[发明专利]一种基于物联网平台的管网在线检测系统

权利要求书

1.一种基于物联网平台的管网在线检测系统，其特征在于：所述在线检测系统包括数据分析模块；所述数据分析模块经通讯网络与设于管网处的多个监测节点相连；所述监测节点包括通讯模块和用于采集管网运行数据的传感器组件。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网平台的管网在线检测系统，其特征在于：所述监测节点的传感器组件包括流量传感器（1）、压力传感器（7）和温度传感器（8）；所述监测节点还包括便携式电源（3）和与通讯模块相连的STM32微控制器（6）；所述STM32微控制器通过数字I/O口与传感器组件相连以进行数据传输和控制；所述监测节点的STM32微控制器通过传感器组件采集监测节点位置处的管网工况数据，并把管网工况数据经通讯模块上传至物联网平台处的数据分析模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网平台的管网在线检测系统，其特征在于：所述监测节点的通讯模块包括无线传输模块（5）；所述监测节点还包括密封圈（2）、四通接头（4）；监测节点以四通接头固定于管网处；所述STM32微控制器以卡扣结构固定于四通接头处，四通接头的旁侧设有流量传感器，四通接头的上方安装有压力传感器和温度传感器；所述便携式电源以卡扣结构安装于流量传感器上；所述无线传输模块以焊接方式安装在STM32微控制器上。

4. 根据权利要求3所述的一种基于物联网平台的管网在线检测系统，其特征在于：流量传感器（1）、压力传感器（7）、温度传感器（8）与四通接头（4）之间通过管螺纹进行连接，通过密封圈（2）进行密封，密封圈（2）为O 型密封圈， 温度传感器（8） 的探头直径略小于四通接头（4）的上孔的直径。

5.根据权利要求2所述的一种基于物联网平台的管网在线检测系统，其特征在于：所述管网工况数据包括管网流量数据、管网压力数据和管网温度数据；所述在线检测系统的检测方法包括以下方法：

步骤A1、所述数据分析模块根据各监测节点上传的管网工况数据的历史数据，建立管网正常工况下的曲线模型；

步骤A2、当数据分析模块收到新上传的管网工况数据后，以管网正常工况下的曲线模型对上传数据进行评估，以判断管网是否存在堵塞故障或漏损故障；

步骤A3、当数据分析模块判定管网存在堵塞故障或漏损故障时，向相关人员的手机客户端推送故障告警信息以通知其进行对应处理；

步骤A4、相关人员通过物联网平台向监测节点下发控制指令，所述监测节点以通讯模块把收到的控制指令转发至对应的管网管阀控制开关，使相关人员能通过物联网平台对管网进行整体管控。

6. 根据权利要求5所述的一种基于物联网平台的管网在线检测系统，其特征在于：在步骤A2中，当数据分析模块判断管网是否存在漏损故障时，首先处理管网的压力信息， 根据压力传感器采集的负压波特征判断管网是否发生泄露， 如果根据压力信息能够判断管网已经发生了泄露， 则对管网的流量信息进行处理， 根据流量传感器采集的流量信息进行二次确认，如果确认管网发生了漏损故障， 则根据温度传感器上报的温度信息利用温度梯度法找到管网漏损的具体位置， 最后由物联网平台向手机客户端发送管网漏损报告，手机客户端将收到的管网漏损报告保存到手机上并及时提醒用户，由用户进行相应的处理。

7. 根据权利要求5所述的一种基于物联网平台的管网在线检测系统，其特征在于：若管网为排水管道，则在步骤A2中，当数据分析模块判断管网是否存在堵塞故障时，采用瞬变流法建立基于特征线法的复杂长管路阻塞检测模型，利用特征线法推导出管道内部各监测节点处的压力、流量迭代方程， 并根据阻塞流量模型推导出管道阻塞的面积参数；通过与监测节点处传感器组件采集的管网工况数据进行对比， 即可得出排水管道是否发生堵塞；最后由物联网平台向手机客户端发送管网堵塞报告，用户即可根据管网堵塞报告进行相应的处理。

8. 根据权利要求5所述的一种基于物联网平台的管网在线检测系统，其特征在于：所述手机客户端上设有提供物联网平台接入接口的手机应用APP，用户进入该APP后自动连接到物联网平台，手机应用APP的交互界面上设置有流量、 压力、 温度、 电量四个检测界面，用户可以通过界面直接查看监测节点检测装置工况和管网当前的运行状态；手机应用APP的交互界面上还设置有管网阀门控制开关、 主题订阅按钮和消息发布按钮， 用户可以通过这些按钮实现对管网的控制；手机应用APP的交互界面还设置有消息列表用于接收物联网平台发送给手机客户端的各类消息。