一种农村污水网管线路规划方法及规划系统与流程

1.本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种农村污水网管线路规划方法及规划系统。


背景技术：

2.农村生活污水种类繁多，成分复杂，主要有冲洗卫生间的粪便污水，洗浴污水，厨房洗涤水、洗衣污水，清洁农具污水，生活垃圾堆放渗滤液产生的污水，人畜混居畜禽粪便污水和部分降雨入流等。部分地区农家乐和乡村旅游较发达，还存在餐饮、洗车相关污水。村内工业企业还存在工人生活污水的排放。长期以来很多农村尚无排水系统，雨水和污水均沿道路边沟或路面排至就近水体。有排水系统或管道的地区，除小部分经济条件较好的村镇实行雨污分流制外，大部分地区采用合流制排水。部分污水收集和处理设施健全地区，实际运行中仍然存在雨污混流的情形，在雨季时，雨水混入污水系统的现象也不无发生。
3.同时由于缺乏系统规划、工程设计不合理等原因，绝大多数村庄的污水管网不够完善，收集范围小，户接入面窄，导致污水收集率偏低。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种农村污水网管线路规划方法，旨在解决现有技术中农村缺乏连接贯通的污水网管路线、以及现有的污水网管线路规划设置不够完善，收集范围小，户接入面窄，导致污水收集率偏低的问题。
5.本发明采取以下技术方案实现：
6.第一方面，本发明一个实施例提供了一种农村污水网管线路规划方法，包括如下步骤：
7.凭借各个分散的农村污水待处理点进行管路连接规划，获取多条污水网管路线；
8.获取各条污水网管路线的多项参考因子的表征值，凭借每项参考因子的表征值及其预设的权重计算污水网管路线的优先级；
9.凭借多条污水网管路线的优先级挑选出不合格的污水网管路线，把不合格的污水网管路线剔除。
10.进一步地，获取各条污水网管路线的多项参考因子的表征值，凭借每项参考因子的表征值及其预设的权重计算污水网管路线的优先级具体为：
11.凭借所述污水网管路线的每项参考因子，计算该参考因子的表征值与该参考因子的权重的乘积；
12.计算所述污水网管路线的各参考因子的所述乘积的和值；
13.凭借所述和值确定所述污水网管路线的优先级。
14.进一步地，凭借多条所述污水网管路线的优先级挑选出不合格的污水网管路线具体包括：
15.把多条所述污水网管路线依照输送的污水类型进行分类；
16.对各类污水网管路线，凭借该类污水网管路线的优先级挑选出不合格的污水网管路线。
17.进一步地，针对每一类污水网管路线，凭借该类污水网管路线的优先级挑选出不合格的污水网管路线具体为：
18.对各类污水网管路线，计算出该类污水网管路线中优先级最高的污水网管路线；针对该类污水网管路线中的各条污水网管路线，若该污水网管路线的优先级与其所在类污水网管路线中的优先级最高的污水网管路线之间的优先级的差值绝对值大于等于预设阈值一，则推断所述污水网管路线为不合格路线。
19.进一步地，把不合格的污水网管路线剔除之后，还包括：
20.针对各类污水网管路线，判断剔除不合格路线之后保留的污水网管路线的数量是否超过预设的与该类污水网管路线相应的数量阈值；
21.若超过，则将该类污水网管路线中优先级较高的前所述数量阈值的污水网管路线保留，其他的污水网管路线剔除。
22.进一步地，针对各类污水网管路线，凭借该类污水网管路线的优先级挑选出不合格污水网管路线，具体包括：
23.针对各类污水网管路线，把该类污水网管路线依照优先级降序法依次排序，将排在前面的预设数量的污水网管路线之外的污水网管路线认定为不合格的污水网管路线。
24.进一步地，把多条所述污水网管路线依照输送的污水类型进行分类，具体包括：
25.将多条所述污水网管路线按照纯黑水、纯灰水、黑水和灰水混合的方式划分为三大类污水网管路线。
26.进一步地，凭借多条所述污水网管路线的优先级挑选出不合格的污水网管路线，具体包括：
27.挑选出多条所述污水网管路线中优先级最高的污水网管路线；
28.针对多条所述污水网管路线中的各条污水网管路线，若该污水网管路线的优先级与多条所述污水网管路线中优先级最高的污水网管路线之间的优先级的差值绝对值大于等于预设阈值二，则推断所述污水网管路线为不合格的污水网管路线。
29.第二方面，本发明另一个实施例提供了一种农村污水网管线路规划系统，包括：
30.规划模块，用于凭借各个分散的农村污水待处理点进行管路连接规划，获得多条污水网管路线；
31.优先级计算模块，用于针对各条污水网管路线，获取污水网管路线的多项参考因子的表征值，并凭借每项参考因子的表征值及其预设的权重计算污水网管路线的优先级；
32.优化模块，用于凭借多条污水网管路线的优先级挑选出不合格污水网管路线，并将不合格污水网管路线剔除。
33.进一步地，所述规划模块包括：
34.分类子模块，用于将多条所述污水网管路线按照输送的污水类型进行分类；
35.计算子模块，用于针对每一类污水网管路线，凭借该类污水网管路线的优先级计算出不合格的污水网管路线。
36.本发明的有益效果：
37.本发明结合现有的村庄布局结构，首先获取需要进行的污水网管连接的地点，然
后规划出所有可能连接的污水网管路线，然后获取污水网管路线的多项参考因子的表征值，并依据每项参考因子的表征值及其预设的权重确定污水网管路线的优先级，据此凭借多条所述污水网管路线的优先级计算出不合格的污水网管路线，并剔除不合格的污水网管路线。本技术方案可以快速从众多可规划的污水网管路线中，快速剔除明显不合格的路线，从而找到几条规划设置最为合理的路线。同时凭借本技术方案的规划方法，可以对现有不合格的网管路线进行快速优化。
附图说明
38.图1是本发明一种农村污水网管路线规划方法的流程图。
39.图2是本发明一种农村污水网管路线规划系统的模块连接图。
具体实施方式
40.为了阐明本发明的技术方案和工作原理，下面结合附图于具体实施例对本发明作进一步详细描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
41.本发明实施方式以下面的应用场景为例对本发明进行说明：
42.本发明实施方式中，采用神经网络预先推算出污水网管路线的多项参考因子的权重；随后在污水网管路线规划获得多条污水网管路线之后，可以直接获取各污水网管路线的参考因子，并凭借参考因子的表征值及其权重计算每条路线的优先级，从而凭借该优先级识别出不合格的路线并剔除，有效提高筛选效率。
43.图1是本技术一个实施方式的一种农村污水网管路线规划方法的流程图，包括如下步骤：
44.步骤一、凭借各个分散的农村污水待处理点进行管路连接规划，获取多条污水网管路线；
45.步骤二、获取各条污水网管路线的多项参考因子的表征值，凭借每项参考因子的表征值及其预设的权重计算污水网管路线的优先级；
46.步骤三、凭借多条污水网管路线的优先级挑选出不合格污水网管路线，把不合格的污水网管路线剔除。
47.下面对上述各步骤做进一步详细介绍。
48.步骤一中多条污水网管路线为凭借各个分散的农村污水待处理点进行管路连接规划所形成的全部污水网管路线。
49.步骤二中所获取的参考因子与训练上述各项参考因子权重时所获取的因子相同，包括但不限于：待处理点的数量、相邻待处理点的距离、相隔两个最远待处理点的距离、总距离、待处理点的污水类型等。
50.预设的权重可以采用上面的神经网络训练的方法获得。步骤二中对各条污水网管路线而言，凭借每项参考因子的表征值及其预设的权重计算污水网管路线的优先级具体包括：结合污水网管路线的每项参考因子，计算该参考因子的表征值与该参考因子的权重的乘积；计算污水网管路线的各参考因子的乘积的和值；凭借和值计算污水网管路线的优先级。
51.比如一条污水网管路线，共包含5个参考因子的表征值分别为t1、t2、t3、t4、t5、且该5个因子相应的权重分别为α1、α2、α3、α4、α5，则该条污水网管路线的各参考因子的乘积的和值d＝t1·
α1 t2·
α2 t3·
α3 t4·
α4 t5·
α5。
52.凭借该和值判断污水网管路线的优先级，判断方法为和值越高相应的优先级越低。具体的实现方式为：从预设的和值范围与优先级的相应关系中，计算出污水网管路线的各参考因子的乘积的和值落入的和值范围，将该和值范围相应的优先级推算为污水网管路线的优先级，其中和值范围越大相应的优先级越低。
53.步骤三，凭借多条污水网管路线的优先级计算出不合格的污水网管路线的一种实施方式包括：
54.将多条污水网管路线依照输送的污水类型进行分类；其中农村污水的类型主要构成有黑水和灰水两种，黑水为居民生活过程中厕所排放的粪便污水；灰水为居民生活过程中产生的洗浴、洗衣服和厨房污水等杂用水。
55.具体而言：将多条污水网管路线按照纯黑水、纯灰水、黑水和灰水混合的方式划分为三大类污水网管路线。通过将污水网管路线按照输送的污水类型进行分类，使得不同类别的污水网管路线同时并存，确保所规划的污水网管路线的全面性；同时对不同分类中最佳的几条污水网管路线进行保留，确保所规划的污水网管路线能最大程度上满足农村各个污水待处理点排放的各种类型的污水处理。
56.对于各类的污水网管路线，凭借该类污水网管路线的优先级计算出不合格的污水网管路线。
57.其中针对各类污水网管路线，凭借该类污水网管路线的优先级挑选出不合格的污水网管路线的一种实施方式为：
58.针对各类污水网管路线，计算出该类污水网管路线中优先级最高的污水网管路线；并对该类污水网管路线中的各条污水网管路线，判断该污水网管路线的优先级与其所在类污水网管路线中的优先级最高的污水网管路线之间的优先级的差值绝对值是否大于等于预设阈值一，若是则推断污水网管路线为不合格路线，可将其剔除。
59.可选地，在把推算出的不合格污水网管路线剔除之后，为进一步优化剩余的污水网管路线，还可对各类污水网管路线，判断剔除不合格污水网管路线之后剩余的污水网管路线的数量是否超过预设的与该类污水网管路线相应的数量阈值；若超过，则将该类污水网管路线中优先级较高的前述数量阈值的污水网管路线保留，其余的污水网管路线剔除。可以理解为：每类污水网管路线设置有相应的备选路线数量，推断利用以上剔除步骤后每类中剩余的备选路线条数是否超过该类预设备选路线条数，若超过，则只保留该类中优先级较高的与预设备选路线条数相同条数的路线，即在剩余的路线条数超过该类预设备选路线条数情况下，将每类中剩余路线按照优先级降序法依次排序，以保留优先级较高的与预设备选路线条数相同数量的路线。比如，经过上述剔除过程后，纯黑水网管路线剩余10条，而该类预设保留路线条数为3条，则将该10条路线按照优先级由高到低进行排序，保留优先级较高的3条，将该10条纯黑水网管路线中优先级较高的3条路线外的7条纯黑水网管路线作为不合格路线剔除。一方面解决了规划的污水网管路线过多的问题，另一方面确保了每类污水网管路线中均保留多条可选的规划路线。
60.针对各类污水网管路线，凭借该类污水网管路线的优先级挑选出不合格的污水网
管路线的另一种实施方式为：
61.针对各类污水网管路线，把该类污水网管路线按照优先级按照降序法依次排序，将排在前面的预设数量的污水网管路线之外的污水网管路线确定为不合格污水网管路线。针对每类路线预先设置备选路线条数，可以理解为：例如每类路线的预设备选路线条数为3条，则保留每类中优先级较高的前3条污水网管路线，将优先级较高的前3条路线之外的路线作为不合格路线将其剔除。
62.针对各类污水网管路线，凭借该类污水网管路线的优先级挑选出不合格污水网管路线的又一种实施方式为：
63.针对各类污水网管路线，挑选出该类污水网管路线中优先级最高的污水网管路线；以及挑选出全部污水网管路线中优先级最高的污水网管路线；针对各类污水网管路线中非优先级最高的各条污水网管路线，计算其与该类中优先级最高的污水网管路线的优先级差值一以及与全部污水网管路线中优先级最高的污水网管路线的优先级差值二，在优先级差值一达到差值阈值一和/或优先级差值二达到差值阈值二的情况下，推断污水网管路线为不合格污水网管路线。差值阈值一及差值阈值二可通过对已有信息进行测试获得。
64.步骤三，凭借多条污水网管路线的优先级推断出不合格污水网管路线的另一种实施方式包括：
65.挑选出多条污水网管路线中优先级最高的污水网管路线；
66.对于多条污水网管路线中的各条污水网管路线，若该污水网管路线的优先级与多条污水网管路线中优先级最高的污水网管路线之间的优先级的差值绝对值大于等于预设阈值二，则推断污水网管路线为不合格污水网管路线。可以理解为：针对获取的多条污水网管路线中的非优先级最高的每条污水网管路线，计算该污水网管路线的优先级与优先级最高的污水网管路线的优先级的差值，判断该差值的绝对值是否大于等于预设阈值二，若是则判断该污水网管路线为不合格污水网管路线。
67.本技术实施例相对于现有网管设计规划的不确定性和随意性，具有如下优点：
68.本发明结合现有的村庄布局结构，首先获取需要进行的污水网管连接的待处理点，然后规划出所有可能连接的污水网管路线，然后获取污水网管路线的多项参考因子的表征值，并依据每项参考因子的表征值及其预设的权重确定污水网管路线的优先级，从而凭借多条污水网管路线的优先级计算出不合格的污水网管路线，并剔除不合格的污水网管路线。本技术方案可以快速从众多可规划的污水网管路线中，快速剔除明显不合格的路线，从而找到几条规划设置最为合理的路线。同时凭借本技术方案的规划方法，可以对现有不合格的网管路线进行快速优化。
69.如图2所示，本发明实施方式还提供一种与上述污水网管路线规划方法相应的一种污水网管路线规划系统，包括：
70.规划模块，用于凭借各个分散的农村污水待处理点进行管路连接规划，得到多条污水网管路线；
71.优先级计算模块，用于针对各条污水网管路线，获取污水网管路线的多项参考因子的表征值，并凭借每项参考因子的表征值及其预设的权重计算污水网管路线的优先级；
72.优化模块，用于凭借多条污水网管路线的优先级计算出不合格污水网管路线，并将不合格污水网管路线剔除。
73.其中优化模块包括：
74.分类子模块，用于将多条所述污水网管路线依照输送的污水类型进行分类；
75.计算子模块，用于针对每一类污水网管路线，凭借该类污水网管路线的优先级计算出不合格的污水网管路线。
76.综上所述，本发明实施例结合现有的村庄布局结构，首先获取需要进行的污水网管连接的待处理点，然后规划出所有可能连接的污水网管路线，然后获取污水网管路线的多项参考因子的表征值，并依据每项参考因子的表征值及其预设的权重确定污水网管路线的优先级，从而凭借多条污水网管路线的优先级计算出不合格的污水网管路线，并剔除不合格的污水网管路线。本技术方案可以快速从众多可规划的污水网管路线中，快速剔除明显不合格的路线，从而找到几条规划设置最为合理的路线。同时凭借本技术方案的规划方法，可以对现有不合格的网管路线进行快速优化。
77.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。