CN112925680B - 一种管网监测方法、***、介质及电子终端 - Google Patents

一种管网监测方法、***、介质及电子终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种管网监测方法、***、介质及电子终端，方法包括：采集管网关联信息；将管网关联信息传输至对应的边缘计算模块进行边缘计算，获取第一结果；控制边缘计算模块将管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块；控制相邻的边缘计算模块根据管网关联信息进行边缘计算，获取第二结果和/或第三结果；根据第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测；本发明中的方法，通过控制边缘计算模块将管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块，并控制相邻的边缘计算模块根据管网关联信息进行边缘计算，根据第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测，能够较好地对管网进行监测，精确度较高，降低安全隐患。

Description

一种管网监测方法、***、介质及电子终端
技术领域
本发明涉及管网工程领域，尤其涉及一种管网监测方法、***、介质及电子终端。
背景技术
随着城市化建设愈发加快，各种水、气、油等地下管网跑冒滴漏的发生越来越多，以国内中等城市规模的供水管网为例，目前主要通过具有数据采集、计算和通讯功能的边缘计算模块对采集的数据进行处理，再将处理结果远传到云端服务器进行大数据综合数据分析，但是，由于边缘计算模块是对应区域唯一的处理和通讯节点，一旦其计算或存储出现故障，很容易导致漏损监测、压力管控、水质监测等功能不可用，造成对应监测区域数据不可测、不可控，产生一定的安全隐患。
发明内容
本发明提供一种管网监测方法、***、介质及电子终端，以解决现有技术中边缘计算模块是对应区域唯一的处理和通讯节点，一旦其计算或存储出现故障，很容易造成对应监测区域数据不可测、不可控的情况，产生一定的安全隐患。
本发明提供的管网监测方法，包括：
采集管网关联信息；
将所述管网关联信息传输至对应的边缘计算模块进行边缘计算，获取第一结果；
控制所述边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块；
控制相邻的边缘计算模块根据管网关联信息进行边缘计算，获取第二结果和/或第三结果；
根据所述第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测。
可选的，采集管网关联信息的步骤包括：
根据预先设置的划分原则，进行区域划分，获取一个或多个管网自治区域；
采集所述管网自治区域的管网关联信息，所述管网关联信息至少包括以下之一：压力信息、流量信息、温度信息、水质信息。
可选的，控制所述边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块的步骤包括：
根据预先设置的编码规则，对所述管网自治区域进行编号，所述管网自治区域与所述边缘计算模块一一对应；
根据所述管网自治区域的编号，控制对应的所述边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块。
可选的，还包括：
根据所述管网自治区域，确定节点对象，所述节点对象与所述管网自治区域一一对应，所述节点对象至少包括以下之一：节点编号、管网自治区域的编号、对应的管网自治区域的边缘计算结果，所述边缘计算结果至少包括以下之一：第一结果、第二结果、第三结果；
根据所述节点编号，构建节点对象环形链；
根据所述节点对象环形链，进行管网监测。
可选的，当有新的管网自治区域加入管网时，则构建新的节点对象，将所述新的节点对象***所述节点对象环形链的首尾连接处，进而连接相邻所述节点对象，所述首尾连接处为节点编号为第一的节点对象与节点编号为最后的节点对象之间的位置；
当有管网自治区域脱离管网时，则删除与脱离管网的自治区域相对应的节点对象，并连接剩余的节点对象，进而对所述节点对象环形链进行更新。
可选的，根据所述第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测的步骤包括：
判断所述第一结果、第二结果和第三结果是否相同，所述第一结果、第二结果、第三结果相同，则确定所述第一结果为最终结果；
若所述第一结果、第二结果和第三结果中，存在两份结果相同，一份不同，则确定两份相同的结果为最终结果；
若所述第一结果、第二结果和第三结果均不相同，则根据对应的所述管网关联数据，从新进行边缘计算，完成管网监测。
本发明还提供一种管网监测***，包括：
云端服务器、一个或多个用于采集管网关联信息的区域监测网络；
多个所述区域监测网络分别与对应的边缘计算模块连接，相邻所述边缘计算模块通信连接形成环路，所述边缘计算模块与所述云端服务器连接。
可选的，还包括：一个或多个用于信息传输的通信网关，多个所述通信网关分别与对应的所述边缘计算模块连接，相邻所述通信网关通信连接形成环路。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述中任一项所述方法。
本发明还提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如上述中任一项所述方法。
本发明的有益效果：本发明中的管网监测方法，通过控制边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块，并控制相邻的边缘计算模块根据管网关联信息进行边缘计算，获取第二结果和/或第三结果，根据所述第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测，能够较好地对管网进行监测，精确度较高，避免因为边缘计算模块的计算或存储发生故障，造成对应监测区域不可测、不可控的情况，降低安全隐患。
附图说明
图1是本发明实施例中管网监测方法的一流程示意图；
图2是本发明实施例中管网监测方法的另一流程示意图；
图3是本发明实施例中管网监测方法的节点对象环形链的结构示意图；
图4是本发明实施例中管网监测***的结构示意图。
附图标志：
a 节点对象；
b 通信网关
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
发明人发现，随着城市化建设愈发加快，各种水、气、油等地下管网跑冒滴漏的发生越来越多，漏损造成的能源浪费和环境污染事件层出不穷，如何快速准确地定位漏损事故点就成了迫切需要解决的问题。以国内中等城市规模的供水管网为例，目前主要通过具有数据采集、计算和通讯功能的边缘计算模块对采集的数据进行处理，再将处理结果远传到云端服务器进行大数据综合数据分析，但是，由于边缘计算模块是对应区域唯一的处理和通讯节点，一旦其计算或存储出现故障，很容易导致漏损监测、压力管控、水质监测等功能不可用，造成对应监测区域数据不可测、不可控，产生一定的安全隐患，因此，发明人提出一种管网监测方法、***、介质及电子终端，通过控制边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块，并控制相邻的边缘计算模块根据管网关联信息进行边缘计算，获取第二结果和/或第三结果，根据所述第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测，能够较好地对管网进行监测，精确度较高，避免因为边缘计算模块的计算或存储发生故障，造成对应监测区域不可测、不可控的情况，降低安全隐患，可实施性较强，成本较低。
如图1所示，本实施例中的管网监测方法，包括：
S1：采集管网关联信息；所述管网关联信息至少包括以下之一：压力信息、流量信息、温度信息、水质信息；可以理解的，所述管网关联信息还可以包括其他管网监测信息，可以根据实际情况进行信息采集；
S2：将所述管网关联信息传输至对应的边缘计算模块进行边缘计算，获取第一结果；可以理解的，边缘计算指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务，例如：根据所述管网关联信息，如压力信息，根据所述压力信息，判断管网中的该区域的管道压力是否超出预设的压力参考值，若管网中该区域的管道压力超出预设的压力参考值，则判定该区域的管道压力异常，进而获取第一结果，并发出对该区域所对应的阀门机构的控制指令，控制阀门机构的开闭程度，进而对该区域的管道压力进行调节，实施较方便；
S3：控制所述边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块；通过控制边缘计算模块将对应的管网自治区域的管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块，能够较好地避免将边缘计算模块作为对应的管网自治区域的唯一数据处理和通讯的节点，其中，管网自治区域与边缘计算模块一一对应，例如：当某一管网自治区域的边缘计算模块的存储或处理发生故障时，通过控制边缘计算模块将该管网自治区域的管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块进行存储和处理，能够避免边缘计算模块作为管网自治区域唯一的通信或计算节点，当其发生故障而造成对该管网自治区域的不可测、不可控，通过将管网关联信息传输至向量的边缘计算模块进行存储及处理，能够在一定程度上减少节点冗余程度，复杂程度较低，实施较方便；
S4：控制相邻的边缘计算模块根据管网关联信息进行边缘计算，获取第二结果和/或第三结果；例如：当边缘计算模块的数量为2个时，则控制所述边缘计算模块将管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块进行边缘计算，获取第二结果或第三结果，即每个边缘计算模块只有一个相邻的边缘计算模块，通过控制相邻的一个边缘计算根据传输的管网关联信息进行边缘计算，能够获取一个结果，即第二结果或第三结果；当边缘计算模块的数量大于或等于3个时，则控制所述边缘计算模块将管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块进行边缘计算，获取第二结果和第三结果，即每个边缘计算模块均有两个相邻的边缘计算模块，通过控制相邻的两个边缘计算模块根据所述管网关联信息进行边缘计算，能够获取两个结果，即第二结果和第三结果；
S5：根据所述第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测；通过控制边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块，并控制相邻的边缘计算模块根据管网关联信息进行边缘计算，获取第二结果和/或第三结果，根据所述第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测，能够较好地对管网进行监测，如对管网压力、漏损、水质等进行较好地监测，精确度较高，避免因为边缘计算模块的计算或存储发生故障，造成对应监测区域不可测、不可控的情况，降低安全隐患，可实施性较强，成本较低。
如图2所示，在一些实施例中的管网监测方法，包括：
S101：根据预先设置的划分原则，进行区域划分，获取一个或多个管网自治区域；
S102：采集所述管网自治区域的管网关联信息，所述管网关联信息至少包括以下之一：压力信息、流量信息、温度信息、水质信息；
S201：将所述管网关联信息传输至对应的边缘计算模块进行边缘计算，获取第一结果，所述管网自治区域与所述边缘计算模块一一对应，将所述管网自治区域的管网关联信息传输至对应的边缘计算模块进行边缘计算，获取第一结果，能够较好地对网关自治区域中的管网关联信息进行处理，例如：边缘计算模块根据所述管网关联信息，对管网自治区域中的压力、流量、温度、水质等进行分析；
S301：根据预先设置的编码规则，对所述管网自治区域进行编号，所述管网自治区域与所述边缘计算模块一一对应；
S302：根据所述管网自治区域的编号，控制对应的所述边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块；
在一些实施例中，由于边缘计算模块是动态分配公网地址，在每次启动或网络切换时会发生变化，因此，在其启动或变化后，控制边缘计算模块将公网地址和区域编号发送到云端服务器，由云端服务器进行记录保存；同时，边缘计算模块也会从云端服务器获取相邻编号的管网自治区域的公网地址；
在一些实施例中，根据管网自治区域的编号，控制对应的边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块所对应的公网地址，处于发送端的边缘计算模块根据是否接收到接收端返回的状态码或网络超时无响应，判断相邻的边缘计算模块是否接收到传输的管网关联信息，若相邻的边缘计算模块未接收到传输的管网关联信息，则发出警示信号，提醒相关人员进行网络维护；
S401：控制相邻的边缘计算模块根据管网关联信息进行边缘计算，获取第二结果和/或第三结果；
S501：根据所述管网自治区域，确定节点对象a，所述节点对象a与所述管网自治区域一一对应，所述节点对象a至少包括以下之一：节点编号、管网自治区域的编号、对应的管网自治区域的边缘计算结果，所述边缘计算结果至少包括以下之一：第一结果、第二结果、第三结果；
S502：如图3所示，根据所述节点编号，构建节点对象a环形链；可以理解的，例如：管网自治区域的数量为N个，当N大于或等于3个时，每个管网自治区域所对应的边缘计算模块将同时采集、存储、计算三份管网关联信息，即每个管网自治区域都具有两个相邻的管网自治区域，根据所述管网自治区域，构建节点对象a，每个节点对象a至少包括以下之一：节点编号、管网自治区域的边缘计算结果，所述边缘结算结果至少包括以下之一：第一结果、第二结果、第三结果，根据所述节点编号，连接相邻的节点对象a，进而获取节点对象a环形链；当N等于2个时，每个管网自治区域所对应的边缘计算模块将同时采集、存储、计算两份管网关联信息，即每个管网自治区域具有一个相邻的管网自治区域，根据所述管网自治区域，构建两个节点对象a，进一步地，连接所述节点对象a，完成节点对象a环形链的构建；可以理解的，图3中的1、2、3、4、5、6、7……N-1、N指的是节点编号，通过构建节点对象a环形链，能够较好地对管网进行实时监测，监测精确度较高，避免由于边缘计算模块的计算或存储发生故障而导致无法对对应的管网自治区域进行有效监测，降低安全隐患，可实施性较强，成本较低。
S503：根据所述节点对象a环形链，进行管网监测。
在一些实施例中，当有新的管网自治区域加入管网时，则构建新的节点对象a，将所述新的节点对象a***所述节点对象a环形链的首尾连接处，进而连接相邻所述节点对象a，所述首尾连接处为节点编号为第一的节点对象a与节点编号为最后的节点对象a之间的位置；
当有管网自治区域脱离管网时，则删除与脱离管网的自治区域相对应的节点对象a，并连接剩余的节点对象a，进而对所述节点对象a环形链进行更新。
在一些实施例中，根据所述节点对象a环形链，进行管网监测的步骤包括：
判断节点对象a中的所述第一结果、第二结果和第三结果是否相同，所述第一结果、第二结果、第三结果相同，则确定所述第一结果为最终结果；
若所述第一结果、第二结果和第三结果中，存在两份结果相同，一份不同，则确定两份相同的结果为最终结果；
若所述第一结果、第二结果和第三结果均不相同，则根据对应的所述管网关联数据，从新进行边缘计算，完成管网监测。
如图4所示，本实施例还提供一种管网监测***，包括：
云端服务器、一个或多个用于采集管网关联信息的区域监测网络；
多个所述区域监测网络分别与对应的边缘计算模块连接，相邻所述边缘计算模块通信连接形成环路，所述边缘计算模块与所述云端服务器连接；通过控制区域监测网络采集管网关联信息，并将所述管网关联信息传输至对应的边缘计算模块，控制对应的边缘计算模块根据所述管网关联信息进行边缘计算，获取第一结果，同时，控制边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块，并控制相邻的边缘计算模块根据管网关联信息进行边缘计算，获取第二结果和/或第三结果，根据所述第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测，能够较好地对管网进行监测，精确度较高，避免因为边缘计算模块的计算或存储发生故障，造成对应监测区域不可测、不可控的情况，降低安全隐患，可实施性较强，成本较低。
在一些实施例中，所述区域监测网络包括一个或多个采集管网关联信息的监测仪表，所述监测仪表的输出端分别与所述边缘计算模块连接。
在一些实施例中，还包括：一个或多个用于信息传输的通信网关b，多个所述通信网关b分别与对应的所述边缘计算模块连接，相邻所述通信网关b通信连接形成环路。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本实施例中的任一项方法。
本实施例还提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行本实施例中任一项方法。
本实施例中的计算机可读存储介质，本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例提供的电子终端，包括处理器、存储器、收发器和通信接口，存储器和通信接口与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使电子终端执行如上方法的各个步骤。
在本实施例中，存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种管网监测方法，其特征在于，包括：
采集管网关联信息；
将所述管网关联信息传输至对应的边缘计算模块进行边缘计算，获取第一结果；
控制所述边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块；
控制相邻的边缘计算模块根据管网关联信息进行边缘计算，获取第二结果和/或第三结果；
根据所述第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测；
采集管网关联信息的步骤包括，根据预先设置的划分原则，进行区域划分，获取一个或多个管网自治区域；采集所述管网自治区域的管网关联信息，所述管网关联信息至少包括以下之一：压力信息、流量信息、温度信息、水质信息，
根据所述管网自治区域，确定节点对象，所述节点对象与所述管网自治区域一一对应，所述节点对象至少包括以下之一：节点编号、管网自治区域的编号、对应的管网自治区域的边缘计算结果，所述边缘计算结果至少包括以下之一：第一结果、第二结果、第三结果；根据所述节点编号，构建节点对象环形链；根据所述节点对象环形链，进行管网监测；
当有新的管网自治区域加入管网时，则构建新的节点对象，将所述新的节点对象***所述节点对象环形链的首尾连接处，进而连接相邻所述节点对象，所述首尾连接处为节点编号为第一的节点对象与节点编号为最后的节点对象之间的位置；当有管网自治区域脱离管网时，则删除与脱离管网的自治区域相对应的节点对象，并连接剩余的节点对象，进而对所述节点对象环形链进行更新；
根据所述第一结果、第二结果和第三结果中的至少一个，进行管网监测的步骤包括，判断所述第一结果、第二结果和第三结果是否相同，所述第一结果、第二结果、第三结果相同，则确定所述第一结果为最终结果；若所述第一结果、第二结果和第三结果中，存在两份结果相同，一份不同，则确定两份相同的结果为最终结果；若所述第一结果、第二结果和第三结果均不相同，则根据对应的所述管网关联信息，重新进行边缘计算，完成管网监测。
2.根据权利要求1所述的管网监测方法，其特征在于，控制所述边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块的步骤包括：
根据预先设置的编码规则，对所述管网自治区域进行编号，所述管网自治区域与所述边缘计算模块一一对应；
根据所述管网自治区域的编号，控制对应的所述边缘计算模块将所述管网关联信息传输至相邻的边缘计算模块。
3.一种管网监测***，其特征在于，所述管网监测***用于实施权利要求1至2中任一项所述方法，所述管网监测***包括：
云端服务器、一个或多个用于采集管网关联信息的区域监测网络；
多个所述区域监测网络分别与对应的边缘计算模块连接，相邻所述边缘计算模块通信连接形成环路，所述边缘计算模块与所述云端服务器连接。
4.根据权利要求3所述的管网监测***，其特征在于，还包括：一个或多个用于信息传输的通信网关，多个所述通信网关分别与对应的所述边缘计算模块连接，相邻所述通信网关通信连接形成环路。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2中任一项所述方法。
6.一种电子终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求1至2中任一项所述方法。
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