本技術涉及管網監(jiān)控相關，具體涉及超聲波控測設備的遠程監(jiān)控方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、超聲波控測設備作為一種新型的管網監(jiān)測工具，具有高精度、非侵入性、適應性強等優(yōu)點，逐漸被應用于管網的實時監(jiān)測中，通過超聲波傳感器實時監(jiān)測管道內部流體的壓力、流量等關鍵參數，能有效識別管道的異常變化。目前，超聲波控測設備的遠程監(jiān)控存在以下問題：當管網出現(xiàn)故障時，無法準確區(qū)分是由管網本身的問題（如泄漏、堵塞等）還是由超聲波測控設備故障引發(fā)的監(jiān)測誤報，導致監(jiān)控結果的可靠性不足，進而影響到管網的安全性評估與風險預警的準確性，在面對復雜多變的管網環(huán)境時，現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)無法及時響應實際風險，導致對管網故障的預警反應速度較慢，降低了管網管理維護的效率和精確度。

2、因此，現(xiàn)階段相關技術中，存在難以區(qū)分管網故障或超聲波控測設備故障觸發(fā)的預警，進而導致管網監(jiān)控可靠性和風險監(jiān)控效率不高及故障預警準確性較差的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術通過提供超聲波控測設備的遠程監(jiān)控方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術中存在的難以區(qū)分管網故障或超聲波控測設備故障觸發(fā)的預警，進而導致管網監(jiān)控可靠性和風險監(jiān)控效率不高及故障預警準確性較差的技術問題，達到了實現(xiàn)設備和管網的雙向監(jiān)控，提高管網風險監(jiān)控效率、可靠性和預警準確性的技術效果。

2、本技術提供超聲波控測設備的遠程監(jiān)控方法，所述方法包括：根據流體輸送管道網絡的歷史故障記錄進行控測設備布設，獲得布設在k個管網監(jiān)控位點的k個超聲波控測設備；根據所述歷史故障記錄進行管網異常分析，并根據分析結果在所述k個管網監(jiān)控位點配置k個邊緣監(jiān)控節(jié)點，其中，所述k個邊緣監(jiān)控節(jié)點與遠程監(jiān)控云端雙向通信連接，所述k個邊緣監(jiān)控節(jié)點與k個超聲波控測設備單向通信連接；所述遠程監(jiān)控云端接收到控測風險預警后，通過解析所述控測風險預警進行邊緣節(jié)點定位，輸出實時風險節(jié)點和實時關聯(lián)節(jié)點組合；所述遠程監(jiān)控云端通過對所述實時關聯(lián)節(jié)點組合進行數據回溯分析，輸出節(jié)點管網效驗數據；從所述控測風險預警提取節(jié)點管網實測數據，并通過比對所述節(jié)點管網效驗數據和節(jié)點管網實測數據，輸出所述實時風險節(jié)點的遠程風險類型。

3、在可能的實現(xiàn)方式中，所述超聲波控測設備的遠程監(jiān)控方法，還執(zhí)行以下處理：根據所述流體輸送管道網絡的歷史輸送數據進行運行關聯(lián)分析，獲得k組關聯(lián)監(jiān)控節(jié)點；從所述歷史輸送數據調用所述k組關聯(lián)監(jiān)控節(jié)點的k組關聯(lián)運行數據；通過對所述k組關聯(lián)運行數據進行多元回歸分析，生成輸送偏差計算網絡；基于知識圖譜關聯(lián)存儲所述k個邊緣監(jiān)控節(jié)點和k組關聯(lián)監(jiān)控節(jié)點，生成管網回溯判斷網絡；將所述輸送偏差計算網絡和管網回溯判斷網絡加載至所述遠程監(jiān)控云端，完成所述遠程監(jiān)控云端的功能配置。

4、在可能的實現(xiàn)方式中，所述超聲波控測設備的遠程監(jiān)控方法，還執(zhí)行以下處理：對所述k組關聯(lián)運行數據進行多元回歸分析，獲得k個流量關聯(lián)函數和k個壓力關聯(lián)函數；基于所述k個流量關聯(lián)函數和k個壓力關聯(lián)函數構建k個流量關聯(lián)分析通道和k個壓力關聯(lián)分析通道；映射并聯(lián)所述k個流量關聯(lián)分析通道和k個壓力關聯(lián)分析通道，完成k個輸送偏差計算單元的構建；并聯(lián)所述k個輸送偏差計算單元，生成所述輸送偏差計算網絡。

5、在可能的實現(xiàn)方式中，所述超聲波控測設備的遠程監(jiān)控方法，還執(zhí)行以下處理：從所述歷史故障記錄調用獲得第一管網監(jiān)控節(jié)點的第一歷史故障監(jiān)控數據；通過拆解所述第一歷史故障監(jiān)控數據，獲得多個第一歷史故障流量和多個第一歷史故障壓力；利用iqr分別對所述多個第一歷史故障流量和多個第一歷史故障壓力進行單變量分析，獲得第一流量異常閾和第一壓力異常閾；根據所述多個第一歷史故障流量和多個第一歷史故障壓力的時序特征構建第一管網熱圖；通過k-means聚類對所述第一管網熱圖進行聯(lián)合區(qū)域分析，輸出第一協(xié)同異常閾，其中，所述第一協(xié)同異常閾包括第二流量異常閾和第二壓力異常閾；基于所述第一流量異常閾、第一壓力異常閾和第一協(xié)同異常閾構建第一邊緣監(jiān)控節(jié)點；以此類推，在所述k個管網監(jiān)控位點配置所述k個邊緣監(jiān)控節(jié)點。

6、在可能的實現(xiàn)方式中，所述超聲波控測設備的遠程監(jiān)控方法，還執(zhí)行以下處理：第一超聲波控測設備實時采集第一管網監(jiān)控位點的第一實時流量和第一實時壓力，并將所述第一實時流量和第一實時壓力傳輸至所述第一邊緣監(jiān)控節(jié)點；在所述第一邊緣監(jiān)控節(jié)點中，當所述第一實時流量和第一實時壓力任一不滿足所述第一流量異常閾和第一壓力異常閾，或所述第一實時流量和第一實時壓力均不滿足所述第一協(xié)同異常閾時，所述第一邊緣監(jiān)控節(jié)點生成所述控測風險預警，其中，所述控測風險預警包括所述第一邊緣監(jiān)控節(jié)點和節(jié)點管網實測數據，所述節(jié)點管網實測數據包括第一實時流量和第一實時壓力；所述遠程監(jiān)控云端接收到所述控測風險預警后，通過解析所述控測風險預警進行邊緣節(jié)點定位，將所述第一管網監(jiān)控位點作為所述實時風險節(jié)點輸出；采用所述實時風險節(jié)點遍歷所述管網回溯判斷網絡，得到所述實時關聯(lián)節(jié)點組合，其中，所述實時關聯(lián)節(jié)點組合由m個邊緣監(jiān)控節(jié)點構成，m為小于k的正整數。

7、在可能的實現(xiàn)方式中，所述超聲波控測設備的遠程監(jiān)控方法，還執(zhí)行以下處理：所述遠程監(jiān)控云端根據所述m個邊緣監(jiān)控節(jié)點生成管網數據回溯指令，其中，所述管網數據回溯指令包括m個數據回溯權限；所述m個邊緣監(jiān)控節(jié)點接收并根據所述m個數據回溯權限回傳m個節(jié)點管網回溯數據至所述遠程監(jiān)控云端；所述遠程監(jiān)控云端根據所述實時風險節(jié)點，從所述輸送偏差計算網絡的所述k個輸送偏差計算單元中，激活實時偏差計算單元；將所述m個節(jié)點管網回溯數據輸入所述實時偏差計算單元，計算獲得所述節(jié)點管網效驗數據，其中，所述節(jié)點管網效驗數據包括節(jié)點流量效驗數據和節(jié)點壓力效驗數據。

8、在可能的實現(xiàn)方式中，所述超聲波控測設備的遠程監(jiān)控方法，還執(zhí)行以下處理：計算所述節(jié)點管網效驗數據和節(jié)點管網實測數據的歐氏距離，獲得第一效驗偏差；對所述第一實時流量和節(jié)點流量效驗數據進行單維偏差計算，獲得第二效驗偏差；對所述第一實時壓力和節(jié)點壓力效驗數據進行單維偏差計算，得到第三效驗偏差；基于預設偏差權重對所述第一效驗偏差、第二效驗偏差和第三效驗偏差進行加權計算，得到綜合效驗偏差；若所述綜合效驗偏差滿足預設效驗偏差閾，則所述遠程風險類型為管網故障；若所述綜合效驗偏差不滿足預設效驗偏差閾，則所述遠程風險類型為控測設備故障。

9、本技術還提供了超聲波控測設備的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，包括：控測設備布設模塊，用于根據流體輸送管道網絡的歷史故障記錄進行控測設備布設，獲得布設在k個管網監(jiān)控位點的k個超聲波控測設備；管網異常分析模塊，用于根據所述歷史故障記錄進行管網異常分析，并根據分析結果在所述k個管網監(jiān)控位點配置k個邊緣監(jiān)控節(jié)點，其中，所述k個邊緣監(jiān)控節(jié)點與遠程監(jiān)控云端雙向通信連接，所述k個邊緣監(jiān)控節(jié)點與k個超聲波控測設備單向通信連接；邊緣節(jié)點定位模塊，用于所述遠程監(jiān)控云端接收到控測風險預警后，通過解析所述控測風險預警進行邊緣節(jié)點定位，輸出實時風險節(jié)點和實時關聯(lián)節(jié)點組合；數據回溯分析模塊，用于所述遠程監(jiān)控云端通過對所述實時關聯(lián)節(jié)點組合進行數據回溯分析，輸出節(jié)點管網效驗數據；遠程風險類型輸出模塊，用于從所述控測風險預警提取節(jié)點管網實測數據，并通過比對所述節(jié)點管網效驗數據和節(jié)點管網實測數據，輸出所述實時風險節(jié)點的遠程風險類型。

10、擬通過本技術提出的超聲波控測設備的遠程監(jiān)控方法及系統(tǒng)，根據流體輸送管道網絡的歷史故障記錄進行控測設備布設，獲得布設在k個管網監(jiān)控位點的k個超聲波控測設備；配置k個邊緣監(jiān)控節(jié)點；進行邊緣節(jié)點定位，輸出實時風險節(jié)點和實時關聯(lián)節(jié)點組合；進行數據回溯分析，輸出節(jié)點管網效驗數據；通過比對節(jié)點管網效驗數據和節(jié)點管網實測數據，輸出實時風險節(jié)點的遠程風險類型。解決了現(xiàn)有技術中存在的難以區(qū)分管網故障或超聲波控測設備故障觸發(fā)的預警，進而導致管網監(jiān)控可靠性和風險監(jiān)控效率不高及故障預警準確性較差的技術問題，達到了實現(xiàn)設備和管網的雙向監(jiān)控，提高管網風險監(jiān)控效率、可靠性和預警準確性的技術效果。