一种基于物联网的智慧城市设备管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及智慧城市设备管理领域，具体为一种物联网的智慧城市设备管理系统及方法，所述系统包括监测区域划分模块、环境分析模块、综合环境分析模块、监测区域管道腐蚀程度评估模块、空气质量检测监控模块，所述空气质量检测模块用于根据城市燃气管道泄漏情况进行实时监测带监测区域空气质量情况，并根据所监测的空气质量值进行判断，当监测值超过标准值时，发出预警信号；当监测值小于等于标准值时，不发出预警信号；本发明专利技术通过分析燃气管道泄漏情况，实时监测环境的空气质量值，通过将监测得到的数据与空气质量标准值进行比较判断空气质量达标情况。气质量达标情况。气质量达标情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的智慧城市设备管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及智慧城市设备管理领域，具体为一种物联网的智慧城市设备管理系统及方法。

技术介绍

[0002]当空气中的硫化氢达到0.31毫克/升的浓度时，人的眼、口、鼻等就会因受到强烈的刺激而引起怕光、流泪、呕吐、头痛等症状，而当空气中的硫化氢含量达到1.54毫克/升时，便会让人死亡。因此，天然气管道一旦发生泄漏，就会在转瞬之间得到蔓延，极度容易发生人体中毒，引起爆炸、火灾等恶性事件，给人民的生命财产以及社会经济等都造成无法估量的损失，同时也直接威胁到环境。
[0003]燃气泄漏引发的空气污染危害极大，目前空气质量检测只反应空气中污染物浓度的高低，并没有考虑污染源本体，因此不能从根源上解决空气质量不达标的情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种物联网的智慧城市设备管理系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种物联网的智慧城市设备管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0007]S1、获取待监测区域第j条管道第k节管道分布，并将每条管道均匀划分成n节管道；
[0008]S2、获取第n1节管道对应的土壤PH值和含氧量值，并分别分析第n1节管道土壤PH值与时间t之间的关系和第n1节管道土壤含氧量值与时间t之间的关系(n1＞1且n1＜n)；
[0009]S3、分析基于当前管道对应的整条管道腐蚀速率与土壤PH值和含氧量之间的关系；
[0010]S4、根据S3中分析结果评估待监测区域中管道的腐蚀程度，并通过每节管道分析结果快速定位腐蚀严重的管道并采取维修措施；
[0011]进一步的，所述S2中分析分析第n1节管道土壤PH值与时间t之间的关系的方法包括以下步骤：
[0012]S2.11、通过数据库获取第n1节管道对应的土壤温度值和相对湿度值，构建第一关系函数模型为：y
PH1
＝b1x1+b2x2，其中x1表示温度值，x2表示湿度值，b1为第一系数，b2为第二系数，y
PH1
表示当温度值为x1时且湿度值为x2时第n1节管道对应土壤的PH值；
[0013]S2.21、获取时间t不变时第i节管道中温度值和湿度值，分别记为所述i＝1,2,...,n，得出回归方程其中表示当温度值为时且湿度值为时第i节管道对应土壤的PH值；
[0014]S2.31、根据最小二乘法计算多项式回归方程，得出残差平方和
根据方程得出第一系数b1和第二系数b2值；
[0015]S2.41、结合数据库查询温度值和相对湿度值不同时对应的土壤PH值，将时间为t时的温度值x1、湿度值x2对应的土壤PH值记为t
PH
，得到第一数据对(t，t
PH
)；
[0016]S2.51、以o1为原点，时间为g1轴、土壤PH值受温度值和相对湿度值影响关系作为y1轴，构建第一平面直角坐标系，并在第一平面直角坐标系中分别标注出各个第一数据对对应的坐标点；
[0017]S2.61、以构建的第一关系函数模型对第一平面直角坐标系中标注的坐标点进行曲线拟合，并将与第一平面直角坐标系中各个标注坐标点的距离之和最小的拟合曲线作为最佳拟合曲线，并将最佳拟合结果对应的函数G
x12
(g1)记为第n1节管道土壤PH值与时间t之间的关系；
[0018]本专利技术通过数据库获取第n1节管道对应的土壤温度值和相对湿度值，根据构建函数模型进行拟合，得出第n1节管道土壤PH值与时间t之间的关系，为后续分析管道腐蚀速率与土壤PH值之间的关系提供数据参照；
[0019]进一步的，所述S2中分析第n1节管道土壤含氧量值与时间t之间的关系的方法包括以下步骤：
[0020]S2.12、通过数据库获取第n1节管道对应的相对湿度值，构建第二关系函数模型为：y
O2
＝c1+c2x3，其中c1为第三系数，表示为土壤初始含氧量，c2为第四系数，y
O2
表示第n1节管道对应的相对湿度值x3时，土壤的含氧量值；
[0021]S2.22、结合数据库查询相对湿度值不同时对应的土壤含氧量值，将时间为t时对应土壤含氧量值记为t
O
，得到第二数据对为(t，t
O
)；
[0022]S2.32、以o2为原点，时间为g2轴、土壤含氧量值受相对湿度值影响关系作为y2轴，构建第二平面直角坐标系，并在第二平面直角坐标系中分别标注出各个第二数据对对应的坐标点；
[0023]S2.42、以构建的第二关系函数模型对第二平面直角坐标系中标注的坐标点进行曲线拟合，并将与第二平面直角坐标系中各个标注坐标点的距离之和最小的拟合曲线作为最佳拟合曲线，并将最佳拟合结果对应的函数G
x3
(g2)记为第n1节管道土壤含氧量值与时间t之间关系；
[0024]本专利技术通过数据库获取第n1节管道对应的相对湿度值，根据构建函数模型进行拟合，得出第n1节管道土壤含氧量值与时间t之间关系，为后续分析管道腐蚀速率与土壤含氧量值之间的关系提供数据参照；
[0025]进一步的，所述S3中基于当前管道对应的整条管道腐蚀速率与土壤PH值和含氧量之间的关系的方法包括以下步骤：
[0026]S3.1、根据S2.61和S2.42得到第n1节管道土壤PH值与时间t之间的关系函数G
x12
(g1)和第n1节管道土壤含氧量值与时间t之间的关系函数G
x3
(g2)；
[0027]S3.2、构建第三关系函数模型为：y
V
＝B1|x4‑
7|+B2x5,其中x4表示第n1节管道对应土壤PH值与时间之间的关系，x5表示第n1节管道对应土壤含氧量值与时间之间的关系，B1为五系数，B2为第六系数，y
V
表示第n1节管道在时间为t时分别对应土壤PH值x4及土壤含氧量
值x5时，相应的管道腐蚀速率；
[0028]S3.3、获取时间t不变时第R节管道腐蚀速率，记为所述R＝1,2,...,n，得出回归方程其中表示土壤PH值相对含氧量值时，相应的管道腐蚀速率；
[0029]S3.4、根据最小二乘法计算多项式回归方程，得出残差平方和S3.4、根据最小二乘法计算多项式回归方程，得出残差平方和根据方程得出第五系数B1和第六系数B2值；
[0030]S3.5、结合数据库查询土壤PH值和对应含氧量不同时对应的管道腐蚀情况，记为f(PH,O)，将时间为t时第n1节管道对应土壤PH值为x4时和时间为t时第n1节管道对应土壤含氧量值为x5时对应的管道腐蚀速率记为Vyv，得到第三数据对为(t，V
yv
)；
[0031]S3.6、以o3为原点，时间为g3轴、整条管道腐蚀速率作为y3轴，构建第三平面直角坐标系，并在第三平面直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智慧城市设备管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、获取待监测区域第j条管道第k节管道分布，并将每条管道均匀划分成n节管道；S2、获取第n1节管道对应的土壤PH值和含氧量值，并分别分析第n1节管道土壤PH值与时间t之间的关系和第n1节管道土壤含氧量值与时间t之间的关系(n1＞1且n1＜n)；S3、分析基于当前管道对应的整条管道腐蚀速率与土壤PH值和含氧量之间的关系；S4、根据S3中分析结果评估待监测区域中管道的腐蚀程度，并通过每节管道分析结果快速定位腐蚀严重的管道并采取维修措施；S5、根据S4中分析结果，通过环境监测设备实时监测待监测区域空气质量值。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧城市设备管理方法，其特征在于，所述S2中分析分析第n1节管道土壤PH值与时间t之间的关系的方法包括以下步骤：S2.11、通过数据库获取第n1节管道对应的土壤温度值和相对湿度值，构建第一关系函数模型为：y
PH1
＝b1x1+b2x2，其中x1表示温度值，x2表示湿度值，b1为第一系数，b2为第二系数，y
PH1
表示当温度值为x1时且湿度值为x2时第n1节管道对应土壤的PH值；S2.21、获取时间t不变时第i节管道中温度值和湿度值，分别记为所述i＝1,2,...,n，得出回归方程其中表示当温度值为时且湿度值为时第i节管道对应土壤的PH值；S2.31、根据最小二乘法计算多项式回归方程，得出残差平方和S2.31、根据最小二乘法计算多项式回归方程，得出残差平方和根据方程得出第一系数b1和第二系数b2值；S2.41、结合数据库查询温度值和相对湿度值不同时对应的土壤PH值，将时间为t时的温度值x1、湿度值x2对应的土壤PH值记为t
PH
，得到第一数据对(t，t
PH
)；S2.51、以o1为原点，时间为g1轴、土壤PH值受温度值和相对湿度值影响关系作为y1轴，构建第一平面直角坐标系，并在第一平面直角坐标系中分别标注出各个第一数据对对应的坐标点；S2.61、以构建的第一关系函数模型对第一平面直角坐标系中标注的坐标点进行曲线拟合，并将与第一平面直角坐标系中各个标注坐标点的距离之和最小的拟合曲线作为最佳拟合曲线，并将最佳拟合结果对应的函数G
x12
(g1)记为第n1节管道土壤PH值与时间t之间的关系。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧城市设备管理方法，其特征在于，所述S2中分析第n1节管道土壤含氧量值与时间t之间的关系的方法包括以下步骤：S2.12、通过数据库获取第n1节管道对应的相对湿度值，构建第二关系函数模型为：y
O2
＝c1+c2x3，其中c1为第三系数，表示为土壤初始含氧量，c2为第四系数，y
O2
表示第n1节管道对应的相对湿度值x3时，土壤的含氧量值；S2.22、结合数据库查询相对湿度值不同时对应的土壤含氧量值，将时间为t时对应土壤含氧量值记为t
O
，得到第二数据对为(t，t
O
)；S2.32、以o2为原点，时间为g2轴、土壤含氧量值受相对湿度值影响关系作为y2轴，构建第二平面直角坐标系，并在第二平面直角坐标系中分别标注出各个第二数据对对应的坐标
点；S2.42、以构建的第二关系函数模型对第二平面直角坐标系中标注的坐标点进行曲线拟合，并将与第二平面直角坐标系中各个标注坐标点的距离之和最小的拟合曲线作为最佳拟合曲线，并将最佳拟合结果对应的函数G
x3
(g2)记为第n1节管道土壤含氧量值与时间t之间关系。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧城市设备管理方法，其特征在于，所述S3中基于当前管道对应的整条管道腐蚀速率与土壤PH值和含氧量之间的关系的方法包括以下步骤：S3.1、根据S2.61和S2.42得到第n1节管道土壤PH值与时间t之间的关系函数G
x12
(g1)和第n1节管道土壤含氧量值与时间t之间的关系函数G
x3
(g2)；S3.2、构建第三关系函数模型为：y
V
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【专利技术属性】
技术研发人员：李永安，李铁洋，
申请(专利权)人：郑州荔枝环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：