一种基于图论的城镇供水自动管控系统的制作方法

本发明涉及供水控制，具体涉及一种基于图论的城镇供水自动管控系统。

背景技术：

1、城镇供水是指为城镇居民、工业和其他用水单位提供清洁、安全、稳定的饮用水、工业用水等的一种公共服务；城镇供水系统主要由水源、取水设施、输水管线、水处理设施、储水设施、配水管线等组成。

2、现有的城镇供水自动管控方案在实施时，一般只是对某个节点进行供水状态监测控制或者供水质量监测控制，比如申请号为201610177448x、名称为一种基于多参数监测的供水管网末端水质恶化控制的自动排放水装置及方法，公开了包括监测系统、数据传输存储系统和控制排放系统，该发明适用于控制城镇供水管网末梢用户由于用水量少及用水间隔时间长而引起的水质恶化问题；装置在监测到管道内水质指标超标前开启排放直至水质达到预设标准，获取水质信息准确迅速，是保障管网末梢水质安全的一种有效装置；但是该方案存在一定的缺陷，没有在前期对所有用户的用水情况实施数据统计以及分析筛选获取目标用户和正常用户，并对筛选后的目标用户实施针对性的供水管网末端水质恶化排放控制，使得现有的供水管网末端水质恶化排放控制方案没有针对性和自适应性，导致供水管网末端水质恶化排放的监测实施以及控制实施的自适应筛选效果不佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于图论的城镇供水自动管控系统，用于解决现有方案中供水管网末端水质恶化排放的监测实施以及控制实施的自适应筛选效果不佳的技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于图论的城镇供水自动管控系统，包括：

4、用户用水数据监测处理模块，用于对城镇供水的所有用户实施用水方面的数据监测统计获取用户每日的日用水总量，通过对日用水总量进行分析来确定对应用户的用水类型，并将所有用户每日的用水类型实时上传至供水管控平台；用水类型包含一类异常用户、二类异常用户和正常用户；

5、用户用水类型追溯计算模块，用于对异常用水类型的一类异常用户出现的稳定性进行核验，并对核验后的一类异常用户以及二类异常用户实施后续日用水总量追溯核验计算得到一类异常用户或者二类异常用户对应的用水持续度并实时上传至供水管控平台；用水持续度是对异常用水用户后续每日的用水数据进行整合计算来对其用水持续影响状态进行评估分类的数值；

6、用户用水状态分析控制模块，用于对不同用户类型的用水持续影响状态进行分析，并根据分析结果对不同用户类型的供水管网末端水质恶化排放进行动态控制；包括：

7、根据用水持续度对一类异常用户或者二类异常用户的用水持续影响状态进行分析，得到由所有一类异常用户对应的第一用水持续影响分析数据和二类异常用户对应的第二用水持续影响分析数据构成的用水持续影响分析数据集；

8、根据用水持续影响分析数据集和供水节点位置图开启对所有一类异常核验用户和二类异常核验用户的供水水质进行针对性的监控以及对水质恶化的排放进行动态控制。

9、优选地，获取所有使用城镇供水的用户以及对应的用户编号，根据用户编号对用户每日的用水量进行监测统计，获取用户用水的开始时间点和结束时间点并组合得到用水时间段，以及用水时间段对应的单次用水量；

10、将用户每日的所有用水时间段以及对应的单次用水量按用水时间的顺序排序组合，得到日用水监测表；

11、通过日用水监测表对用户当日的用水状况进行判断分类时，获取日用水监测表中用户当日的所有单次用水量并求和得到日用水总量，对日用水总量进行分析确定用户对应的用水类型。

12、优选地，对日用水总量进行分析时，若日用水总量为零，则生成第一用水异常标签并将对应的用户标记为一类异常用户；

13、若日用水总量不为零且小于日用水总量阈值，则生成第二用水异常标签并将对应的用户标记为二类异常用户。

14、优选地，根据第一用水异常标签或者第二用水异常标签分别对一类异常用户或者二类异常用户实施后续的日用水总量追溯核验，并对一类异常用户标记的稳定性进行核验时，若一类异常用户后续的日用水总量存在且小于日用水总量阈值，则将一类异常用户重新标记为二类异常用户；

15、若一类异常用户后续的日用水总量存在且不小于日用水总量阈值，则将一类异常用户重新标记为正常用户。

16、优选地，统计核验后的一类异常用户或者二类异常用户后续每日的日用水总量，并通过公式计算获取一类异常用户或者二类异常用户对应的用水持续度μk；式中，k＝1，2；μ1为一类异常用户对应的第一用水持续度，μ2为二类异常用户对应的第二用水持续度；α1为一类异常用户对应的历史用水影响因子，α2为二类异常用户对应的历史用水影响因子，β1为一类异常用户对应的用水异常权重，β2为二类异常用户对应的用水异常权重；z1i为一类异常用户后续每日的日用水总量，z2i为二类异常用户后续每日的日用水总量，i＝1，2，3，……，n；n为正整数，表示总天数。

17、优选地，一类异常用户和二类异常用户对应的历史用水影响因子获取的步骤为：在监测周期内，分别统计一类异常用户和二类异常用户对应历史每天出现的一类异常用户标记总次数nk1和二类异常用户标记总次数nk2；

18、通过公式αk＝(nk1+0.5×nk2+0.01)/d计算获取一类异常用户和二类异常用户对应的历史用水影响因子αk；式中，n11为一类异常用户对应历史每天出现的一类异常用户标记总次数，n21为二类异常用户对应历史每天出现的一类异常用户标记总次数，n12为一类异常用户对应历史每天出现的二类异常用户标记总次数，n22为二类异常用户对应历史每天出现的二类异常用户标记总次数；d为监测周期对应的总天数。

19、优选地，根据用水持续度对一类异常用户或者二类异常用户的用水持续影响状态进行分析时，将一类异常用户对应的第一用水持续度和二类异常用户对应的第二用水持续度分别与对应的第一用水持续阈值和第二用水持续阈值进行比对分类；

20、若第一用水持续度不大于第一用水持续阈值以及第二用水持续度不大于第二用水持续阈值，则生成第一用水核验异常标签以及第二用水核验异常标签并将对应的一类异常用户以及二类异常用户标记为一类异常核验用户以及二类异常核验用户；

21、反之，则生成第一用水核验正常标签以及第二用水核验正常标签。

22、优选地，第一用水核验异常标签或者第一用水核验正常标签构成一类异常用户对应的第一用水持续影响分析数据；第二用水核验异常标签或者第二用水核验正常标签构成二类异常用户对应的第二用水持续影响分析数据；

23、所有一类异常用户和二类异常用户对应的第一用水持续影响分析数据和第二用水持续影响分析数据构成用水持续影响分析数据集。

24、优选地，根据用水持续影响分析数据集中的第一用水核验异常标签和第二用水核验异常标签以及供水节点位置图开启对一类异常核验用户和二类异常核验用户进行针对性的供水水质监控以及对水质恶化的排放进行动态控制。

25、优选地，供水节点位置图由供水的若干节点和管网以及对应的地理坐标通过图的方式构成。

26、相比于现有方案，本发明实现的有益效果：

27、本发明通过对不同用户每日的每次用水量进行监测统计并处理组合得到日用水监测表，根据日用水监测表对用户当日的日用水总量进行监测并判断分类获取用户该日对应的用水类型，既可以获取到不同用户每日的整体用水情况，又可以为后续不同用户的差异性追溯核验分析提供可靠的局部数据支持。

28、本发明通过对前期不同用户每日的日用水总量进行分类获取对应的用户类型，并对异常用水的一类异常用户和二类异常用户实施针对性的后续日用水总量追溯核验计算，既可以获取到对应不同用户类型出现异常后的后续异常持续稳定情况，又可以为后续不同用户类型的供水管网末端水质恶化排放动态控制的分析提供可靠的数据支持，提高了前期监测分析数据利用的多样性和延展效果。

29、本发明通过对前期不同异常用户后续的用水追溯数据计算得到的用水持续度进行判断和分类，确定不同异常程度的一类异常用户和二类异常用户的持续异常用水是否满足供水管网末端水质恶化排放监测控制条件，以便可以对前期筛选的不同一类异常用户和二类异常用户进一步实施针对性的供水管网末端水质恶化排放监测控制，实现了供水管网末端水质恶化排放控制方案实施的针对性和自适应性，提高了供水管网末端水质恶化排放的监测实施以及控制实施的自适应效果。