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专利号: 2025102211876
申请人: 安徽壹妆数字科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种市政管网智能监测与数据分析管理平台,其特征在于,包括:

若干监控区域,每个所述监控区域包括至少一个环境传感器组,所述环境传感器组用于实时采集所述区域内的环境数据;

环境数据处理单元,与所述环境传感器组电连接,用于接收并实时处理来自各个监控区域的环境数据,所述环境数据处理单元通过边缘计算技术对所述环境数据进行实时处理分析并存储为历史数据;

腐蚀风险评估模块,与所述环境数据处理单元连接,用于基于实时采集的环境数据以及历史数据,对所述监控区域的腐蚀风险进行评级,确定腐蚀风险区域,并根据腐蚀风险级别对监控区域的检测顺序进行排序生成检测任务;

智能巡检单元,所述智能巡检单元可在地下管廊内自动导航,并根据所述检测任务前往监控区域进行光斑投影检测,所述智能巡检单元包括光斑投影模块和形变分析模块;所述光斑投影模块用于将特定形状的光斑投影到管道或设备的表面;所述形变分析模块用于获取光斑投影到设备或管道表面后的图像数据,并基于计算机视觉算法图像数据进行实时图像处理和形变分析从而确定腐蚀发生区域及对应的腐蚀信息;

数据传输单元,用于将形变分析模块确定的腐蚀信息输送至环境数据处理单元及云平台,所述数据传输单元通过物联网技术与云平台进行双向数据传输;

云平台,与所述数据传输单元连接,用于对上传的腐蚀信息进行存储,生成腐蚀监控报告并提供实时预警;

所述光斑投影模块包括分区子模块、形状选择子模块和投影子模块,所述分区子模块获取预设的腐蚀风险区域对应的结构信息,根据结构信息及预设的分区规则将腐蚀风险区域内的每个设备和管道均划分多个投影区域;所述形状选择子模块根据结构信息及环境数据分析计算每个投影区域使用的特定形状,所述特定形状具体包括圆点光斑、网格光斑及条纹光斑;所述投影子模块用于将选定的特定形状的光斑投影至对应的投影区域。

2.根据权利要求1所述的一种市政管网智能监测与数据分析管理平台,其特征在于,所述环境数据处理单元包括处理模块和存储模块,所述处理模块用于对接收到的的环境数据进行预处理,并将预处理后的环境数据输出至腐蚀风险评估模块及存储模块;所述存储模块将腐蚀信息及与其对应的环境数据存储为历史数据,并采用时间序列数据库进行存储。

3.根据权利要求2所述的一种市政管网智能监测与数据分析管理平台,其特征在于,所述对接收到的环境数据进行预处理具体包括噪声滤波、异常值检测和数据标准化,其中异常值检测采用Z‑Score方法。

4.根据权利要求2所述的一种市政管网智能监测与数据分析管理平台,其特征在于,所述对所述监控区域的腐蚀风险进行评级,确定腐蚀风险区域,并根据腐蚀风险级别对监控区域的检测顺序进行排序生成检测任务具体包括如下步骤:基于历史数据和实时采集的环境数据使用线性回归模型计算得到每个监控区域的腐蚀风险评分;

根据预设的划分规则对腐蚀风险评分进行等级划分得到腐蚀风险级别,所述腐蚀风险级别具体包括高风险、中风险和无风险;

将高风险和中风险的监控区域确定为腐蚀风险区域;

根据腐蚀风险区域具体的腐蚀风险评分进行排序后生成检测任务,所述腐蚀风险区域在检测任务中的优先级与腐蚀风险评分为正比例关系。

5.根据权利要求4所述的一种市政管网智能监测与数据分析管理平台,其特征在于,所述环境数据具体包括湿度、温度、氧气浓度和有害气体浓度,所述腐蚀风险评分的计算公式具体为:R(t)=β0+β1·H(t)+β2·T(t)+β3·O(t)+β4·G(t)其中,R(t)为腐蚀风险评分,β0为线性回归模型的截距项,表示环境参数对腐蚀风险的基准影响,H(t)、T(t)、O(t)、G(t)分别为湿度、温度、氧气浓度和有害气体浓度,β1、β2、β3、β4为回归系数,表示每个环境数据对腐蚀风险的影响程度,通过历史数据训练得到。

6.根据权利要求1所述的一种市政管网智能监测与数据分析管理平台,其特征在于,所述形状选择子模块根据结构信息及环境数据分析计算每个投影区域使用的特定形状具体包括如下步骤:从结构信息中获取结构参数;

根据结构参数和环境数据计算每个投影区域的判断指数;

根据判断指数选择每个投影区域的特定形状。

7.根据权利要求6所述的一种市政管网智能监测与数据分析管理平台,其特征在于,所述形变分析模块用于获取光斑投影到设备或管道表面后的图像数据,并基于计算机视觉算法图像数据进行实时图像处理和形变分析从而确定腐蚀发生区域及对应的腐蚀信息具体包括如下步骤:对图像数据进行预处理,所述预处理包括去噪及增强对比度;

对预处理后的图像数据进行光照归一化;

根据图像中光斑的特定形状选择不同的形变分析方法对图像数据进行分析计算得到腐蚀信息;

对于圆点光斑,基于圆点的位移和圆点间距的变化进行分析计算;

对于网格光斑,基于交点的位移和几何拟合进行分析计算;

对于条纹光斑,基于条纹角度变化和间距变化进行分析计算。

8.根据权利要求1所述的一种市政管网智能监测与数据分析管理平台,其特征在于,所述腐蚀信息具体包括腐蚀种类、腐蚀面积、腐蚀程度。