下水道管渠阻塞渗漏人工智能侦测系统技术方案

一种下水道管渠阻塞渗漏人工智能侦测系统，主要通过一感测装置取得一下水道的流量、流速及水位资料，一雨量监测设备取得雨量资料，并取得上、下游管网相关雨量、水位及流量资料，利用智能运算装置作人工智能运算，自动侦测下水道管渠阻塞及渗漏程度，达到智能自动化监测的目的。监测的目的。监测的目的。

【技术实现步骤摘要】
下水道管渠阻塞渗漏人工智能侦测系统


[0001]本专利技术是有关一种下水道管渠阻塞渗漏人工智能侦测系统，是一用于自动侦测下水道管渠阻塞及渗漏程度的自动化系统，以管渠内流量、流速及水位资料，搭配上、下游管网相关雨量、水位、流量资料，利用智能运算装置以人工智能自动侦测下水道阻塞及渗漏程度的自动化监测系统。

技术介绍

[0002]下水道管渠是以密闭式管线埋设于地面下，管线常因淤积或外来物阻塞，使断面减少产生人孔溢流造成淹水，或因管线受损破裂发生渗漏现象，造成环境污染。主要引起异常的原因说明下:(1)管渠输水容量不足、坡度不良，地层下陷造成排水口过高无法排出。
[0003](2) 管渠淤积阻塞，由于树根侵入、混疑土块附着、止水胶圈脱落、破布及其他飘浮物等贮留管内，或由于管线破损致使土石、沙碟等沉积于管内，或因污水中的油脂粘着于管壁，使流水断面减少。
[0004](3)管渠破裂渗漏，因地盘变动或地震受损，或因其他工程施工而受损等，导致破裂而渗漏。
[0005]下水道检查阻塞渗漏主要使用摄影机逐段检查管内状况并录影判读为主要检查方式，由现场作业人员携带录影设备进行纵走检视，并在各接头处进行环摄，以确认管线状况。或者，将摄影机设置在自走车装置上于管道内移动，通过在地面上的监视录影机，观察下水道破损、裂缝、浸漏、连接管的状态，并将其收录在储存设备上，再播放检查。
[0006]但上述检查缺点为无法在通水状态下进行检视，因此，须先清洗下水道系统，并须将检视的管段以另一暂代管段输水后，再行检视，较费时费工。
[0007]因此，若是有以上状态发生，再加上维护管理不当时，将容易导致发生积水、恶臭，使道路下陷、排水不良造成淹水等问题。为防患于未然，应常加检查巡视，以维持下水道设施的正常功能，并提早消除可避免的灾害发生。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，能够即时侦测到上述情况，本专利技术使用自动侦测的系统机制，除了能够提早处理因下水道管渠阻塞及渗漏所产生的问题之外，本专利技术还将非接触式装置直接设置定位于人孔盖内(指人孔盖背面或管渠的壁面)，用以有效避免感测线材接触水体腐蚀与下水道阻塞垃圾的问题，对于设备安装与维护更是一大益处。
[0009]一种下水道管渠阻塞渗漏人工智能侦测系统，包括：一主机本体，内部具有一主机电路板；一天线装置，与该主机电路板电性连接，用以接收及传输资料；一感测装置，与该主机电路板电性连接，用以侦测管渠内部的水位、流速、流量资料；一雨量监测设备，用以取得雨量资料，并传送至主机本体；一智能运算装置，与该主机电路板电性连接或设置于一云端伺服器，该智能运算装置会搜集雨量、水位、流速或/及流量资料进行处理及判读，进而分析
出管渠内是否发生阻塞或渗漏；当判断该管渠内的水位与流速异常，或是与降雨时相应降雨量的正常规律水位时序曲线进行比较，用以推估是否阻塞或渗漏；一电池，用以提供该上述各项装置所需的运作电源。
[0010]于一较佳实施例中，其中该水位暴增且流速下降，用以判断下水道下游是否阻塞，判断条件为：(目前水位测量值
‑
前次水位测量值)大于门槛值；(前次流速测量值
‑
目前流速测量值)大于门槛值；以及持续一段时间(15分钟)以上，可以判断下游管渠阻塞。
[0011]于一较佳实施例中，其中该水位骤降且流速上升，用以判断下水道上游是否渗漏，判断条件为:(前次水位测量值
‑
目前水位测量值)大于门槛值；(目前流速测量值
‑
前次流速测量值)大于门槛值；以及持续一段时间(15分钟)以上，可以判断下游管渠渗漏。
[0012]于一较佳实施例中，与晴天规律水位比较，用以判断雨水下水道下游是否阻塞，判断条件:搜集大量水位大数据资料，并滤除已知阻塞或渗漏等异常管渠的水位等资料，去除降雨期间的水位资料，只保留晴天水位资料；将晴天水位分成四种时段，分别为周一至周四、周五、周六与周日；将每种时段同一时间的水位取平均，得到所有时段的平均水位；将四种时段的平均水位，组成晴天规律水位时序曲线；将晴天规律水位时序曲线乘上倍率(如1.2倍)，定义为晴天阻塞规律水位门槛曲线，当晴天时，测量水位超过晴天阻塞规律水位门槛曲线，持续一段时间(如15分钟)以上，可判定为阻塞；以及当晴天时，根据测量水位超过晴天规律水位时序曲线的百分比，推估阻塞程度。
[0013]于一较佳实施例中，与晴天规律水位比较，用以判断雨水下水道上游是否渗漏，判断条件:搜集大量水位大数据资料，并滤除已知阻塞或渗漏等异常管渠的水位等资料，去除降雨期间的水位资料，只保留晴天水位资料；将晴天水位分成四种时段，分别为周一至周四、周五、周六与周日；将每种时段同一时间的水位取平均，得到所有时段的平均水位；结合四种时段的平均水位，组成晴天规律水位时序曲线；将晴天规律水位时序曲线乘上倍率(如0.8倍)，定义为晴天渗漏规律水位门槛曲线，当晴天时，测量水位超过晴天渗漏规律水位门槛曲线，持续一段时间(如15分钟)以上，可判定为渗漏；以及当晴天时，根据测量水位超过晴天规律水位时序曲线的百分比，推估渗漏程度。
[0014]于一较佳实施例中，其中该与晴天规律水位比较，用以判断下水道下游是否阻塞，判断条件:搜集大量水位大数据资料，并滤除已知阻塞或渗漏等异常管渠的水位等资料，去除降雨期间水位资料，只保留晴天水位资料；
用人工智能演算法(如LSTM、RNN等)，推估晴天规律水位时序曲线；晴天规律水位时序曲线乘上倍率(如1.2倍)，定义为晴天阻塞规律水位门槛曲线；当晴天时，测量水位超过晴天阻塞规律水位门槛曲线，持续一段时间(如15分钟)以上，可判定为阻塞；以及当晴天时，根据测量水位超过晴天规律水位时序曲线的百分比，推估阻塞程度。
[0015]于一较佳实施例中，其中该与晴天规律水位比较，用以判断下水道上游是否渗漏，判断条件:搜集大量水位大数据资料，并滤除已知阻塞或渗漏等异常管渠的水位等资料，去除降雨期间水位资料，只保留晴天水位资料；用人工智能演算法(如LSTM、RNN等)，推估晴天规律水位时序曲线；将晴天正常规律水位时序曲线乘上倍率(如0.8倍)，定义为晴天渗漏规律水位门槛曲线；当晴天时，测量水位超过晴天渗漏规律水位门槛曲线，持续一段时间(如15分钟)以上，可判定为渗漏；以及当晴天时，根据测量水位超过晴天规律水位时序曲线的百分比，推估渗漏程度。
[0016]于一较佳实施例中，其中该与降雨时雨天规律水位比较，用以判断下水道下游是否阻塞，判断条件：搜集大量降雨事件的雨量及水位大数据资料，并滤除已知阻塞或渗漏等异常管渠的水位等资料；用人工智能演算法(如LSTM、RNN等)，推估降雨时相应的雨天规律水位时序曲线；将相应降雨量的正常的雨天规律水位时序曲线乘上倍率(如1.2倍)，定义为雨天阻塞规律水位门槛曲线；当降雨时，测量水位超过雨天阻塞规律水位门槛曲线，持续一段时间(如15分钟)以上，可判定为阻塞；以及当降雨时，根据测量水位超过降雨时雨天规律水位时序曲线的百分比，推估阻塞程度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下水道管渠阻塞渗漏人工智能侦测系统，其特征在于，包括：一主机本体，内部具有一主机电路板；一雨量监测设备，用以取得雨量资料，并传送至主机本体；一天线装置，与该主机电路板电性连接，用以接收及传输资料；一感测装置，与该主机电路板电性连接，用以侦测管渠内部的水位、流速、流量资料；一智能运算装置，与该主机电路板电性连接或设置于一云端伺服器，该智能运算装置会搜集雨量、水位、流速或/及流量资料进行处理及判读，进而分析出管渠内是否发生阻塞或渗漏；当判断该管渠内的水位与流速异常，或是与降雨时相应降雨量的正常规律水位时序曲线进行比较，用以推估是否阻塞或渗漏；一电池，用以提供上述各项装置所需的运作电源。2.如权利要求1所述的下水道管渠阻塞渗漏人工智能侦测系统，其特征在于，其中该水位异常暴增且流速下降，用以判断污水下水道下游是否阻塞，判断条件为：(目前水位测量值
‑
前次水位测量值)大于门槛值；(前次流速测量值
‑
目前流速测量值)大于门槛值；以及持续一段时间以上，判断下游管渠阻塞。3.如权利要求1所述的下水道管渠阻塞渗漏人工智能侦测系统，其特征在于，与晴天规律水位比较，用以判断下水道下游是否阻塞，判断条件:搜集大量水位大数据资料，并滤除已知阻塞或渗漏异常管渠的水位资料，去除降雨期间的水位资料，只保留晴天水位资料；将晴天水位分成四种时段；将每种时段同一时间的水位取平均，得到所有时段的平均水位；将四种时段的平均水位，组成晴天规律水位时序曲线；将晴天规律水位时序曲线乘上倍率，定义为晴天阻塞规律水位门槛曲线，当晴天时，测量水位超过晴天阻塞规律水位门槛曲线，持续一段时间以上，判定为阻塞；以及当晴天时，根据测量水位超过晴天规律水位时序曲线的百分比，推估阻塞程度。4.如权利要求1所述的下水道管渠阻塞渗漏人工智能侦测系统，其特征在于，与晴天规律水位比较，用以判断下水道下游是否阻塞，判断条件:搜集大量水位大数据资料，并滤除已知阻塞或渗漏异常管渠的水位资料，去除降雨期间水位资料，只保留晴天水位资料；用人工智能演算法，推估晴天规律水位时序曲线；晴天规律水位时序曲线乘上倍率，定义为晴天阻塞规律水位门槛曲线；当晴天时，测量水位超过晴天阻塞规律水位门槛曲线，持续一段时间以上，判定为阻塞；以及当晴天时，根据测量水位超过晴天规律水位时序曲线的百分比，推估阻塞程度。5.如权利要求1所述的下水道管渠阻塞渗漏人工智能侦测系统，其特征在于，与降雨时正常规律水位比较，用以判断下水道下游是否阻塞，判断条件：搜集大量降雨事件的雨量及水位大数据资料，并滤除已知阻塞或渗漏异常管渠的水位资料；用人工智能演算法，推估降雨时，相应的正常的雨天规律水位时序曲线；将相应降雨量的正常的雨天规律水位时序曲线乘上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明恭，
申请(专利权)人：开创水资源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：