一种基于大数据和人工智能爆管分析系统和方法

技术领域

本发明涉及管网系统技术领域，具体为一种基于大数据和人工智能爆管分析系统和方法。

背景技术

由于城市建设的快速发展，城市供水管网是城市发展和人们日常生活不可或缺的必要基础设施，同时它也是城市生存和健康发展的生命线。供水问题影响着各行各业的发展，从而供水问题成为制约城市进一步建设发展的因素之一。

当出现了管网管道爆管事件后，在现有的条件下，无法在众多管网以及管道铺设的情况下对庞大事件的爆管情况进行快速分析和维修反应。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于大数据和人工智能爆管分析系统和方法，解决了无法在庞大数据的管网铺设下对爆管情况进行分析和快速处理的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于大数据和人工智能爆管分析系统，包括权限管理及记录模块、数据统计及处理模块、数据分析及查询模块、现场维护及沟通模块与精准定位模块，所述权限管理及记录模块连接数据统计及处理模块，所述数据统计及处理模块内部包括精准定位模块，所述数据统计及处理模块连接数据分析及查询模块，所述数据分析及查询模块连接现场维护及沟通模块。

优选的，所述权限管理及记录模块包括管理员注册单元、身份信息输入单元、身份信息更改单元、注册权限确认单元、管理员输入单元、账号输入单元、手机登入单元、登录审查单元与准许进入单元，所述管理员注册单元连接有身份信息输入单元，所述身份信息输入单元连接身份信息更改单元，所述身份信息更改单元连接有注册权限确认单元，所述注册权限确认单元连接有管理员输入单元，所述管理员输入单元分别设置有账号输入单元与手机登入单元，所述账号输入单元与手机登入单元均连接登录审查单元，所述登录审查单元连接准许进入单元。

优选的，所述数据统计及处理模块包括数据分类统计单元、管道铺设确定单元、铺设面积统计单元、铺设起始统计单元、爆管传感安装单元、断面预警统计单元、铺设长度统计单元、管道部署统计单元、管道材质统计单元、管道磨损统计单元、铺设时间统计单元、管道直径统计单元、存储数据单元与精准定位模块，所述数据分类统计单元连接有管道铺设确定单元，所述管道铺设确定单元分别设置有铺设面积统计单元、铺设起始统计单元、爆管传感安装单元、断面预警统计单元、铺设长度统计单元、管道部署统计单元、管道材质统计单元、管道磨损统计单元、铺设时间统计单元与管道直径统计单元，所述管道铺设确定单元连接精准定位模块，所述精准定位模块连接有存储数据单元，所述存储数据单元连接有身份信息输入单元以及身份信息更改单元。

优选的，所述数据分析及查询模块包括爆管警示单元、年限警示单元、事故警示单元、压力警示单元、警报发送单元、信息查询单元、数据分析单元、事件确认单元、爆点定位单元、处理分配单元、爆管范围单元与抢修分析单元，所述爆管警示单元、年限警示单元、事故警示单元与压力警示单元均连接警报发送单元，所述警报发送单元连接信息查询单元，所述信息查询单元连接数据分析单元，所述数据分析单元包括事件确认单元、爆点定位单元、爆管范围单元与抢修分析单元，所述事件确认单元、爆点定位单元、爆管范围单元与抢修分析单元均连接处理分配单元，所述信息查询单元分别连接存储数据单元与精准定位模块。

优选的，所述现场维护及沟通模块包括分配接收单元、部门接收单元、人员分配单元、设备确认单元、沟通输送单元、紧急关闭单元与风险分析单元，所述分配接收单元连接处理分配单元，所述分配接收单元连接部门接收单元，所述部门接收单元连接有人员分配单元，所述人员分配单元设置有设备确认单元、沟通输送单元、紧急关闭单元与风险分析单元。

优选的，所述精准定位模块包括位置统计单元、省级区位置确定单元、市级区位置确定单元、县级区位置确定单元、行政区位置确定单元、铺设区位置确定单元、爆点传感区定位单元、位置查询单元、地图显示单元、地图操作单元、预警标点单元、快速到点单元与位置导航单元，所述位置统计单元分别连接省级区位置确定单元、市级区位置确定单元、县级区位置确定单元、行政区位置确定单元、铺设区位置确定单元与爆点传感区定位单元，所述省级区位置确定单元连接市级区位置确定单元，所述市级区位置确定单元连接县级区位置确定单元，所述县级区位置确定单元连接行政区位置确定单元，所述行政区位置确定单元连接铺设区位置确定单元，所述铺设区位置确定单元连接爆点传感区定位单元，所述位置统计单元连接位置查询单元，所述位置查询单元包括有地图显示单元、地图操作单元、预警标点单元与快速到点单元，所述位置查询单元连接有位置导航单元。

优选的，所述位置导航单元连接设备确认单元、沟通输送单元、紧急关闭单元与风险分析单元。

一种基于大数据和人工智能爆管分析方法，包括以下步骤

S1、人员介入

相关管理员通过增加的管理员注册单元进行人工智能平台的身份注册，身份信息输入单元对注册人员的身份信息进行确认，也可通过身份信息更改单元对身份信息进行更改，注册权限确认单元对人员信息可以注册的权限进行确认，不符合或者是不同行业的自身信息无法通过所述注册权限确认单元，会被阻止注册，权限确认后，人员可以通过管理员输入单元包括的账号输入单元与手机登入单元进行登录，登录审查单元对登录信息进行审查后，登录信息通过后，准许进入单元会直接进入到人工智能平台内；

S2、大数据统计

所述人工智能平台包括的数据统计及处理模块对管道以及爆管信息进行统计，数据统计及处理模块包括的数据分类统计单元对管道数据进行统计后，管道铺设确定单元对已铺设或者是待铺设的管网进行记录后，铺设面积统计单元对管网铺设的面积进行统计，铺设起始统计单元对铺设的起始端进行统计，爆管传感安装单元对铺设的管网进行爆管传感器的安装，断面预警统计单元对管网的断面出现可能性进行统计和预警，铺设长度统计单元对于管网的铺设长度进行统计，管道部署统计单元对管道的部署形态进行统计，管道材质统计单元对管网铺设的管道材质进行统计，管道磨损统计单元对各管网的管道磨损度进行统计，铺设时间统计单元则对管网铺设的时间进行统计，管道直径统计单元对各铺设管网的管道直径进行统计，各个铺设的管网再通过精准定位模块进行位置的定位与统计，最后由存储数据单元对所有数据进行储存；

S3、定位数据统计及查询

通过增加的精准定位模块对各个管网以及爆管点进行位置定位统计以及查询，通过省级区位置确定单元对部署的管网省级位置进行确定和统计，在所述省级区位置确定单元定位的基础上，利用市级区位置确定单元对管网的市级区位置进行确定和统计，在所述市级区位置确定单元的定位基础上，利用县级区位置确定单元对管网的县级区进行定位，在所述县级区位置确定单元的定位基础上，利用行政区位置确定单元对管网的行政区位置进行精确的定位，最后在所述行政区位置确定单元的定位基础上，利用爆点传感区定位单元对管网的准确的位置进行更加精确的定位，而通过爆管传感安装单元安装的爆管传感器的各个位置则通过爆点传感区定位单元进行定位和统计，位置统计单元对所有位置进行统计后，人员可以通过位置查询单元对定位位置进行查询，人工智能平台的地图显示单元对位置统计单元统计的管网位置在地图上进行显示，通过地图操作单元可以实现对人工智能平台地图的操作和调整，当出现爆管情况后，爆管传感安装单元安装的传感器会利用预警标点单元将信息公布在地图显示单元上，管理人员可以通过快速到点单元快速定位到预警标点单元所警示的表点上，最后人员可以通过位置导航单元来对爆管位置进行导航；

S4、数据分析及查询

人工智能平台增加的数据分析及查询模块负责对所有数据的应急处理，爆管警示单元负责发布爆管信息的警报，年限警示单元则负责发布使用年限的预警信息，事故警示单元负责发布其他事故信息，而压力警示单元则负责发布管道内部压力异常的信息，所有发布的信息通过警报发送单元发布后，人员可以通过信息查询单元来查询发布的对应信息具体数据，通过事件确认单元来查询事件的具体数据，通过爆点定位单元来查询爆管点的定位位置，而爆管范围单元则负责查询爆管发生的范围值，人员可通过抢修分析单元获取基本的抢修方法，最后通过处理分配单元将信息分配给具体对应部门；

S5、事故抢修

分配接收单元接收到处理分配单元的信息后，通过部门接收单元分配个具体部门，各个部门在接收到所述部门接收单元的处理信息后，再通过人员分配单元分配给具体人员，具体人员可通过设备确认单元获悉所需的处理设备种类，也可通过沟通输送单元进行各部门之间的沟通协调，紧急关闭单元则对发生事故的管网进行紧急关闭，通过风险分析单元对抢修风险进行分析，以便人员进行安全判断。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于大数据和人工智能爆管分析系统和方法。具备以下有益效果：

1、本发明通过增加的数据统计及处理模块对管道以及爆管信息进行统计，数据统计及处理模块包括的数据分类统计单元对管道数据进行统计后，管道铺设确定单元对已铺设或者是待铺设的管网进行记录后，铺设面积统计单元对管网铺设的面积进行统计，铺设起始统计单元对铺设的起始端进行统计，爆管传感安装单元对铺设的管网进行爆管传感器的安装，断面预警统计单元对管网的断面出现可能性进行统计和预警，铺设长度统计单元对于管网的铺设长度进行统计，管道部署统计单元对管道的部署形态进行统计，管道材质统计单元对管网铺设的管道材质进行统计，管道磨损统计单元对各管网的管道磨损度进行统计，铺设时间统计单元则对管网铺设的时间进行统计，管道直径统计单元对各铺设管网的管道直径进行统计，各个铺设的管网再通过精准定位模块进行位置的定位与统计，最后由存储数据单元对所有数据进行储存，通过大数据的统计以及后期的分析，使爆管能够得到快速充分的分析和记录，并且适用范围广泛。

2、本发明通过增加的人工智能平台增加的数据分析及查询模块负责对所有数据的应急处理，爆管警示单元负责发布爆管信息的警报，年限警示单元则负责发布使用年限的预警信息，事故警示单元负责发布其他事故信息，而压力警示单元则负责发布管道内部压力异常的信息，所有发布的信息通过警报发送单元发布后，人员可以通过信息查询单元来查询发布的对应信息具体数据，通过事件确认单元来查询事件的具体数据，通过爆点定位单元来查询爆管点的定位位置，而爆管范围单元则负责查询爆管发生的范围值，人员可通过抢修分析单元获取基本的抢修方法，最后通过处理分配单元将信息分配给具体对应部门，从而在出现爆管事件后，能够实现快速有效的反应和处理能力。

附图说明

图1为本发明的系统流程架构示意图；

图2为本发明的权限管理及记录模块系统架构示意图；

图3为本发明的数据统计及处理模块系统架构示意图；

图4为本发明的数据分析及查询模块系统架构示意图；

图5为本发明的现场维护及沟通模块系统架构示意图；

图6为本发明的精准定位模块系统架构示意图。

其中，100、权限管理及记录模块；200、数据统计及处理模块；300、数据分析及查询模块；400、现场维护及沟通模块；500、精准定位模块；101、管理员注册单元；102、身份信息输入单元；103、身份信息更改单元；104、注册权限确认单元；105、管理员输入单元；106、账号输入单元；107、手机登入单元；108、登录审查单元；109、准许进入单元；201、数据分类统计单元；202、管道铺设确定单元；203、铺设面积统计单元；204、铺设起始统计单元；205、爆管传感安装单元；206、断面预警统计单元；207、铺设长度统计单元；208、管道部署统计单元；209、管道材质统计单元；210、管道磨损统计单元；211、铺设时间统计单元；212、管道直径统计单元；213、存储数据单元；301、爆管警示单元；302、年限警示单元；303、事故警示单元；304、压力警示单元；305、警报发送单元；306、信息查询单元；307、数据分析单元；308、事件确认单元；309、爆点定位单元；310、处理分配单元；311、爆管范围单元；312、抢修分析单元；401、分配接收单元；402、部门接收单元；403、人员分配单元；404、设备确认单元；405、沟通输送单元；406、紧急关闭单元；407、风险分析单元；501、位置统计单元；502、省级区位置确定单元；503、市级区位置确定单元；504、县级区位置确定单元；505、行政区位置确定单元；506、铺设区位置确定单元；507、爆点传感区定位单元；508、位置查询单元；509、地图显示单元；510、地图操作单元；511、预警标点单元；512、快速到点单元；513、位置导航单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-6所示，本发明实施例提供一种基于大数据和人工智能爆管分析系统，包括权限管理及记录模块100、数据统计及处理模块200、数据分析及查询模块300、现场维护及沟通模块400与精准定位模块500，其特征在于：权限管理及记录模块100连接数据统计及处理模块200，数据统计及处理模块200内部包括精准定位模块500，数据统计及处理模块200连接数据分析及查询模块300，数据分析及查询模块300连接现场维护及沟通模块400。

权限管理及记录模块100包括管理员注册单元101、身份信息输入单元102、身份信息更改单元103、注册权限确认单元104、管理员输入单元105、账号输入单元106、手机登入单元107、登录审查单元108与准许进入单元109，管理员注册单元101连接有身份信息输入单元102，身份信息输入单元102连接身份信息更改单元103，身份信息更改单元103连接有注册权限确认单元104，注册权限确认单元104连接有管理员输入单元105，管理员输入单元105分别设置有账号输入单元106与手机登入单元107，账号输入单元106与手机登入单元107均连接登录审查单元108，登录审查单元108连接准许进入单元109。

数据统计及处理模块200包括数据分类统计单元201、管道铺设确定单元202、铺设面积统计单元203、铺设起始统计单元204、爆管传感安装单元205、断面预警统计单元206、铺设长度统计单元207、管道部署统计单元208、管道材质统计单元209、管道磨损统计单元210、铺设时间统计单元211、管道直径统计单元212、存储数据单元213与精准定位模块500，数据分类统计单元201连接有管道铺设确定单元202，管道铺设确定单元202分别设置有铺设面积统计单元203、铺设起始统计单元204、爆管传感安装单元205、断面预警统计单元206、铺设长度统计单元207、管道部署统计单元208、管道材质统计单元209、管道磨损统计单元210、铺设时间统计单元211与管道直径统计单元212，管道铺设确定单元202连接精准定位模块500，精准定位模块500连接有存储数据单元213，存储数据单元213连接有身份信息输入单元102以及身份信息更改单元103。

数据分析及查询模块300包括爆管警示单元301、年限警示单元302、事故警示单元303、压力警示单元304、警报发送单元305、信息查询单元306、数据分析单元307、事件确认单元308、爆点定位单元309、处理分配单元310、爆管范围单元311与抢修分析单元312，爆管警示单元301、年限警示单元302、事故警示单元303与压力警示单元304均连接警报发送单元305，警报发送单元305连接信息查询单元306，信息查询单元306连接数据分析单元307，数据分析单元307包括事件确认单元308、爆点定位单元309、爆管范围单元311与抢修分析单元312，事件确认单元308、爆点定位单元309、爆管范围单元311与抢修分析单元312均连接处理分配单元310，信息查询单元306分别连接存储数据单元213与精准定位模块500。

现场维护及沟通模块400包括分配接收单元401、部门接收单元402、人员分配单元403、设备确认单元404、沟通输送单元405、紧急关闭单元406与风险分析单元407，分配接收单元401连接处理分配单元310，分配接收单元401连接部门接收单元402，部门接收单元402连接有人员分配单元403，人员分配单元403设置有设备确认单元404、沟通输送单元405、紧急关闭单元406与风险分析单元407。

精准定位模块500包括位置统计单元501、省级区位置确定单元502、市级区位置确定单元503、县级区位置确定单元504、行政区位置确定单元505、铺设区位置确定单元506、爆点传感区定位单元507、位置查询单元508、地图显示单元509、地图操作单元510、预警标点单元511、快速到点单元512与位置导航单元513，位置统计单元501分别连接省级区位置确定单元502、市级区位置确定单元503、县级区位置确定单元504、行政区位置确定单元505、铺设区位置确定单元506与爆点传感区定位单元507，省级区位置确定单元502连接市级区位置确定单元503，市级区位置确定单元503连接县级区位置确定单元504，县级区位置确定单元504连接行政区位置确定单元505，行政区位置确定单元505连接铺设区位置确定单元506，铺设区位置确定单元506连接爆点传感区定位单元507，位置统计单元501连接位置查询单元508，位置查询单元508包括有地图显示单元509、地图操作单元510、预警标点单元511与快速到点单元512，位置查询单元508连接有位置导航单元513，位置导航单元513连接设备确认单元404、沟通输送单元405、紧急关闭单元406与风险分析单元407。

实施例二：

如图1-6所示，本发明实施例提供一种基于大数据和人工智能爆管分析方法，包括以下步骤：

S1、人员介入；

相关管理员通过增加的管理员注册单元101进行人工智能平台的身份注册，身份信息输入单元102对注册人员的身份信息进行确认，也可通过身份信息更改单元103对身份信息进行更改，注册权限确认单元104对人员信息可以注册的权限进行确认，不符合或者是不同行业的自身信息无法通过注册权限确认单元104，会被阻止注册，权限确认后，人员可以通过管理员输入单元105包括的账号输入单元106与手机登入单元107进行登录，登录审查单元108对登录信息进行审查后，登录信息通过后，准许进入单元109会直接进入到人工智能平台内。

S2、大数据统计；

人工智能平台包括的数据统计及处理模块200对管道以及爆管信息进行统计，数据统计及处理模块200包括的数据分类统计单元201对管道数据进行统计后，管道铺设确定单元202对已铺设或者是待铺设的管网进行记录后，铺设面积统计单元203对管网铺设的面积进行统计，铺设起始统计单元204对铺设的起始端进行统计，爆管传感安装单元205对铺设的管网进行爆管传感器的安装，断面预警统计单元206对管网的断面出现可能性进行统计和预警，铺设长度统计单元207对于管网的铺设长度进行统计，管道部署统计单元208对管道的部署形态进行统计，管道材质统计单元209对管网铺设的管道材质进行统计，管道磨损统计单元210对各管网的管道磨损度进行统计，铺设时间统计单元211则对管网铺设的时间进行统计，管道直径统计单元212对各铺设管网的管道直径进行统计，各个铺设的管网再通过精准定位模块500进行位置的定位与统计，最后由存储数据单元213对所有数据进行储存。

S3、定位数据统计及查询；

通过增加的精准定位模块500对各个管网以及爆管点进行位置定位统计以及查询，通过省级区位置确定单元502对部署的管网省级位置进行确定和统计，在省级区位置确定单元502定位的基础上，利用市级区位置确定单元503对管网的市级区位置进行确定和统计，在市级区位置确定单元503的定位基础上，利用县级区位置确定单元504对管网的县级区进行定位，在县级区位置确定单元504的定位基础上，利用行政区位置确定单元505对管网的行政区位置进行精确的定位，最后在行政区位置确定单元505的定位基础上，利用爆点传感区定位单元507对管网的准确的位置进行更加精确的定位，而通过爆管传感安装单元205安装的爆管传感器的各个位置则通过爆点传感区定位单元507进行定位和统计，位置统计单元501对所有位置进行统计后，人员可以通过位置查询单元508对定位位置进行查询，人工智能平台的地图显示单元509对位置统计单元501统计的管网位置在地图上进行显示，通过地图操作单元510可以实现对人工智能平台地图的操作和调整，当出现爆管情况后，爆管传感安装单元205安装的传感器会利用预警标点单元511将信息公布在地图显示单元509上，管理人员可以通过快速到点单元512快速定位到预警标点单元511所警示的表点上，最后人员可以通过位置导航单元513来对爆管位置进行导航。

S4、数据分析及查询；

人工智能平台增加的数据分析及查询模块300负责对所有数据的应急处理，爆管警示单元301负责发布爆管信息的警报，年限警示单元302则负责发布使用年限的预警信息，事故警示单元303负责发布其他事故信息，而压力警示单元304则负责发布管道内部压力异常的信息，所有发布的信息通过警报发送单元305发布后，人员可以通过信息查询单元306来查询发布的对应信息具体数据，通过事件确认单元308来查询事件的具体数据，通过爆点定位单元309来查询爆管点的定位位置，而爆管范围单元311则负责查询爆管发生的范围值，人员可通过抢修分析单元312获取基本的抢修方法，最后通过处理分配单元310将信息分配给具体对应部门。

S5、事故抢修；

分配接收单元401接收到处理分配单元310的信息后，通过部门接收单元402分配个具体部门，各个部门在接收到部门接收单元402的处理信息后，再通过人员分配单元403分配给具体人员，具体人员可通过设备确认单元404获悉所需的处理设备种类，也可通过沟通输送单元405进行各部门之间的沟通协调，紧急关闭单元406则对发生事故的管网进行紧急关闭，通过风险分析单元407对抢修风险进行分析，以便人员进行安全判断。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。