排水管网的监测方法、系统及电子设备、存储介质与流程

本公开涉及水环境健康监测，尤其涉及一种排水管网的监测方法、系统及电子设备、存储介质。

背景技术：

1、排水管网是城市重要基础设施之一，排水管网的健康问题，尤其是排水管网的外水入侵现象，通常会直接影响对应区域的水环境质量。因此，对排水管网的健康进行实时监测，分析排水管网是否发生外水入侵现象，并分析外水入侵现象的发生位置对于管道维护十分重要。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提出了一种排水管网的监测方法、系统及电子设备、存储介质的技术方案。

2、根据本公开的一方面，提供了一种排水管网的监测方法，包括：确定目标排水管网的任意一个监测点位的目标监测时间序列数据，其中，任意一个监测点位的目标监测时间序列数据，包括该监测点位的目标液位时间序列数据，以及至少一种水质指标的目标监测值时间序列数据；针对任意一个监测点位，根据该监测点位的历史监测时间序列数据、历史位置影响因子和历史外水入侵记录数据，构建该监测点位的外水入侵分析模型，其中，任意一个监测点位的历史监测时间序列数据，包括该监测点位的历史液位时间序列数据，以及所述至少一种水质指标的历史监测值时间序列数据，任意一个监测点位的历史位置影响因子，用于指示该监测点位相对于所述目标排水管网对应的外部水源的历史位置关系；针对任意一个监测点位，基于该监测点位的目标监测时间序列数据、目标位置影响因子，以及该监测点位的外水入侵分析模型，确定该监测点位的外水入侵分析结果，其中，任意一个监测点位的目标位置影响因子，用于指示该监测点位相对于目标排水管网对应的外部水源的实时位置关系，任意一个监测点位的外水入侵分析结果，包括所述目标排水管网在该监测点位出现外水入侵现象的概率。

3、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：针对任意一个监测点位，根据该监测点位的管底高程、该监测点位相对于所述外部水源的目标管网路径距离、以及所述外部水源的水位时间序列数据，确定该监测点位的实时水力梯度，其中，任意一个监测点位的实时水力梯度，用于表示该监测点位处单位管网路径长度上的实时水头差；在该监测点位的实时水力梯度满足第一预设条件的情况下，根据第一预设值，或该监测点位的实时水力梯度，确定该监测点位的目标位置影响因子；在该监测点位的实时水力梯度满足第二预设条件的情况下，根据第二预设值，确定该监测点位的目标位置影响因子。

4、在一种可能的实现方式中，所述针对任意一个监测点位，根据该监测点位的历史监测时间序列数据、历史位置影响因子和历史外水入侵记录数据，构建该监测点位的外水入侵分析模型，包括：针对任意一个监测点位，确定该监测点位的外水入侵分析模型参数的先验分布；根据该监测点位的历史监测时间序列数据、历史位置影响因子和历史外水入侵记录数据，构建该监测点位的外水入侵分析模型参数的似然函数；根据该监测点位的外水入侵分析模型参数的先验分布和似然函数，确定该监测点位的外水入侵分析模型参数的后验分布；根据该监测点位的外水入侵分析模型参数的后验分布，确定该监测点位的外水入侵分析模型参数；根据该监测点位的外水入侵分析模型参数，构建该监测点位的外水入侵分析模型。

5、在一种可能的实现方式中，所述针对任意一个监测点位，确定该监测点位的外水入侵分析模型参数的先验分布，包括：针对任意一个监测点位，根据该监测点位的上游汇流面积、地表径流系数、历史流量时间序列数据和历史降雨时间序列数据，确定该监测点位的理论本底流量，其中，任意一个监测点位的理论本底流量，用于表示没有出现外水入侵现象的情况下，所述目标排水管网在该监测点位处的理论流量；根据该监测点位的理论本底流量，确定该监测点位的外水入侵分析模型参数的物理可行域；根据该监测点位的外水入侵分析模型参数的物理可行域，确定该监测点位的外水入侵分析模型参数的先验分布。

6、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：针对任意一个监测点位，在该监测点位的外水入侵分析结果满足第三预设条件的情况下，确定该监测点位的警报信息，其中，该监测点位的警报信息，用于指示对该监测点位进行外水入侵现象排查。

7、在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：在该监测点位的外水入侵现象排查结果满足第四预设条件的情况下，根据该监测点位的目标监测时间序列数据、目标位置影响因子和外水入侵现象排查结果，对该监测点位的外水入侵分析模型进行优化更新。

8、在一种可能的实现方式中，所述在该监测点位的外水入侵现象排查结果满足第四预设条件的情况下，根据该监测点位的目标监测时间序列数据、目标位置影响因子和外水入侵现象排查结果，对该监测点位的外水入侵分析模型进行优化更新，包括：将该监测点位的外水入侵分析模型参数的后验分布，确定为该监测点位的外水入侵分析模型参数的新先验分布；根据该监测点位的目标监测时间序列数据、目标位置影响因子和外水入侵现象排查结果，构建该监测点位的外水入侵分析模型参数的新似然函数；根据该监测点位的外水入侵分析模型参数的新似然函数和新先验分布，确定该监测点位的外水入侵分析模型参数的新后验分布；根据该监测点位的外水入侵分析模型参数的新后验分布，确定该监测点位的新外水入侵分析模型参数；根据该监测点位的新外水入侵分析模型参数，对该监测点位的外水入侵分析模型进行优化更新。

9、根据本公开的另一方面，提供了一种排水管网的监测系统，包括：数据预处理模块，用于确定目标排水管网的任意一个监测点位的目标监测时间序列数据，其中，任意一个监测点位的目标监测时间序列数据，包括该监测点位的目标液位时间序列数据，以及至少一种水质指标的目标监测值时间序列数据；模型构建模块，用于针对任意一个监测点位，根据该监测点位的历史监测时间序列数据、历史位置影响因子和历史外水入侵记录数据，构建该监测点位的外水入侵分析模型，其中，任意一个监测点位的历史监测时间序列数据，包括该监测点位的历史液位时间序列数据，以及所述至少一种水质指标的历史监测值时间序列数据，任意一个监测点位的历史位置影响因子，用于指示该监测点位相对于所述目标排水管网对应的外部水源的历史位置关系；外水入侵分析模块，用于针对任意一个监测点位，基于该监测点位的目标监测时间序列数据、目标位置影响因子，以及该监测点位的外水入侵分析模型，确定该监测点位的外水入侵分析结果，其中，任意一个监测点位的目标位置影响因子，用于指示该监测点位相对于目标排水管网对应的外部水源的实时位置关系，任意一个监测点位的外水入侵分析结果，包括所述目标排水管网在该监测点位出现外水入侵现象的概率。

10、根据本公开另一方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述方法的步骤。

11、根据本公开另一方面，提供了一种非易失性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上述方法的步骤。

12、在本公开实施例中，确定目标排水管网的任意一个监测点位的包括该监测点位的目标液位时间序列数据，以及至少一种水质指标的目标监测值时间序列数据的目标监测时间序列数据后，针对任意一个监测点位，可以根据包括该监测点位的历史液位时间序列数据、至少一种水质指标的历史监测值时间序列数据的历史监测时间序列数据、能够指示该监测点位相对于目标排水管网对应的外部水源的历史位置关系的历史位置影响因子、以及历史外水入侵记录数据，构建该监测点位的外水入侵分析模型，相对于现有技术中仅利用水质指标和液位的监测数据进行分析的外水入侵分析方法，通过引入历史位置影响因子，使得外水入侵分析模型能够有效利用该监测点位的地理位置信息，充分刻画该监测点位的外部水文环境，从而提高对高风险的监测点位的敏感性。针对任意一个监测点位，可以基于该监测点位的目标监测时间序列数据、目标位置影响因子，以及该监测点位的外水入侵分析模型，综合利用对该监测点位在时间维度和空间维度的特征信息，确定该监测点位的外水入侵分析结果，以指示目标排水管网在该监测点位出现外水入侵现象的概率，提高外水入侵分析结果的准确性和可靠性。

13、根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。