种预警防护系统包括一管网侧预警子系统和一云端数据库，云端数据库远程连接管网侧预警子系统；

管网侧预警子系统进一步包括：

检测模块，用于持续检测水务管网中的流量特征数据并进行输出；

预测模块，连接检测模块，用于根据一预先训练得到的分析模型和流量特征数据，对一预设时间段内的流量趋势进行预测，输出一预测结果；

预警模块，连接预测模块，根据预测结果判断于预设时间段内是否出现异常水锤情况，输出相应的判断结果；

当判断结果为于预设时间段内出现异常水锤情况时，预警模块输出一预警信息；

处理模块，连接预警模块，根据判断结果，用于当判断结果为于预设时间段内出现异常水锤情况时进行对应的泄压处理；

云端数据库用于存储流量特征数据、预测结果和判断结果；

云端数据库还用于根据流量特征数据、预测结果和判断结果对分析模型进行更新。

优选的，该种预警防护系统，其中检测模块包括多个检测子单元，每个检测子单元用于检测水务管网中的一类流量特征模拟量数据。

优选的，该种预警防护系统，其中流量特征模拟量数据包括管网流量数据、管网压力数据、管网噪声数据和管网震动数据。

优选的，该种预警防护系统，其中管网侧预警子系统还包括一数据筛选模块；

数据筛选模块分别连接检测模块和预测模块，用于对流量特征数据进行预处理筛选并进行缓存；