[发明专利]一种基于长历时多测点的污水管网健康状况诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于长历时多测点的污水管网健康状况诊断方法，由以下部分组成：单测点排水规律学习，基于排水规律的单测点污水入流入渗分析，基于多测点的片区污水入流入渗分析，基于单测点的污水管网雨水混流分析，基于单测点的降雨冒井风险推断预警。该模型有效诊断片区污水管网健康状况，提高管网现场调查的针对性，降低现场工作负担。

技术领域

本发明涉及一种污水排水管网监控状况诊断方法，特别是基于概率模型的单测点及多测点污水流量、液位数据管网健康状况诊断。

背景技术

1、污水排水系统排查评估体系建立相关研究现状

污水排水系统的排查评估是分析现状排水管网拓扑关系、划定监测单元、分布式在线流量监测点布置的前提，是污水排水系统健康状况智慧诊断的基本条件。

目前，针对QV、CCTV等检测手段在管道排查中的单独应用研究已相对成熟。李田、白丁、刘起鹏等对CCTV、QV等管道检测技术进行了专项研究和实践工作，国外BoufergueneA、J.C.P.Cheng、S.S.Kumar、W.Wu和M.D.Yang等明确了QV、CCTV技术在管网健康状况评估中的价值。

在水质水量监测方面，徐祖信、Shelton、Houhou、Kracht等基于水质水量监测数据，对管网地下水入渗、雨污混接等问题提出了定量判定方法。

针对QV、CCTV等管道检测技术和水质水量监测手段联合应用于污水排水系统诊断评估的相关研究还较少，吴文俊通过排水管网中水质水量监测数据，对排水管网中存在的雨污混接和外水渗漏进行了分析判断，同时辅以CCTV技术进行现场验证，提炼了一套排水管网收集效能诊断技术体系。

综上，国内外针对管道检测、水质水量监测在污水排水系统评估中的应用研究已有一定的基础，由于现状排水管网具有复杂、隐蔽的特点，排查评估工作实施难度较大。仅依靠管道检测和水质水量监测等单一手段进行，缺乏系统性，技术体系不清晰、不明确，对经济技术性考量较少。

2.排水系统智慧诊断方法及软件运用研究

国外欧美日等发达国家，二十世纪八十年代开始，以GIS系统为基础，对管网系统分析、定位、管线事故、路径等问题进行管理和决策，形成智能的排水信息化管理系统；在管网运维方面，运用监控技术提出了基于性能指标系统的污水管道系统标准化性能评价模型，对管道修复和费用进行管理。2009年美国张美玲提出智能水网，以计量为基础，充分利用水资源管理设施，建立水质和水量检测的平台，构建高效的水资源循环管理系统。以色列、澳大利亚、法国、西班牙等国家也在不断推进智慧水务的相关工作。

我国在九十年代之后，对GIS开展相关研究，2000年研究者金建立了城市排水管网网络模型和GIS空间数据模型；邝诺等(2011)采用GIS/GPS/SCADA等技术手段实现了管网设施管理、数据监测、巡查调度、排水户管理、客户服务；赵宝康等(2012)以镇江、无锡、常州等城市为例，结合业务管理分工为给排水领域实现行业监管、资产管理、生产调度、在线监测、管网信息数字化等业务。随着物联网、实时采集系统等的不断完善，杨超(2019)等介绍了杭州市结合物联网、云计算、大数据、移动互联网等新一代信息技术建立的管理平台，平台对排水系统进行全覆盖监控。类似的系统主要侧重要排水设施运维和管理。

国内“智慧排水”的研究侧重于管网运行效率优化、辅助决策、资源整合方面，如石延龙；卢汉清；薛敏；金利姣等对雨水系统进行相应的研究。张明凯对污水系统建立了入流入渗评估的污染物过程线模型,基于概率统计方法对污水管网流量水质变化进行动态模拟和预测。研究了旱流条件下污水管网中液位、流量和水质的基本变化特征。盛政等主要针对排水系统雨水入渗等问题进行研究。