[发明专利]断丝预测模型构建和预应力钢筒混凝土管的断丝预测方法

说明书

本发明公开了一种断丝预测模型构建和预应力钢筒混凝土管的断丝预测方法，断丝预测模型构建方法包括：获取预应力钢筒混凝土管中发生断丝的目标管节的历史断丝数据，历史断丝数据包括发生断丝的目标管节的使用时长、断丝时间以及位置信息；根据多个目标管节的位置信息对多个目标管节进行分段处理并根据每一管段中包含的目标管节对应的断丝时间进行断丝数据统计得到每一管段对应的断丝数据统计结果，断丝数据统计结果包括每一管段对应的位置信息、包含的目标管节的断丝时间、使用时长以及断丝数量；根据断丝数据统计结果对预设模型进行训练直至满足预设训练条件，得到预应力钢筒混凝土管的断丝预测模型。

技术领域

本发明涉及大数据分析技术领域，具体涉及一种断丝预测模型构建和预应力钢筒混凝土管的断丝预测方法。

背景技术

随着经济的快速发展和城市化的加速推进，城市供水需求不断加大，与此同时，为保证城市中的水资源供给，城市的供水管网系统也越来越庞大。城市居民生活的供水安全与城市的供水管网系统有着密切关联。由于预应力钢筒混凝土管(PCCP)其公道的复合结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强和施工方便快捷等特性，广泛应用于长间隔输水干线和城市供水工程。但PCCP管道随着使用年限增加，会出现断丝等风险，需定期检测断丝情况，及时采取措施。一旦不能及时察觉和维修造成的损失难以估量，不仅难以保障城市的用水安全，并可能会对供水管道沿线居民生活和当地生态环境造成巨大影响。

目前对于PCCP管道断丝的研究与应用主要集中在PCCP监测和断丝检测等相关方面，当管道发生断丝后，通过相关检测设备及时确定断丝位置，然后对断丝管道进行维护，更多的是在检测原理上的研究，缺少对于断丝发生前的提前预测。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有检测方法缺少对于断丝发生前的提前预测的缺陷，从而提供一种断丝预测模型构建和预应力钢筒混凝土管的断丝预测方法、装置及电子设备。

根据第一方面，本发明实施例公开了一种断丝预测模型构建方法，包括：获取预应力钢筒混凝土管中发生断丝的多个目标管节的历史断丝数据，所述历史断丝数据包括发生断丝的目标管节的使用时长、断丝时间以及位置信息；根据所述多个目标管节的位置信息对所述多个目标管节进行分段处理并根据每一管段中包含的目标管节对应的断丝时间进行断丝数据统计得到每一管段对应的断丝数据统计结果，所述断丝数据统计结果包括每一管段对应的位置信息、包含的目标管节的断丝时间、使用时长以及断丝数量；根据所述断丝数据统计结果对预设模型进行训练直至满足预设训练条件，得到预应力钢筒混凝土管的断丝预测模型。

本发明提供的断丝预测模型构建方法，通过对获取到的多个目标管节的历史断丝数据进行统计得到每一管段对应的断丝数据统计结果，利用每一管段对应的断丝数据统计结果对预设模型进行训练，得到断丝预测模型，利用该断丝预测模型可以实现对预应力钢筒混凝土管的断丝数量的预测，后续可以利用该断丝预测模型预测的预应力钢筒混凝土管的断丝数量对发生断丝的管节进行提前干预。

可选地，所述根据所述断丝数据统计结果对预设模型进行训练直至满足预设训练条件，得到预应力钢筒混凝土管的断丝预测模型，包括：采用预设插值法对断丝数据统计结果进行扩充处理，得到扩充数据；利用所述扩充数据对所述预测模型进行训练。

通过上述方法，将断丝数据统计结果进行扩充处理，得到的扩充数据的数据特征更具有普适性，且更满足训练预设模型时对数据量的要求。

可选地，所述预设插值法包括三次插值法。

采用三次插值法对断丝数据统计结果进行扩充，得到的扩充数据可以产生整体上光滑的曲线。由于容易产生较剧烈的波动，使得曲线的最高点比最高的节点还高，曲线的最低点比最低的节点还低，达到扩充后的数据相互独立，接近真实的数据情况。

可选地，所述预设模型包括宽度回声状态网络模型。