一种基于web的智慧水务监控系统的制作方法

本发明属于水务管理，特别涉及一种基于web的智慧水务监控系统。

背景技术：

1、随着经济的发展，工业、农业等各行业对水资源的需求也在不断增加，对于水务企业而言，需要加快生产进度提高过程监管，因此，主要由无人值守远程智能控制的智慧水务系统应运而生。但是水厂管路错综复杂、设备繁多，在进行无人化监控过程中遇到诸多问题。

2、例如公开号为cn215679077u的中国专利公开了一种水务监控系统，可以使供水调度人员及时、准确地掌握调度情况，但是无法对水厂各个设备进行监控，也就无法确定各个设备的工作状况，一旦某个设备出现故障无法做到及时止损。再比如公开号为cn107179730b的中国专利公开了智能远控水务系统，将地理信息系统gis、全球定位系统cps与现有4g通讯网络相结合，直观显示时间、位置、水务运行状态，但是无法对能耗以及水质进行实时监控。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种基于web的智慧水务监控系统。

2、本发明提供了一种基于web的智慧水务监控系统，包括：

3、视频采集模块，用于采集重要工位视频，所述重要工位至少包括加药室、配电室、加压泵室；

4、web浏览器，与所述视频采集模块通过web服务器建立通信连接，用于发送视频录制指令，用户通过远程客户端的web浏览器输入目标网址，跳转至视频采集模块的登录界面，用户输入账号密码，跳转至重要工位视频界面；

5、三维水厂构建模块，利用数字孪生技术以实际水厂为基础构建三维水厂模型，所述三维水厂模型中至少包括与实际水厂相对应的水厂管路和水厂设备；

6、参数同步模块，获取实际水厂设备参数和水厂管路状态参数并同步至所述三维水厂模型中；

7、关联数据库，用于监测三维水厂模型基于实际水厂设备参数和水厂管路状态参数的工作状态，实现实际水厂与三维水厂模型的工作状态实时联动，进而基于三维水厂模型的工作状态估计实际水厂的工作状态；所述工作状态包括水量统计是否正常、水质是否达标、是否出现消耗异常；

8、预警模块，将重要工位视频数据和关联数据库中实际水厂的工作状态作为响应条件，基于响应条件触发不同级别预警。

9、进一步的方案为，所述视频采集模块包括格式转换单元，用于将重要工位视频数据转换为webrtc协议的音视频流数据。

10、进一步的方案为，所述参数同步模块包括管路定位分区单元、设备定位分区单元、同步单元、若干个液体流量传感器、若干个电能消耗传感器；

11、所述管路定位分区单元用于对所述实际水厂的管路进行定位并分区管理，在每个管理区域内均设置有至少两个监测点位且相邻两个监测点位间隔预设距离，每个所述监测点位对应设置有至少一个液体流量传感器，用于监测管理区域内管路的实时流量值；

12、所述设备定位分区单元用于对所述实际水厂的设备进行定位并分区管理，在每个管理区域内的每个设备处均设置监测点位，每个所述监测点位对应设置有至少一个电能消耗传感器，用于监测各个管理区域内各个设备的耗电参数；

13、所述同步单元分别与所述管路定位分区单元、设备定位分区单元和三维水厂构建模块连接，用于将所述各个管理区域内管路的流量参数以及各个管理区域内各个设备的耗电参数同步至所述三维水厂构建模块，所述三维水厂模型基于各个管理区域内管路的流量参数以及各个管理区域内设备的工作参数完成虚拟运行。

14、进一步的方案为，所述参数同步模块还包括药量监测单元，用于实时监测加药室的加药量并记录药品库存量。

15、进一步的方案为，所述关联数据库包括水量统计分析单元、水质分析单元、电能分析单元和加药量分析单元；

16、所述水量统计分析单元用于统计一单位时间内水厂的产量；

17、所述水质分析单元基于不同的水质传感器获取水质的ph值、电导率、浊度以及溶解氧值；

18、所述电能分析单元用于统计一单位时间内水厂的电能消耗量，并以吨水电耗为一个计量节点统计连续吨水耗电量；

19、所述加药量分析单元用于统计一单位时间内水厂的加药量，并以吨水加药量为一个计量节点统计连续吨水加药量。

20、进一步的方案为，所述关联数据库还包括工作状态分析模型，通过水量统计分析单元、水质分析单元、电能分析单元和加药量分析单元配置工作状态分析模型的训练资源，以使得基于三维水厂模型的工作状态对水厂的产量、水质、电能消耗量和加药量进行分析，以获取响应不同预警等级的多个控制信号；

21、所述工作状态分析模型通过如下的方法进行建立：

22、获取大量的水厂产量与水厂电能消耗的映射关系、水厂产量与水厂加药量的映射关系、水厂水质与水质传感器的映射关系通过人工专家进行标记；标记后将水厂产量与水厂电能消耗的映射关系、水厂产量与水厂加药量的映射关系、水厂水质与水质传感器的映射关系依次输入至不同的神经网络单元进行迭代训练，不同的神经网络单元依次输出设定水厂产量下的电能消耗、设定水厂产量下的加药量以及设定水质等级下的水质传感器参数；将三个所述神经网络单元进行组合，得到工作状态分析模型。

23、进一步的方案为，所述关联数据库还包括阈值设定单元和判断单元；

24、所述阈值设定单元用于设定电能消耗阈值、加药量阈值和水质传感器参数阈值，将所述设定水厂产量下的电能消耗、设定水厂产量下的加药量以及设定水质等级下的水质传感器参数与实际电能消耗、加药量和水质传感器参数进行比较，并将比较结果通过判断单元判断是否超出阈值。

25、进一步的方案为，所述预警模块包括优先级判断单元，所述优先级判断单元将不同的工作状态定义不同的第一优先级并分配权重值，优先级判断单元还用于将不同工作状态的超出阈值的值定义不同的第二优先级并分配权重值；优先级判断单元还用于对第一优先级和第二优先级的权重值进行加权计算，获取工作状态预警优先级。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

27、(1)本发明设置了视频采集模块和web浏览器，水厂管理者或者用户可通过登录web浏览器快速查看重要工位视频了解加药室、配电室和加压泵室的工作状况，提供了可视化监控，有助于规范水处理流程。本发明基于实际水厂建模，得到三维水厂模型，并将水厂设备参数和水厂管路状态参数同步至三维水厂模型，可基于三维水厂模型的工作状态估计实际水厂的工作状态，如出现问题可及时预警，减少损失。

28、(2)本发明将管路分为多个管理区域，并在管理区域内按照预设距离间隔设置传感器，通过比较两个传感器参数判断在该管理区域内是否存在漏点，便于快速精准进行管路维护；以及在管理区域内对每个设备进行电能消耗检测，若某一设备的电能消耗发生突变，可快速进行维修保养，对节能降耗提供指导意见。

29、(3)本发明通过工作状态分析模型和包括阈值设定单元以及判断单元的配合，将设定水厂产量下的电能消耗、设定水厂产量下的加药量以及设定水质等级下的水质传感器参数与实际电能消耗、加药量和水质传感器参数进行比较，并将比较结果通过判断单元判断是否超出阈值，可基于判断单元的判断结果进行不同等级的预警，从产量、水质、能耗等多维度对水厂营运进行监控。