[发明专利]一种基于GIS的排水管网问题诊断装置和方法

权利要求书

1.一种基于GIS的排水管网问题诊断装置，其特征在于，所述装置包括：

监测设备，用于水质与水流指标数据的监测；

物联网关，用于对水质与水流监测数据汇总整合；

云服务平台，用于存储历史管网基本数据、当前管网基本数据与排污水源信息；

可视化数据展示系统，利用管网水力模型进行分析模拟计算，采用管网物理拓扑分析功能可分析设计缺陷及问题管段分布，其中根据管线连通情况可识别判断断头管，上下游管段管径衔接情况可识别判断错口管、上下游管段坡度及埋深情况可识别判断逆坡管，与获取到的排水管网节点水质成分数据进行关联对比，将污染源初步预定位到主管段的管网节点。

2.根据权利要求1所述的基于GIS的排水管网问题诊断装置，其特征在于：所述监测设备通过物联网关与云服务平台相连，所述云服务平台与可视化数据展示系统相连。

3.根据权利要求1所述的基于GIS的排水管网问题诊断装置，其特征在于：所述监测设备包括液位传感器、流量传感器和水质监测仪，所述液位传感器用于监测检查井内的液位，并将监测数据通过物联网关传输给云服务平台，所述流量传感器和水质监测仪用于监测与检查井相连通的管道内的流量和水质，并将监测数据通过物联网关传输给云服务平台。

4.根据权利要求1所述的基于GIS的排水管网问题诊断装置，其特征在于：所述物联网关设置于检查井外，用于接收检查井内监测设备传送的监测数据，并将其通过GPRS网络传输至云服务平台。

5.根据权利要求1所述的基于GIS的排水管网问题诊断装置，其特征在于：所述污染源定位是结合区域污水管网水质模型及各测点的水量水质监测数据，对区域是否存在雨污错接、企业偷排或污水超标排放现象进行分析，并分析可能的排污口位置、排污时间及排污量。

6.一种基于GIS的排水管网问题诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，建立排水管网GIS三维可视化模型，包括综合地理信息系统GIS、数据库与三维模型，显示排水管网的空间层次和位置；

步骤二，管网基本数据收集，包括管网属性数据、水质数据、流量数据、污染源数据；

步骤三，建立管网节点流量模型，用于对管网排污流量数据、压力数据进行统计计算分析，并通过GIS地图显示；

步骤四，建立关联排污水源信息的排污水质成分元数据库，将排污水源信息数据进行收集；

步骤五，监测数据超标，当管网中存在的水质污染不超标时，则将数据传回可视化数据展示系统和元数据库中；

步骤六，GIS地图实时报警，当管网中存在的水质污染超标时，可视化数据展示系统通过GIS地图实时进行显示报警；

步骤七，污染源信息GIS显示，将主管段的管网节点中水质数据与排污水质成分元数据库分析对比，若相同则得到排污水源信息，并通过GIS地图显示。

7.根据权利要求6所述的基于GIS的排水管网问题诊断方法，其特征在于，所述步骤二中，管网属性数据包括：

A.管道结构数据：管材、管径、管长、壁厚；

B.管道功能数据：管道类型、功能等级；

C.管道位置数据：管道编号、上游检查井编号、下游检查井编号、所在道路及道路等级、埋深、X坐标、Y坐标；

D.管道施工数据：敷设坡度、设计充满度、设计单位、施工单位；

E.管道健康数据：运行时间、缺陷数量及等级、缺陷检测方法及时间、缺陷检测单位、缺陷修复方法及材料、内衬壁厚、缺陷修复设计及施工单位；

F.管道环境数据：地下水位、土壤类型及地质状况；

G.管道输送介质数据：腐蚀介质种类、腐蚀介质浓度。

8.根据权利要求6所述的基于GIS的排水管网问题诊断方法，其特征在于，所述步骤二中，污染源数据包括：

A.位置数据：编号、X坐标、Y坐标、排口接入管道编号；

B.污染物数据：污水类型、污水预处理工艺、突出污染物、排水水量及水质。