本发明涉及水质预测，尤其涉及一种基于污水管网实时监测外水入侵分析方法及装置。
背景技术：
1、随着城市化进程的加快，污水管网作为城市重要的基础设施之一，其安全、高效运行对城市环境保护和居民生活质量具有重要影响。污水管网系统庞大且分布广泛，导致监测点众多，产生的数据量巨大，传统的监测方法难以应对大数据量的处理和分析。
2、现代城市排水管理需要实时监测污水管网的状态，快速响应各种异常情况，尤其是外水入侵问题。外水入侵是指地下水、雨水或其他外部水源通过管网系统的漏洞或损坏处进入污水管网系统，造成管网水质和水量异常。这种现象不仅会影响污水管网的正常运行，还可能导致污水处理效率下降，增加处理成本，并对环境造成污染。
3、在污水管网系统中，实时监测是及时发现和解决外水入侵问题的关键。通过实时监测管网的运行状态，可以及时发现管道损坏、外水入侵等异常情况，并采取相应的措施进行修复和处理，以保障管网系统的安全稳定运行。然而，由于管网系统的复杂性和监测数据的多样性，如何有效地对实时监测数据进行分析和处理，成为了一个挑战。
4、管网监测数据的复杂性在于其多样性、高维度和动态变化的特点，包括流量、液位、水质等多个指标。传统的监测方法难以应对大数据量的处理和分析。同时，外水入侵的隐蔽性和危害性增加了异常数据的识别困难。现有解决方案的局限性体现在传统的统计学方法或阈值规则依赖于事先确定的阈值或假设，对于复杂多变的监测数据不够灵活适用，容易产生误报或漏报。
5、所以提供一种基于污水管网实时监测外水入侵分析方法及装置，解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于解决现在传统的统计学方法或阈值规则依赖于事先确定的阈值或假设，对于复杂多变的监测数据不够灵活适用，容易产生误报或漏报。
2、本发明第一方面提供了一种基于污水管网实时监测外水入侵分析方法，所述基于污水管网实时监测外水入侵分析方法包括：
3、获取基础资料信息，所述基础资料信息包括：管网数据信息、泵站服务区数据信息和降雨数据信息；
4、根据管网数据信息和泵站服务区数据信息将泵站服务区划分为若干个诊断分区，将确定好的诊断分区末端与主干管连接处作为第一监测点位；
5、获取第一监测点位处的第一监测数据，将第一监测数据划分为降雨时段数据集和非降雨时段数据集；
6、分别对降雨时段数据集和非降雨时段数据集进行统计信息计算，根据统计信息计算结果进行数据初判生成异常监测点；
7、在异常监测点处布置第二监测点位，获取第二监测点位的流量数据信息和水质参数数据信息，根据流量数据信息和水质参数信息得出外水入侵量信息；
8、根据外水入侵量信息生成重点检测区域信息，根据重点检测区域信息利用闭路电视监测系统进行检测；
9、获取闭路电视监测系统的检测结果信息，比对检测结果信息和外水入侵量信息，得出外水入侵确认信息。
10、可选的，所述根据管网数据信息和泵站服务区数据信息将泵站服务区划分为若干个诊断分区中具体的划分原则包括：
11、每个诊断分区包含一个末端监测点，所述末端监测点位于该分区的出口；
12、诊断分区的范围应基于自然流向和管网连接关系，确保各分区的污水能够汇集到其末端监测点。
13、可选的，所述根据管网数据信息和泵站服务区数据信息将泵站服务区划分为若干个诊断分区包括：
14、获取地形数据信息，根据管网数据信息和地形数据信息确定污水流向信息，对每条管道的主要流向进行标注；
15、从每个末端监测点开始，逆流向划分管网，直至识别出诊断分区的自然边界，对各个诊断分区的自然边界进行微调，完成诊断分区的划分。
16、可选的，所述将第一监测数据划分为降雨时段数据集和非降雨时段数据集包括：
17、获取第一监测数据中的降雨数据，根据降雨数据中每次降雨的起止时间，将对应时段的数据划分为降雨时段数据集；
18、将降雨时段数据集以外的所有第一监测数据划分为非降雨时段数据集。
19、可选的，所述分别对降雨时段数据集和非降雨时间数据集进行统计信息计算包括：
20、分别计算降雨时段数据集和非降雨时段数据集的平均值、最大值、最小值、标准差和平均偏差。
21、可选的，所述根据统计信息计算结果进行数据初判生成异常监测点包括：
22、判断降雨时段数据集中的流量信息远大于非降雨时段数据集中的流量信息以及降雨时段数据集中的水质参数远低于非将于时段数据集中的水质参数信息是否同时满足；
23、若是，则初步判断该监测点上游管段内存在雨污混接点；
24、判断非降雨时段数据集中的水质因子浓度值是否远低于水质银子背景浓度值；
25、若是，则初步判断存在其他外水入侵点；
26、所述其他外水入侵点和所述雨污混接点记为异常监测点。
27、可选的，所述根据流量数据信息和水质参数信息得出外水入侵量信息包括：
28、计算第一监测点的流量数据信息与第二监测点流量数据信息的流量差值；
29、判断流量差值是否为正，若是，则存在外水入侵；
30、计算外水入侵量，外水入侵量计算公式为：
31、外水入侵量＝流量差值＊水质参数。
32、本发明第二方面提供了一种基于污水管网实时监测外水入侵分析装置，包括：
33、基础资料获取模块，用于获取基础资料信息，所述基础资料信息包括：管网数据信息、泵站服务区数据信息和降雨数据信息；
34、第一监测点确认模块，用于根据管网数据信息和泵站服务区数据信息将泵站服务区划分为若干个诊断分区，将确定好的诊断分区末端与主干管连接处作为第一监测点位；
35、第一监测数据划分模块，用于获取第一监测点位处的第一监测数据，将第一监测数据划分为降雨时段数据集和非降雨时段数据集；
36、异常监测点生成模块，用于分别对降雨时段数据集和非降雨时段数据集进行统计信息计算，根据统计信息计算结果进行数据初判生成异常监测点；
37、外水入侵分析模块，用于在异常监测点处布置第二监测点位，获取第二监测点位的流量数据信息和水质参数数据信息，根据流量数据信息和水质参数信息得出外水入侵量信息；
38、闭路电视监测模块，用于根据外水入侵量信息生成重点检测区域信息，根据重点检测区域信息利用闭路电视监测系统进行检测；
39、外水入侵确认模块，用于获取闭路电视监测系统的检测结果信息，比对检测结果信息和外水入侵量信息，得出外水入侵确认信息。
40、本发明第三方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；
41、所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述电子设备执行如上所述的基于污水管网实时监测外水入侵分析方法的各个步骤。
42、本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令被处理器执行时实现如上所述的基于污水管网实时监测外水入侵分析方法的各个步骤。
43、本发明的技术方案中，提供了一种基于污水管网实时监测外水入侵分析方法，实时采集污水管网的流量、水质等数据，能够即时发现异常情况，快速响应，提高外水入侵问题的发现效率；能够对管网系统进行24小时的连续监测，确保任何时间段内的异常情况都不会被忽略；通过分析监测数据，可以精确定位外水入侵的具体位置，减少排查范围，节省时间和人力成本；可以根据需要增加新的监测点或监测参数，不断提升监测和分析能力。
1.一种基于污水管网实时监测外水入侵分析方法，其特征在于，所述基于污水管网实时监测外水入侵分析方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于污水管网实时监测外水入侵分析方法，其特征在于，所述根据管网数据信息和泵站服务区数据信息将泵站服务区划分为若干个诊断分区中具体的划分原则包括：
3.根据权利要求2所述的基于污水管网实时监测外水入侵分析方法，其特征在于，所述根据管网数据信息和泵站服务区数据信息将泵站服务区划分为若干个诊断分区包括：
4.根据权利要求1所述的基于污水管网实时监测外水入侵分析方法，其特征在于，所述将第一监测数据划分为降雨时段数据集和非降雨时段数据集包括：
5.根据权利要求1所述的基于污水管网实时监测外水入侵分析方法，其特征在于，所述分别对降雨时段数据集和非降雨时间数据集进行统计信息计算包括：
6.根据权利要求1所述的基于污水管网实时监测外水入侵分析方法，其特征在于，所述根据统计信息计算结果进行数据初判生成异常监测点包括：
7.根据权利要求1所述的基于污水管网实时监测外水入侵分析方法，其特征在于，所述根据流量数据信息和水质参数信息得出外水入侵量信息包括：
8.一种基于污水管网实时监测外水入侵分析装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，所述电子设备包括存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1－7中任一项的基于污水管网实时监测外水入侵分析方法的各个步骤。
