CN103093302A - 用于水管理的方法与*** - Google Patents
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Abstract
提供水管理服务包括生成水核算模型。这种模型是通过经由计算机处理器实现的用户接口从包括水质、水量和水用途的选项中选择数据来生成的。该模型进一步通过经所述用户接口针对地理区域定义所述数据的参数并且经所述用户接口定义要采取的动作来生成。提供水管理服务还包括把经用户接口所选择的数据的数据源的通信地址映射到水核算模型、经所述通信地址从数据源接收数据的输入值、执行水核算模型并响应于执行该模型的结果而识别与实现动作。
Description
技术领域
本发明涉及水管理，更具体而言，涉及水核算***中集成的水质与用途度量。
背景技术
依赖于诸如可能的应用和区域性需求的情况，水质可以在许多方面有所不同。此外，无论是从时间上还是空间上说，水质变化都很快。例如，突然的强降雨可能导致洪水和给定流域细菌含量的相应上升。另外，经过流出源的水流可能会在几米内从某个相对纯净的源变成一个危险的污染体。影响水质的此类因素很多，包括病原体成分、重金属污染、盐化水平及许多其它要素。此外，水的用途结合对质量的影响会对其在流域和区域范围内的值有很大影响。民用、工业、农业及生态***对水的使用在核算水时是必须要考虑的。
发明内容
根据本发明的一种实施方式，提供了用于提供水管理服务的方法。该方法包括生成水核算模型。该模型是通过经由计算机处理器实现的用户接口从包括水质、水量和水用途的选项中选择数据来生成的。该模型进一步通过经所述用户接口针对地理区域定义所述数据的参数并且经所述用户接口定义要采取的动作来生成。所述方法还包括把经用户接口选择的数据的数据源的通信地址映射到所述水核算模型、经所述通信地址从数据源接收数据的输入值、执行水核算模型，以及响应于执行该模型的结果而识别和实现动作。
根据本发明的另一种实施方式，提供了用于提供水管理服务的***。该***包括主机***计算机和可由所述主机***计算机执行的逻辑器。所述逻辑器配置成实现一种方法。该方法包括生成水核算模型。该模型是通过从包括水质、水量和水用途的选项中选择数据来生成的。该模型进一步通过针对地理区域定义所述数据的参数并且定义要采取的动作来生成。所述方法还包括把所选择的数据的数据源的通信地址映射到所述水核算模型、经所述通信地址从数据源接收数据的输入值、执行水核算模型，以及响应于执行该模型的结果而识别和实现动作。
根据本发明的另一种实施方式，提供了用于提供水管理服务的计算机程序产品。该计算机程序产品包括嵌入有程序指令的存储介质，所述程序指令在被计算机执行时使得该计算机实现一种方法。该方法包括生成水核算模型。该模型是通过从包括水质、水量和水用途的选项中选择数据来生成的。该模型进一步通过针对地理区域定义所述数据的参数并且定义要采取的动作来生成。所述方法还包括把所选择的数据的数据源的通信地址映射到所述水核算模型、经所述通信地址从数据源接收数据的输入值、执行水核算模型，以及响应于执行该模型的结果而识别和实现动作。
通过本发明的技术，实现了附加的特征与优点。本发明的其它实施方式与方面在这里将进行具体描述而且被看作是所请求保护的发明的一部分。为了对具有所述优点和特征的本发明有更好的理解，参照描述与附图。
附图说明
被看作本发明的主题特别地是在本说明书结尾处的权利要求书中指出并明确地请求保护。从以下具体描述并联系附图，本发明的以上及其它特征和优点是显然的，附图中：
图1绘出了根据本发明实施方式的可以实现水管理服务的***的框图；
图2绘出了例示根据本发明实施方式的水管理服务的功能性部件的框图；
图3绘出了根据本发明实施方式的描述用于实现水管理服务的处理的流程图；及
图4绘出了例示由根据本发明实施方式的水管理服务所使用的水量方面的用户接口画面。
具体实施方式
根据示例实施方式，提供了水管理服务。所述水管理服务提供了为关于水管理***中水量、水质及用途的各种水相关度量收集数据的能力。数据被数据源捕捉并发送到收集***。收集***包括用户接口部件，用于使授权用户能够设置在配置水管理服务中所采用的数据源和控制***中所使用的偏好，及生成并执行水管理模型、执行对前面所实现的模型的历史的分析并便于新模型的生成或现有模型的演化，以为水处理实体增加确保高水质的能力及维持社区所需的足够水位。在收集***上执行的管理逻辑器利用从模型执行所获得的信息来分析和采纳用户社区水消费的价格点。
现在转向图1，将描述一种示例实施方式中的可以实现水管理服务的***100。图1的***100包括经一个或多个网络110与数据源104、控制***106和用户***108通信的主机***102。
主机***102可以实现为能够处理水管理服务的用户所进行的大量行为的高速计算机处理设备（例如，大型计算机）。主机***102可以由水管理机构（例如，水处理设施或政府机构）来实现，或者可以作为服务由应用服务提供方（ASP）实体向这些机构提供。在一种示例实施方式中，主机***102为水管理机构执行各种水相关度量的数据收集，如在这里将进一步描述的。
在一种实施方式中，数据源104是指从水源捕捉原始数据的设备或装备。例如，数据源104可以包括位于水源附近并且配置成测量水源质量方面的探针、传感器及其它仪器（未示出），其中水源质量方面例如有微生物、细菌、浊度、含盐量、化学品、病原体和温度，这仅仅是举了一些例子。水源可以包括水库、储水池（basin）、河流等。
数据源104还可以包括用于经一个或多个网络发送数据的通信部件116。在一种实施方式中，通信部件116可以包括例如收发器、天线和/或网卡，用于利用包括WiFi、蓝牙、蜂窝、卫星、铜布线、同轴线缆等的无线和/或有线传送技术接收和传输数据。例如，数据源104上的探针从水源收集数据，并且把数据传送到通信部件116，用于经网络110发送到主机***102。在一种实施方式中，数据源104捕捉到的数据可以作为原始数据发送到主机***102，或者可以在发送之前进行处理。数据源104还可以包括用于处理原始数据和/或格式化要经网络110发送的数据的计算机处理器118。可选地，如果数据源104不包括计算机处理器，那么，捕捉到的数据可以经通信部件116发送到配置成用于接收数据的计算机处理器。
在另一种实施方式中，数据源104中的一些可以可选地包括其它的信息源，例如由直接观察水源或者观察到可能会对水质或水量有影响的事件的用户操作的便携式通信设备（例如，蜂窝电话、智能电话或者其它便携式设备）。主机***102从这些便携式设备收集到的数据可以包括由通信设备的用户提供的文字、图像、消息或者其它信息。例如，水源附近的观察者可能会在水源中目击一种先前未报道过的物质、记录该物质的图像并且把带日期/时间信息及可选地还有文字描述的图像发送到主机***102或把信息转发到主机***102的另一个实体。
在另一种实施方式中，数据源104可以包括捕捉关于水源的数据（例如，指示水量的可视化数据）的远程卫星。
控制***106管理并控制各种水相关***的操作。例如，控制***106可以包括电子开关、激活/停用控件或者其它元件，这些元件在投入使用时执行关于一个水源中的水的防漏、流动、过滤和/或构成的功能。例如，控制***106可以包括激活或停用水处理厂的泵的开关。另一种控制***106可以用于增加或减小水通过一个通道或者从一个位置到另一个位置的流量。控制***106的另一个例子包括释放例如氯的添加剂来提高水质的部件。应当理解，提供以上例子是为了例示的目的而不应当看作是对范围的限制。
在一种实施方式中，控制***106通信耦合到与以上关于数据源104所述的那些类似的通信部件120。控制***106经通信部件120从主机***102接收指令，来修改关于水源的操作，如在这里将描述的。
网络110可以包括任何类型的网络，例如局域网、广域网、虚拟专用网和互联网。此外，网络110可以配置成例如经蜂窝网络、卫星网络和全球定位***支持无线通信。
主机***102执行用于实现在此所述的示例水管理服务的管理逻辑器112。管理逻辑器112包括用户接口部件，用于使授权用户能够设置在配置水管理服务中所采用的数据源104和控制***106中所使用的偏好，及生成并执行水管理模型、执行对前面所实现的模型的历史的分析并便于新模型的生成或现有模型的演化，以为水处理实体增加确保高水质的能力及维持社区所需的足够水位。管理逻辑器112还可以配置成利用从模型执行所获得的信息来分析和采纳用户社区水消费的价格点。水管理服务的这些及其它特点将在这里进一步描述。
主机***102通信耦合到存储在实现水管理服务中所使用的各种数据的存储设备114。例如，存储设备114可以存储管理模型、执行历史及其它期望的信息。存储设备114可以直接与主机***102通信（例如，通过线缆布线），或者可以例如作为合并的数据源被主机***102经一个或多个网络110逻辑寻址。
用户***108可以实现为通用计算机，例如台式计算机或者膝上型计算机。用户***108可以经网络110从主机***102访问管理逻辑器112的用户接口，来生成并运行模型、查看执行历史并执行分析。用户***108可以由主机***102的代表或者水管理服务的终端用户操作。
现在转向图2，将描述一种示例实施方式中的水管理服务的各种功能性部件。功能性部件包括模型处理引擎202、模型生成器204及所存储模型206部件。用户经模型生成器204创建模型，其中模型生成器204可以由管理逻辑器112的用户接口和用户***108实现。所创建的模型可以作为几个所存储的模型206中的一个存储在例如图1的存储设备114中。模型处理引擎202接收与水量208、水质210和水用途212相关的数据输入。关于水量208的数据输入可以来自数据源104（例如，物理现场传感器或者远程卫星感测）。水量信息可以被捕捉并通过立方米或类似的度量单位存储。关于水质210的数据输入可以来自数据源104。关于水用途212的数据输入可以来自基于相关测量与代理的范围估计用途的专用计量或计算机模型。水用途212信息可以包括一个社区对水源使用的性质的统计分析。例如，10%的水由该社区的居民民用，30%用于农业，40%的水用于维持该社区的生态***，而20%的水由于蒸发、蒸腾和缺少防漏（例如，流到了大海）而损失了。
模型处理引擎202对数据输入应用经模型生成器204创建的模型。模型处理引擎202可以由主机***102的计算机处理单元及管理逻辑器112来实现。对输入应用该模型的结果可以由执行历史部件218存储（例如，存储在图1的存储设备114中）。
功能性部件还包括告警部件214和操作修改部件216。管理逻辑器112可以由用户经用户接口配置为识别要生成告警的条件。例如，如果来自数据源104的数据输入指示微生物水平达到了指定阈值，就生成告警并将其发送到指定的实体或个人。当用户正处于创建模型的过程中时，可以提供这种告警信息，如这里将进一步描述的。模型处理引擎202基于模型执行的结果生成告警。在另一种实施方式中，管理逻辑器112可以由用户经用户接口配置为识别进行操作修改的条件。操作修改部件216经模型处理引擎212驱动控制***106，以响应于模型的执行而修改关于水源的各种操作。
现在转向图3，将描述一种示例实施方式中的用于实现水管理服务的处理的流程图。在一种实施方式中，服务提供了基于网络的用户接口，用于在创建和实现模型时从用户接收信息。一旦被访问，该用户接口就经管理逻辑器112提示用户通过该处理。
在步骤302，用户选择或输入要由模型使用的数据。例如，图4例示了与水量相关的各方面或事件。用户可以选择选项中的一个或多个，选项在被选择时使管理逻辑器112依赖于所述选择而请求附加的信息。例如，可以为“库存”402输入水源中当前的水储量。在另一个例子中，用户可以选择“泄漏”404、“循环利用”406和“蒸散”408，并且输入由于泄漏事件和蒸散而损失的水的量或百分比，及循环利用的水的量或百分比。除了这些例子之外，当地条件可以定义需要考虑的水量的其它方面的性质与重要性，例如水流（例如，地表和地下水流）、运输中的水（例如，管道分布）、水的天气驱动源（例如，雨、雪和风暴潮）及由于周边地区和全球气候变化对水量的更广泛影响。
此外，在步骤302，用户选择或输入与水质和用途相关的数据。关于水质，用户可以输入影响水质的水的各方面。这些方面可以通过化学、生物和物理质量（例如，浊度）来分类。
在步骤304，用户定义用于水源和/或水源集合的数据的参数。例如，诸如氯的添加剂的允许范围可以被数据源104跟踪并传送到主机***102。这些范围指定了这种数据要素的参数。也可以定义用于其它要素（例如，微生物、病原体、细菌等）的可接受范围。在一种实施方式中，这些范围中的一些可以基于环境或健康规定与法律预先配置。以这种方式，用户可以被允许重新定义仅满足更严格标准的参数。由用户设置的范围可以考虑为水源指定的水用途信息。例如，如果水的用途主要是工业应用，那么相对民用来说对高质量水的需求可能就不必要了。
在步骤306，用户可以定义当数据输入值在用户所指定的范围外面时所要采取的动作。这些动作可以包括生成告警并向指定的个人发送告警，和/或可以包括启动对水***部件的操作修改。告警与操作修改可以通过为个人、实体或相关控制***106提供电子地址来定义。
在步骤308，管理逻辑器112从所选择的数据、所定义的参数和上述动作生成模型。
在步骤310，管理逻辑器112把告警接收方、控制***106和数据源104的通信地址映射到模型。
在步骤312，管理逻辑器112从由用户配置的数据源104接收数据的输入值。
在步骤314，关于数据输入执行模型。管理逻辑器112识别数据输入的对应数据源104。例如，管理逻辑器112可以例如经由IP地址或标识符来识别用户通过用户接口选择的数据源104，并且关联指示水源中化学品的阳性标识的数据输入。
在步骤316，管理逻辑器112基于执行模型的结果识别并实现动作。例如，管理逻辑器112生成告警和/或启动操作修改。
模型可以与模型执行的结果的执行历史一起存储在存储设备114中，用于分析。管理逻辑器112可以配置成执行趋势分析、评定所有权/权限管理、建模未来的情景、评估社会意识（例如，多少人使用并影响水）、创建显示水***（例如，储水池、流动、保持设施）中的位置及其状态的地理仪表盘，并且生成用于水用途的定价模型。
本发明的技术效果提供了为关于水管理***中水量、水质及用途的各种水相关度量收集数据的能力。数据被数据源捕捉并发送到收集***。收集***包括用户接口部件，用于使授权用户能够设置在配置水管理服务中所采用的数据源和控制***中所使用的偏好，及生成并执行水管理模型、执行对前面所实现的模型的历史的分析，并便于新模型的生成或现有模型的演化，以为水处理实体增加确保高水质的能力以及维持社区所需的足够水位。在收集***上执行的管理逻辑器利用从模型执行所获得的信息来分析和采纳用户区水消费的价格点。
如本领域技术人员将认识到的，本发明的各方面可以体现为***、方法或者计算机程序产品。相应地，本发明的各方面可以采取完全硬件实施方式、完全软件实施方式（包括固件、驻留软件、微代码等）或者结合软件与硬件方面的实施方式的形式，这些形式在这里全都可以总体上称为“电路”、“模块”或者“***”。此外，本发明的各方面还可以采取体现在一种或多种计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，其中所述计算机可读介质上有计算机可读程序代码。
可以利用一种或多种计算机可读介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如，但不限于，电、磁、光、电磁、红外或者半导体***、装置或设备或者以上所述的任意合适组合。计算机可读存储介质的更具体例子（非穷尽列表）将包括以下：具有一条或多条电线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦可编程只读存储器（EPROM或闪速存储器）、光纤、便携式光盘只读存储器（CD-ROM）、光存储设备、磁存储设备或者以上所述的任意合适组合。在本文档的背景下，计算机可读存储介质可以是可包含或存储由指令执行***、装置或设备使用或者与其结合使用的程序的任何有形介质。
计算机可读信号介质可以包括其中例如，在基带中或者作为载波的一部分体现计算机可读程序代码的传播数据信号。这种传播信号可以采取多种形式中的任何一种，包括但不限于电磁、光或者其任意合适组合。计算机可读信号介质可以是非计算机可读存储介质而且可以传送、传播或者运输由指令执行***、装置或设备使用或者与其结合使用的程序的任何计算机可读介质。
体现在计算机可读介质上的程序代码可以利用任何适当的介质发送，包括但不限于无线、有线、光纤线缆、RF等，或者以上所述的任意合适组合。
用于执行本发明各方面的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任意组合来写，编程语言包括面向对象的编程语言，例如Java、Smalltalk、C++等，及传统的过程编程语言，例如“C”编程语言或者类似的编程语言。程序代码可以完全在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上、作为独立的软件包、部分在用户的计算机上而且部分在远端计算机上或者完全在远端计算机或服务器上执行。在后一种场景下，远端计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，网络包括局域网（LAN）或广域网（WAN），或者可以连接到外部的计算机（例如，利用互联网服务提供商通过互联网）。
以下参考根据本发明实施方式的方法、装置（***）和计算机程序产品的流程图例示和/或框图来描述本发明的各方面。将理解，所述流程图例示和/或框图的每一块及所述流程图例示和/或框图中块的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或者其它可编程数据处理装置的处理器，来产生一种机器，使得所述指令在经计算机或者其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生用于实现在所述流程图和/或框图块中所指定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，所述指令可以指示计算机、其它可编程数据处理装置或者其它设备以特定的方式起作用，使得存储在计算机可读介质中的指令产生一种制造品，该制造品包括实现在所述流程图和/或框图块中所指定的功能/动作的指令。
所述计算机程序指令还可以加载到计算机、其它可编程数据处理装置或者其它设备上，使得一系列操作步骤在计算机、其它可编程装置或者其它设备上执行，以产生一种计算机实现处理，使得在所述计算机或者其它可编程装置上执行的指令提供用于实现在所述流程图和/或框图块中所指定的功能/动作的处理。
附图中的流程图和框图说明了根据本发明各种实施方式的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系结构、功能性与操作。就此而言，流程图或框图中的每一块都可以代表代码的一个模块、片段或者部分，所述模块、片段或者部分包括用于实现指定逻辑功能的一条或多条可执行指令。还应当注意，在有些备选实现中，块中所指出的功能可以不按图中指示的次序发生。例如，依赖于所涉及的功能性，顺次示出的两个块事实上可以基本上同时执行，或者有时候这些块可以颠倒的次序执行。还应当注意，框图和/或流程图例示中的每一个块及框图和/或流程图例示中块的组合可以由执行指定功能或动作的基于硬件的专用***或者专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在这里所使用的术语仅仅是为了描述特定的实施方式而不是要作为本发明的限制。除非上下文明确地另外指出，否则在此所使用的单数形式“一个”和“这个”旨在也包括复数形式。还应当理解，当在本说明书使用时，术语“包括”和/或“包含”指定了所述特征、整体、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、部件和/或其组的存在或添加。
以下权利要求中所有方式或步骤加功能元素的对应结构、材料、动作及等同物都是要包括用于结合具体所请求保护的其它所述元素执行功能的任何结构、材料或动作。已经为了说明和描述给出了本发明的描述，但不是旨在穷举或者要把本发明限定到所公开的形式。在不背离本发明范围与主旨的情况下，许多修改和变化对本领域普通技术人员都将是显而易见的。实施方式的选择和描述是为了最好地解释本发明的原理和实践应用，并使本领域普通技术人员能够理解本发明具有适于预期特定使用的各种修改的各种实施方式。
在此所述的流程图仅仅是一个例子。在不背离本发明主旨的情况下，对在此所述的这个图或者步骤（或者操作）可以有许多变化。例如，步骤可以按不同的次序执行或者可以添加、删除或修改步骤。所有这些变化都被看作是所保护的发明的一部分。
尽管已经描述了本发明的优选实施方式，但是应当理解，无论是现在还是将来，本领域技术人员都可以进行属于以下权利要求范围的各种改进和增强。这些权利要求应当解释为维持对最初所描述的发明的适当保护。
Claims (14)
1.一种提供水管理服务的方法，该方法包括：
生成水核算模型，包括：
经由计算机处理器实现的用户接口从包括水质、水量和水用途的选项中选择数据；
经所述用户接口针对地理区域定义所述数据的参数；及
经所述用户接口定义要采取的动作；
把经所述用户接口选择的数据的数据源的通信地址映射到所述水核算模型；
经所述通信地址从所述数据源接收所述数据的输入值，所述数据源监视水源；
执行所述水核算模型；及
响应于执行所述模型的结果而识别和实现动作。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据的参数包括水源中添加剂的可接受水平，所述可接受水平是由阈值定义的。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述添加剂的可接受水平定义为水用途的函数。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据的参数包括影响水质的要素的可接受水平，所述要素包括微生物、病原体和细菌中的至少一种，所述要素的可接受水平预先配置成遵循环境规定。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述要素的可接受水平定义为水用途的函数。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述要素的可接受水平还定义为水量的函数。
7.如权利要求1所述的方法，其中，水用途分类为：
民用；
农业应用；及
生态***应用。
8.一种提供水管理服务的***，该***包括：
主机***计算机；及
逻辑器，能由所述主机***计算机执行，该逻辑器配置成实现一种方法，该方法包括：
生成水核算模型，包括：
从包括水质、水量和水用途的选项中选择数据；
针对地理区域定义所述数据的参数；及
定义要采取的动作；
把经用户接口选择的数据的数据源的通信地址映射到所述水核算模型；
经所述通信地址从所述数据源接收所述数据的输入值；
执行所述水核算模型；及
响应于执行所述模型的结果而识别和实现动作。
9.如权利要求8所述的***，其中，所述数据的参数包括水源中添加剂的可接受水平，所述可接受水平是由阈值定义的。
10.如权利要求9所述的***，其中，所述添加剂的可接受水平定义为水用途的函数。
11.如权利要求8所述的***，其中，所述数据的参数包括影响水质的要素的可接受水平，所述要素包括微生物、病原体和细菌中的至少一种，所述要素的可接受水平预先配置成遵循环境规定。
12.如权利要求11所述的***，其中，所述要素的可接受水平定义为水用途的函数。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述要素的可接受水平还定义为水量的函数。
14.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据源是远程卫星。
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