[发明专利]一种基于最短路径的船舶典型管网自主重构方法

权利要求书

1.一种基于最短路径的船舶典型管网自主重构方法，其特征在于：所述方法包括数据采集、数据处理和数据监测；

所述数据采集通过监测桩采集管网管路数据，用于给数据处理自主重构机制提供数据；给数据监测提供监测数据，判断管网管路的运行状态；

所述数据处理将数据采集获得的数据进行格式转换和统一处理，在数据监控处显示；结合数据采集获得的数据与自主重构处理，实现管网正常运行；

所述数据监测通过监测视图完成数据监测，所述监测视图由管网示意图、数据显示区和操作区三部分组成；数据显示区显示经过数据处理转化后的数据；管网示意图为管网运行状态模型图；操作区包括泄露定位和管网自主重构两部分。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：在数据采集中：

所述监测桩包括压力监测桩和流量监测桩；

在管网管路中相同间距的不同位置设置压力监测桩，在管路的入口和出口处设置流量监测桩；

所述压力监测桩用于监测管网管路中液体的压力；所述流量监测桩用于监测管网管路中液体的流量；

所述压力监测桩使用压力变送器，所述流量监测桩使用电磁流量计；

在管路的上游和下游两端布置流量监测桩，能够获得管路泄漏前后的流量，辅助压力监测桩监控管网的正常运行，检测与识别管道泄漏。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于：所述数据处理包括格式转换和统一处理以及自主重构处理：

所述格式转换和统一处理是提供数据监测服务机制与数据网关接口，将数据采集获得到的源自不同通信标准协议的数据，进行格式转换和统一处理；并为用户提供统一定义的数据源访问接口，执行用户对数据源的访问请求，以利于数据传输，在数据监测进行显示；

所述自主重构处理包括自主重构方法和配置文件两部分；所述自主重构方法结合数据采集获得的数据实现对管路阀门控制，切断泄漏管路，启用备用管路，使管网正常运行；所述配置文件在数据监测启动前完成配置。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于：

根据数据监测服务机制将数据分为模拟量监测数据和数字量监测数据；

所述模拟量监测数据包括管网的压力值，流量值和温度值；所述数字量监测数据包括阀门状态值和泵起停状态值；

将数据采集获得的数据分为三段：分别是管网信息种类标识ID，数据长度和数据段位；

管网信息种类标识ID采用16进制数，用于指明在传输过程中的该段报文的报文类型；

对管网信息种类标识ID统一定义后，再对数据长度进行统一定义；

数据长度的数值表示管网信息种类标识ID占用的长度、自身数据长度段占用的长度和数据段位占用的长度；采用两个字节大小的16进制数值表示；

数据段位的大小无限制，只对其格式进行统一定义。

5.根据权利要求3所述方法，其特征在于：

所述自主重构处理基于最短路径算法，分为以下六个步骤：

S1：基于管路实际画出有向图；

S2：构建管路正常工况权值矩阵；

S3：采集管网的运行状态数据；

S4：获取管网部件故障信息后更新权值矩阵；

S5：基于更新的权值矩阵计算出新的最短流通路径；

S6：通过操作区对相关管网部件进行启动或关闭，实现自动重构；对故障连边上的泵或阀执行自动关闭，同时对新开连边上的泵或阀执行打开。

6.根据权利要求3所述方法，其特征在于：

所述配置文件基于有向图设计，包括每条管路两端的组件名称，管路长度，每条管路包含的控制组件名称，控制组件对应的测点标识，以及每条管路实际有向图中的顶点和管路长度以及每条管路中所包含的压力监测桩、流量监测桩和关键阀门的编号。

7.根据权利要求3所述方法，其特征在于：在数据监测中：

所述管网示意图区为显示管网运行状态的示意图，用来显示管网运行状态，泄露状态，以及自主重构后启用备用管路的运行状态。