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专利号: 2022115668602
申请人: 江苏春晓信息科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于物联网的城市污水泵站智能监测系统,其特征在于,包括:

泵站污水监测模块用于在设定各检测时间点对泵站污水输入管道对应的污水水体参数进行检测,其中污水水体参数包括粘度、浊度和温度;

泵站污水分析模块用于对泵站污水输入管道各检测时间点的污水水体参数进行分析,进而得到泵站对应的污水水体流动危险系数,并分析泵站对应的污水杂质流动危险系数,进而综合分析泵站对应的污水流动危险系数;

泵站水流势差分析模块用于从泵站数据库中提取泵站与污水输入管道的连接示意图,进而计算泵站与污水输入管道的相对势差评估系数,从而分析泵站对应的水流势差适宜系数;

泵站输送参数检测模块用于在设定的各采集时间点对污水输送管道进行图像采集,并将采集的各采集时间点的污水输送管道对应的图像发送到泵站数据库;

泵站输送参数分析模块用于从泵站数据库中提取目标采集时间点的污水输送管道对应的图像,并据此分析泵站对应的输送阻碍系数;

泵站工作强度分析模块用于分析泵站对应污水输入工作的强度,并分析泵站对应污水输送工作的强度;

显示终端用于将泵站对应污水输入工作的强度和污水输送工作的强度进行显示;

泵站数据库用于存储各采集时间点的污水输送管道对应的图像,存储污水输入管道的单位角度势差影响因子,存储污水输入管道与泵站的单位距离势差影响因子,存储污水输入管道与泵站的单位角度势差影响因子,存储各附着物类型对应的阻碍因子和单位体积阻碍因子,并存储泵站对应污水输入管道的单次污水流量。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的城市污水泵站智能监测系统,其特征在于:所述泵站对应的污水水体流动危险系数,其具体分析方法为:A1:获取泵站污水输入管道在各检测时间点对应的粘度和浊度;

A2:将泵站污水输入管道在各检测时间点对应的粘度与预设的参考粘度进行对比,进而分析泵站污水输入管道对应的粘度参考系数,其计算公式为: 其中表示为泵站污水输入管道对应的粘度参考系数,ηi表示为泵站污水输入管道在第i个检测时间点对应的粘度,Δη′表示为参考粘度,e表示为自然常数,i表示为各检测时间点的编号,i=1,2,...,n,n表示为检测时间点的数量;

A3:将泵站污水输入管道在各检测时间点对应的粘度进行相互对比,进而从中筛选泵max min站污水输入管道的最大粘度和最小粘度,并将其分别标记为η 和η ,进而分析泵站污水输入管道对应的粘度波动系数,其计算公式为: 其中φ表示为泵站污水输入管道对应的粘度波动系数;

A4:分析泵站污水输入管道对应的综合粘度危险系数,其计算公式为:

其中ψ表示为泵站污水输入管道对应的综合粘度危险系数;

A5:同理,分析得到泵站污水输入管道对应的综合浊度危险系数和综合温度危险系数,进而将泵站污水输入管对应的综合浊度危险系数和综合温度危险系数分别标记为ξ和A6:分析泵站对应的污水水体流动危险系数,其计算公式为:其中 表示为泵站对应的污水水体流动危险系数,λ1、λ2、λ3分别表示为泵站污水输入管对应的粘度、浊度、温度所属权重因子。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的城市污水泵站智能监测系统,其特征在于:所述分析泵站对应的污水杂质流动危险系数,其具体方法为:B1:获取泵站对应污水输入管道在设定时间段内的监控视频,并将泵站对应污水输入管道的监控视频按照预设的视频帧数划分为各监控画面,进而将泵站对应污水输入管道所属的各监控画面标记为各目标画面;

B2:将各目标画面与各杂质类型对应的图像进行匹配,若某目标画面与某杂质类型的图像匹配成功,则将该目标画面与该杂质类型匹配指数标记为β,反之,则标记为β′,进而统计各目标画面与杂质类型的图像匹配成功的数量,并将其标记为ρm,m表示为各目标画面的编号,m=1,2,...,l;

B3:统计各目标画面与各杂质类型匹配指数,并将其标记为δmp,其中δmp=β或β′,p表示为各杂质类型的编号,p=1,2,...,q;

B4:基于各目标画面与杂质类型的图像匹配成功的数量、各目标画面与各杂质类型匹配指数和预设的各杂质类型对应的危险因子分析泵站对应的污水杂质流动危险系数,其计算公式为: 其中 表示为泵站对应的污水杂质流动危险系数,σp表示为预设的第p个杂质类型对应的危险因子,q表示为杂质类型的数量,l表示为目标画面的数量。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的城市污水泵站智能监测系统,其特征在于:所述泵站对应的污水流动危险系数,其具体计算公式为: 其中Ψ表示为泵站对应的污水流动危险系数,γ1、γ2分别表示为预设的污水水体、污水杂质对应流动危险的权重系数。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的城市污水泵站智能监测系统,其特征在于:所述泵站与污水输入管道的相对势差评估系数,其具体分析方法为:C1:基于泵站与污水输入管道的连接示意图,获取污水输入管道与泵站的连接角度,并将其标记为θ;

C2:从泵站数据库中提取污水输入管道的单位角度势差影响因子,进而据此分析污水Δθ输入管道对应的角度势差评估系数,其计算公式为:JP=(θ*Δθ) ,其中JP表示为污水输入管道对应的角度势差评估系数,Δθ表示为污水输入管道的单位角度对应的势差影响因子;

C3:获取污水输入管道和泵站相连接的污水输入管道端口和泵站端口,进而以污水输入管道端口和泵站端口的中心点为原点建立坐标系,进而获得污水输入管道另外一端口中心点的坐标和泵站另外一端口中心点的坐标;

C4:从泵站数据库中提取污水输入管道与泵站的单位距离势差影响因子,进而据此分析污水输入管道与泵站对应的距离势差评估系数,其计算公式为:其中JL表示为污水输入管道与泵站对应的距离势差评估系数,(x,y)表示为污水输入管道另外一端口中心点的坐标,(x′,y′)表示为泵站另外一端口中心点的坐标,Δκ表示为污水输入管道与泵站的单位距离对应的势差影响因子;

C5:获取污水输入管道对应的方向向量,将其标记为 其中 并获取泵站对

应的方向向量,将其标记为 其中

C6:从泵站数据库中提取污水输入管道与泵站的单位角度势差影响因子,分析污水输入管道与泵站的角度势差评价系数,其计算公式为: 其中JX表示为污水输入管道与泵站的角度势差评价系数, 分别表示为 对应的模,Δθ′表示为污水输入管道与泵站的单位角度势差影响因子;

C7:分析泵站与污水输入管道的相对势差评估系数,其计算公式为:

其中XD表示为泵站与污水输入管道的相

对势差评估系数,χ1、χ2、χ3分别表示为预设的污水输入管道角度、污水输入管道与泵站的距离、污水输入管道与泵站的角度所属占比因子。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的城市污水泵站智能监测系统,其特征在于:所述泵站对应的水流势差适宜系数,其具体分析方法为:将泵站与污水输入管道的相对势差评估系数与预设的各水流势差适宜系数对应的泵站与污水输入管道所属相对势差评估系数范围进行对比,进而匹配到泵站对应的水流势差适宜系数。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的城市污水泵站智能监测系统,其特征在于:所述泵站对应的输送阻碍系数,其具体分析方法为:D1:基于目标采集时间点的污水输送管道对应的图像识别污水输送管道内部的附着物参数,其中附着物参数包括各附着物对应的类型和体积,目标采集时间点为距当前时间点最近一次的采集时间点;

D2:获取污水输送管道内部的各附着物对应的类型,将污水输送管道内部的各附着物所属类型与泵站数据库中存储的各附着物类型对应的阻碍因子进行对比,进而匹配到污水输送管道内部的各附着物所属类型对应的阻碍因子,并将其标记为Fh,其中h表示为各附着物的编号,h=1,2,...,g;

D3:将污水输送管道内部的各附着物类型与泵站数据库中存储的各附着物类型对应的单位体积阻碍因子进行对比,进而匹配到污水输送管道内部的各附着物类型对应的单位体积阻碍因子,并将其标记为Δκh;

D4:分析泵站对应的输送阻碍系数,其计算公式为: 其

中ZA表示为泵站对应的输送阻碍系数,Vh表示为污水输送管道内部的第h个附着物对应的体积。

8.根据权利要求1所述的基于物联网的城市污水泵站智能监测系统,其特征在于:所述分析泵站对应污水输入工作的强度,并分析泵站对应污水输送工作的强度,其具体方法为:E1:从泵站数据库中提取泵站对应污水输入管道的单次污水流量,进而将其与预设的单次污水流量对应的初始输入工作强度进行匹配,匹配到泵站对应的初始输入工作的强度,并将其标记为P′;

E2:将泵站对应的污水流动危险系数和水流势差适宜系数分别与预设的各污水流动危险系数对应输入增强工作强度和各水流势差适宜系数对应输入削弱工作强度进行对比,进而匹配到泵站对应的输入增强工作强度和输入削弱工作强度,并将其分别标记为ΔP、ΔP′,进而分析泵站对应污水输入工作的强度,其计算公式为:PP′=P′+Δτ+ΔP‑ΔP′,其中PP′表示为泵站对应污水输入工作的强度,Δτ表示为预设的补偿工作强度;

E3:将泵站对应污水输入管道的单次污水流量减去预设的泵站单次运行对应的污水损耗流量,进而得到泵站对应的输送污水流量,并将其与预设的各输送污水流量对应的初始输送工作强度进行对比,进而得到泵站对应的初始输送工作强度,并将其标记为P″;

E4:将泵站对应的输送阻碍系数与预设的各输送阻碍系数对应的输送增强工作强度进行对比,进而匹配到泵站对应的输送增强工作强度,并将其标记为ΔP1;

E5:分析泵站对应污水输送工作的强度,其计算公式为:PP″=P″‑ΔP1,其中PP″表示为泵站对应污水输送工作的强度。

9.基于物联网的城市污水泵站智能监测方法,其特征在于:包括:

S1、泵站污水监测:在设定各检测时间点对泵站污水输入管道对应的污水水体参数进行检测,其中污水水体参数包括粘度、浊度和温度;

S2、泵站污水综合分析:对泵站污水输入管道各检测时间点的污水水体参数进行分析,进而得到泵站对应的污水水体流动危险系数,并分析泵站对应的污水杂质流动危险系数,进而综合分析泵站对应的污水流动危险系数,并从泵站数据库中提取泵站与污水输入管道的连接示意图,进而计算泵站与污水输入管道的相对势差评估系数,从而分析泵站对应的水流势差适宜系数;

S3、泵站输送参数检测:在设定的各采集时间点对污水输送管道进行图像采集,并将采集的各采集时间点的污水输送管道对应的图像发送到泵站数据库;

S4、泵站输送参数分析:从泵站数据库中提取目标采集时间点的污水输送管道对应的图像,并据此分析泵站对应的输送阻碍系数;

S5、泵站工作强度分析:分析泵站对应污水输入工作的强度,并分析泵站对应污水输送工作的强度;

S6、泵站工作强度显示:将泵站对应污水输入工作的强度和污水输送工作的强度进行显示。