一种排水管网入流入渗评估方法及系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 108376318 A(43)申请公布日 2018.08.07

(21)申请号 201810167951.6(22)申请日 2018.02.28

(71)申请人 清华大学

地址 100084 北京市海淀区清华园北京

100084-82信箱(72)发明人 刘艳臣　张明凯　施汉昌　黄霞　(74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限

公司 11002

代理人 王莹　吴欢燕(51)Int.Cl.

G06Q 10/06(2012.01)

权利要求书2页 说明书8页 附图3页

(54)发明名称

一种排水管网入流入渗评估方法及系统(57)摘要

本发明提供一种排水管网入流入渗评估方法，包括：S1，实时采集排水管网内的液位和电导率信息，实时监测管网区域的降雨量信息；S2，根据所述排水管网内的液位和电导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息，分析排水管网内的入流入渗过程。本发明基于排水管网的液位和电导率数据监测排水管网，并分析入流入渗过程，与现有技术基于管网流量在线监测并评估入流入渗过程相比，有效避免了排水管网流量异常波动(壅水、溢流等)对入流入渗评估的影响，本发明提供的排水管网入流入渗评估系统具有成本低廉、响应灵敏、实时动态评估与预测等特点，可实现长时间稳定实时在线运行，降低了成本，提高了入流入渗评估预测的准确性和可靠性。

CN 108376318 ACN 108376318 A

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1.一种排水管网入流入渗评估方法，其特征在于，包括:S1，实时采集排水管网内的液位和电导率信息，实时监测管网区域的降雨量信息；S2，根据所述排水管网内的液位和电导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息，采用水文水力学模型，分析排水管网内的入流入渗过程。

2.根据权利要求1所述的排水管网入流入渗评估方法，其特征在于，所述S1中，所述实时采集排水管网内的液位和电导率具体包括：

在排水管网内的多个监测点安装一体化集成前端传感器，实时采集排水管网内的液位和电导率信息。

3.根据权利要求2所述的排水管网入流入渗评估方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述排水管网内的液位和电导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息传输至远程服务器，建立远程通讯连接，进行电导率和液位在多个监测点的信号同步采集、传输与存储。

4.根据权利要求1所述的排水管网入流入渗评估方法，其特征在于，所述S2中，所述根据排水管网内的液位和电导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息，采用水文水力学模型，分析排水管网内的入流入渗过程具体包括：

根据历史监测液位和流量数据，构建液位与流量的关系；根据在旱天和降雨后实时采集的排水管网内的液位信息，以及所述液位与流量关系，计算管网内旱天流量和降雨后流量；

根据所述电导率信息，拟合降雨后电导率变化曲线；

根据所述管网区域的降雨量信息和所述降雨后电导率变化曲线，采用水文水力学模型，解析入流和入渗的动态过程，获取降雨引发的入流入渗量；

根据所述降雨引发的入流入渗量、旱天流量和降雨后流量，计算降雨引发的排水管网区域的溢流量。

5.一种排水管网入流入渗评估系统，其特征在于，包括一体化集成前端传感器、降雨信息采集装置、远程无线传输模块和入流入渗评估模块；

所述一体化集成前端传感器用于实时采集排水管网内的液位和电导率信息；所述降雨信息采集装置用于实时监测管网区域的降雨量信息；

所述远程无线传输模块用于将所述排水管网内的液位和电导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息传输至远程服务器，建立远程通讯连接，进行电导率和液位在多个监测点的信号同步采集、传输与存储；

所述入流入渗评估模块用于根据所述排水管网内的液位和电导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息，采用水文水力学模型，分析排水管网内的入流入渗过程。

6.根据权利要求5所述的排水管网入流入渗评估系统，其特征在于，所述一体化集成前端传感器同步获取排水管网内液位和电导率的实时信息。

7.根据权利要求2所述的排水管网入流入渗评估系统，其特征在于，所述一体化集成前端传感器、降雨信息采集装置的采集间隔均为1～15min。

8.根据权利要求1所述的排水管网入流入渗评估系统，其特征在于，所述入流入渗评估模块具体用于：

根据历史监测液位和流量数据，构建液位与流量的关系；

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CN 108376318 A

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根据在旱天和降雨后实时采集的排水管网内的液位信息，以及所述液位与流量关系，计算管网内旱天流量和降雨后流量；

根据所述电导率信息，拟合降雨后电导率变化曲线；

根据所述管网区域的降雨量信息和所述降雨后电导率变化曲线，采用水文水力学模型，解析入流和入渗的动态过程，获取降雨引发的入流入渗量；

根据所述降雨引发的入流入渗量、旱天流量和降雨后流量，计算降雨引发的排水管网区域的溢流量。

9.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如权利要求1至4任一项所述的方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至4任一项所述的方法。

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一种排水管网入流入渗评估方法及系统

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技术领域

[0001]本发明涉及排水管网入流入渗评估技术领域，更具体的，涉及一 种排水管网入流入渗评估方法及系统。

背景技术

[0002]城市排水系统承担着的城市污水收集处理的重要职能，是保障人 民生活、城市环境和城市安全的重要市政基础设施，城市排水管网的 安全有效运行也是城市水环境质量的重要保障。

[0003]在雨天,管道中的水流主要由三部分组成,即基本入流量(base wastewater flow，简称BWF)、地下水渗透量(groundwater infiltration， 简称GWI)和降雨导致的入流入渗量(rainfall dependentinflow and infiltration，简称RDII)，其中BWF和GWI为旱天污水管道的流量，BWF 主要指来自住宅区、商业、工业和政府机构的生活污水和生产废水。 RDII指降雨带来的城市污水管网或雨污合流制管道内的雨水，包括入 流(inflow)和入渗(infiltration)两部分。

[0004]近年我国城市水环境污染形势依然严峻，城市排水管网运行中的 问题也日益凸显，特别是污水管网入流入渗、溢流等问题，严重危害 人体与环境健康。入流入渗可以增加管道流量，对污水处理厂增加不 必要的负荷。当管网中的流量超出了管网容量，就会以溢流的形式体 现出来。这些溢流的污水会淹没街道，污染邻近的河流，也能导致污 水处理厂很严重的运营问题。因为污水溢流(SSOs)一般含有较多的 治病微生物，固体悬浮物，有毒污染物，营养盐，油脂，以及消耗氧 气的有机组分。SSOs甚至会造成饮用水的污染，这会造成环境和健康 的重大风险。因此需要合理评估入流入渗过程及管网内流量水质变化， 从而避免SSOs的发生。

[0005]现有评估入流入渗的方法，主要基于管网流量在线监测的方法， 并结合SWMM等不同水力学模型进行模拟评估。国内的污水系统，普 遍存在的管道基础信息数据缺失、管道设计排水能力不足、在线监测 设备布设不够、流量变化异常等问题。然而进行模型计算需要足够的 精确管网信息数据和长期的有规律的流量监测数据，一般都存在监测 设备费用昂贵、操作复杂，或者管网数据缺失等问题，使得基于流量 方法的管网入流入渗过程诊断分析受到较多限制；此外，由于实际污 水管网运行过程还时长存在壅水、倒流、溢流等问题，这些均会限制 基于流量规律的入流入渗诊断方法在实际问题解决中的应用。已有基 于水质平衡的一些诊断管网入流入渗的方法，如同位素示踪、TN和 COD平衡等方法，也均存在检测方法昂贵、难以获取长时间连续数据 等难题，在较大区域范围的管网入流入渗问题诊断中难以实现应用。

发明内容

[0006]本发明为解决传统排水系统中，入流入渗过程对排水系统运行造 成的干扰，提供一种排水管网入流入渗评估方法及系统。

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CN 108376318 A[0007][0008]

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一方面，本发明提供一种排水管网入流入渗评估方法，包括:S1，实时采集排水管网内的液位和电导率信息，实时监测管网区 域的降雨量信

息；

S2，根据所述排水管网内的液位和电导率信息，以及所述管网区 域的降雨量信

息，采用水文水力学模型，分析排水管网内的入流入渗 过程。[0010]其中，所述S1中，所述实时采集排水管网内的液位和电导率具体 包括：[0011]在排水管网内的多个监测点安装一体化集成前端传感器，实时采 集排水管网内的液位和电导率信息。[0012]其中，所述方法还包括：

[0013]将所述排水管网内的液位和电导率信息，以及所述管网区域的降 雨量信息传输至远程服务器，建立远程通讯连接，进行电导率和液位 在多个监测点的信号同步采集、传输与存储。

[0014]其中，所述S2中，所述根据排水管网内的液位和电导率信息，以 及所述管网区域的降雨量信息，采用水文水力学模型，分析排水管网 内的入流入渗过程具体包括：[0015]根据历史监测液位和流量数据，构建液位与流量的关系；[0016]根据在旱天和降雨后实时采集的排水管网内的液位信息，以及所 述液位与流量关系，计算管网内旱天流量和降雨后流量；[0017]根据所述电导率信息，拟合降雨后电导率变化曲线；

[0018]根据所述管网区域的降雨量信息和所述降雨后电导率变化曲线， 采用水文水力学模型，解析入流和入渗的动态过程，获取降雨引发的 入流入渗量；[0019]根据所述降雨引发的入流入渗量、旱天流量和降雨后流量，计算 降雨引发的排水管网区域的溢流量。[0020]另一方面，本发明还提供一种排水管网入流入渗评估系统，包括 一体化集成前端传感器、降雨信息采集装置、远程无线传输模块和入 流入渗评估模块；[0021]所述一体化集成前端传感器用于实时采集排水管网内的液位和电 导率信息；[0022]所述降雨信息采集装置用于实时监测管网区域的降雨量信息；[0023]所述远程无线传输模块用于将所述排水管网内的液位和电导率信 息，以及所述管网区域的降雨量信息传输至远程服务器，建立远程通 讯连接，进行电导率和液位在多个监测点的信号同步采集、传输与存 储；

[0024]所述入流入渗评估模块用于根据所述排水管网内的液位和电导率 信息，以及所述管网区域的降雨量信息，采用水文水力学模型，分析 排水管网内的入流入渗过程。[0025]其中，所述一体化集成前端传感器同步获取排水管网内液位和电 导率的实时信息。

[0026]其中，所述一体化集成前端传感器、降雨信息采集装置的采集间 隔均为1～15min。

[0027]其中，所述入流入渗评估模块具体用于：[0028]根据历史监测液位和流量数据，构建液位与流量的关系；[0029]根据在旱天和降雨后实时采集的排水管网内的液位信息，以及所 述液位与流量关系，计算管网内旱天流量和降雨后流量；

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根据所述电导率信息，拟合降雨后电导率变化曲线；

[0031]根据所述管网区域的降雨量信息和所述降雨后电导率变化曲线， 采用水文水力学模型，解析入流和入渗的动态过程，获取降雨引发的 入流入渗量；[0032]根据所述降雨引发的入流入渗量、旱天流量和降雨后流量，计算 降雨引发的排水管网区域的溢流量。[0033]第三方面，本发明提供一种计算机程序产品，其特征在于，所述 计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程 序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时， 使所述计算机执行如权利要求1至4任一项所述的方法。[0034]第四方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，其特征 在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机 指令使所述计算机执行如权利要求1至4任一项所述的方法。

[0035]本发明提供的排水管网入流入渗评估方法及系统，根据实时采集 的排水管网内的液位和电导率信息，以及管网区域的降雨量信息，分 析排水管网内的入流入渗过程。本发明基于排水管网的液位和电导率 数据监测排水管网，并分析入流入渗过程，与现有技术基于管网流量 在线监测并评估入流入渗过程相比，有效避免了排水管网流量异常波 动(壅水、溢流)对入流入渗评估的影响，本发明提供的排水管网入 流入渗评估系统具有成本低廉、响应灵敏、实时动态评估与预测等特 点，可实现长时间稳定实时在线运行，降低了成本，提高了入流入渗 评估预测的准确性和可靠性。为控制城市雨天污水管道入流入渗，避 免污水溢流提供参考。

附图说明

[0036]图1为根据本发明实施例提供的排水管网入流入渗评估方法的流 程框图；[0037]图2为根据本发明实施例提供的一体化集成前端传感器在排水管 网中的分布示意图；

[0038]图3(a)为根据本发明实施例提供的电导率监测示意图；

[0039]图3(b)为根据本发明实施例提供的降雨引发的入流入渗量分析 示意图；[0040]图3(c)为根据本发明实施例提供的降雨时段的排水管网流量模 拟值及实测值的示意图；

[0041]图4为根据本发明实施例提供的排水管网入流入渗评估系统的结 构框图；[0042]图5为根据本发明实施例提供的排水管网入流入渗评估系统的结 构示意图；[0043]图中，1.一体化集成前端传感器；2.降雨信息采集装置；3.远程无 线传输模块；4.入流入渗评估模块。

具体实施方式

[0044]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地 描述，显然，所描述的实施例是本发明一模块实施例，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。[0045]图1为根据本发明实施例提供的排水管网入流入渗评估方法的流 程框图。如图1

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所示，本发明提供一种排水管网入流入渗评估方法， 包括S1，实时采集排水管网内的液位和电导率信息，实时监测管网区 域的降雨量信息；S2，根据所述排水管网内的液位和电导率信息，以 及所述管网区域的降雨量信息，采用水文水力学模型，分析排水管网 内的入流入渗过程。

[0046]其中，步骤S1中，实时采集排水管网内的液位和电导率信息，实 时监测管网区域的降雨量信息。

[0047]市政污水管网系统包括污水主管道、泵站、检查井和用于收集来 自住宅区、工业区和商业区的其他支管及附属设施，并最终输送污水 到污水处理厂，是城市重要的基础设施之一。

[0048]电导率(electrical conductivity，EC)也称比电导。电导率作为水化学 分析的重要指标之一，主要取决于水中的总离子浓度，被大量应用于 水质分析中。电导率(EC；单位为μS·cm-1)是一种标示物质中电子流动 状况的指标，其大小主要由溶解离子的浓度、组成及温度所决定。

[0049]Koba-yashi曾提出利用电导率可以估算降水和地下水对河流的贡献率, 所得结果显示了电导率在水质分析方面有着独特的优势。[0050]本实施例中，利用一体化集成前端传感器实时采集排水管网内的 液位信息和电导率信息，一体化集成前端传感器能够同时采集排水管 网的电导率信息和液位信息。利用降雨信息采集装置实时监测管网区 域的降雨量信息，以便后续分析降雨引发的入流入渗过程。

[0051]液位信息、电导率信息以及降雨量信息的采集频率可以在1-15min 范围内进行调节，并且它们的采集频率相同，便于数据收集分析。[0052]其中，步骤S2中，根据所述排水管网内的液位和电导率信息，以 及所述管网区域的降雨量信息，采用水文水力学模型，分析排水管网 内的入流入渗过程。[0053]本实施例中，可以根据所述排水管网内的液位和电导率信息，以 及所述管网区域的降雨量信息，获得排水管网的基本流量特征；拟合 旱天流量和电导率的变化规律，并根据采集的降雨后电导率变化曲线， 采用水文水力学模型，分析入流和入渗的动态过程。[0054]本发明实施例提供的排水管网入流入渗评估方法，根据实时采集 的排水管网内的液位和电导率信息，以及管网区域的降雨量信息，分 析排水管网内的入流入渗过程。本发明基于排水管网的液位和电导率 数据监测排水管网，并分析入流入渗过程，与现有技术基于管网流量 在线监测并评估入流入渗过程相比，有效避免了排水管网流量异常波 动(壅水、溢流)对入流入渗评估的影响，本发明提供的排水管网入 流入渗评估系统具有成本低廉、响应灵敏、实时动态评估与预测等特 点，可实现长时间稳定实时在线运行，降低了成本，提高了入流入渗 评估预测的准确性和可靠性。

[0055]图2为本发明实施例提供的一体化集成前端传感器在排水管网中 的分布示意图，如图2所示，步骤S1中，所述实时采集排水管网内的 液位和电导率具体包括：[0056]在排水管网内的多个监测点安装一体化集成前端传感器，实时采 集排水管网内的液位和电导率信息。[0057]参照图2，在排水管网内的多个监测点安装有一体化集成前端传感 器。通过合理布置监测点不仅可以有效识别管道的入流入渗问题，还 能够显著降低监测实施成本。监测

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点的合理布置主要考虑监测位置和 监测数量。监测位置主要由监测目的确定，本实施例中，对于入流入 渗的分析，将监测点的位置平均布置，并且选择在各排水子流域内最 下游干管布置监测点。

[0058]在上述各实施例的基础上，所述方法还包括：[0059]将所述排水管网内的液位和电导率信息，以及所述管网区域的降 雨量信息传输至远程服务器，建立远程通讯连接，进行电导率和液位 在多个监测点的信号同步采集、传输与存储。

[0060]具体地，本实施例中，在液位信息、电导率信息和降雨量信息实 时采集的同时，利用远程无线传输模块将排水管网内的液位和电导率 信息，以及所述管网区域的降雨量信息传输至远程服务器，建立远程 通讯连接，进行电导率和液位在多个监测点的信号同步采集、传输与 存储；最后远程无线传输模块将检测的数据输入入流入渗评估模块。[0061]本实施例中对多个监测点的信号同步采集、传输与存储，以便在 后续分析入流入渗过程时，获取历史液位和电导率信息，辅助分析。[0062]在上述各实施例的基础上，步骤S2中，所述根据排水管网内的液 位和电导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息，采用水文水力学 模型，分析排水管网内的入流入渗过程具体包括：[0063]S21，根据历史监测液位和流量数据，构建液位与流量的关系。[0064]利用从前采集的历史液位和流量数据，分析并构建液位与流量的 关系。[0065]S22，根据在旱天和降雨后实时采集的排水管网内的液位信息，以 及所述液位与流量关系，计算管网内旱天流量和降雨后流量。[0066]本实施例中，根据上述液位与流量的关系，以及一体化集成前端 传感器实时采集的旱天液位，计算排水管网的旱天流量。旱天流量是 指未下雨时排水管网一个监测时段的流量。监测时段为1min～15min。

[0067]根据上述液位与流量的关系，以及实时采集的降雨后排水管网的 液位，计算排水管网的降雨后流量。[0068]S23，根据所述电导率信息，拟合降雨后电导率变化曲线；

[0069]一体化集成前端传感器实时采集排水管网内的电导率信息，旱季 电导率模块根据旱天采集的电导率数据，解析旱天电导率变化模式， 实时模拟旱天电导率变化。[0070]进一步地，根据降雨时段实时测量的电导率信息，以及时间(d) 和降雨量(mm)作出电导率监测图，电导率监测示意图图如图3(a) 所示，根据各监测点的电导率信息，拟合降雨后电导率变化曲线。[0071]S24，根据所述管网区域的降雨量信息和所述降雨后电导率变化曲 线，采用水文水力学模型，解析入流和入渗的动态过程，获取降雨引 发的入流入渗量。[0072]根据拟合的降雨后电导率变化曲线，利用水文水力学模型，可以 得到优化模型参数，由模型参数获得降雨转化为入流入渗进入管网的 比例。

[0073]图3(b)为根据本发明实施例提供的降雨引发的入流入渗量分析 示意图。根据校准后的模型参数，代入入流入渗模型，其公式为：

[0074]

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式中，u(0,t)表示瞬时降雨引起的入流入渗过程，Γ(N)表示gamma 函数，K,N为入

流入渗过程中的参数。

[0076]

式中，CWWF表示降雨后管网中的电导率,CDWF表示旱季管网中的 电导率,CRDI、CRII分

别表示入流和入渗电导率。QWWF,QDWF,QRDI,QRII分别表示降雨后管网中的流量、旱季管网中的流量、入流和入渗过程 的流量。

[0078]由入流入渗过程的参数K,N即可直接获得入流入渗比例，进而得 到降雨引发的入流入渗过程，获得降雨引发的入流量和入渗量，将入 流量和入渗量相加得到总的入流入渗量，如图3(b)所示。[0079]S25，根据所述降雨引发的入流入渗量、旱天流量和降雨后流量， 计算降雨引发的排水管网区域的溢流量。

[0080]图3(c)为降雨时段的排水管网流量模拟值及实测值的示意图； 将上述步骤获得的降雨引发的入流入渗量及旱天流量叠加，获得没有 壅水情况下排水管网流量的模拟值；实测值为步骤S22获得的排水管 网的降雨后流量。溢流值为排水管网内以溢流形式从排水管网排放的 污水总量。

[0081]计算排水管网流量模拟值及实测值之间的差值，得到此次降雨引 发的溢流量。[0082]本实施例评估入流入渗过程及管网内流量水质变化，评估降雨引 发入流入渗造成的污水溢流量，为调整排水管网流量，避免污水溢流 提供支持。

[0083]图4为根据本发明实施例提供的排水管网入流入渗评估系统的结 构框图，图5为根据本发明实施例提供的排水管网入流入渗评估系统 的结构示意图；如图4和图5所示，本发明还提供一种排水管网入流 入渗评估系统，该系统包括一体化集成前端传感器1、降雨信息采集装 置2、远程无线传输模块3和入流入渗评估模块4；其中，

[0084]所述一体化集成前端传感器1用于实时采集排水管网内的液位和 电导率信息。所述降雨信息采集装置2用于实时监测管网区域的降雨 量信息。所述远程无线传输模块3用于将所述排水管网内的液位和电 导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息传输至远程服务器，建立 远程通讯连接，进行电导率和液位在多个监测点的信号同步采集、传 输与存储。所述入流入渗评估模块4用于根据所述排水管网内的液位 和电导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息，分析排水管网内的 入流入渗过程。[0085]具体地，本实施例中，利用一体化集成前端传感器1实时采集排 水管网内的液位信息和电导率信息，一体化集成前端传感器能够同时 采集排水管网的电导率信息和液位信息。利用降雨信息采集装置实时 监测管网区域的降雨量信息，以便后续分析降雨引发的入流入渗过程。

[0086]如图2和图5所示，在排水管网内的多个监测点安装有一体化集 成前端传感器1。通过合理布置监测点不仅可以有效识别管道的入流入 渗问题，还能够显著降低监测实施成本。监测点的合理布置主要考虑 监测位置和监测数量。监测位置主要由监测目的确定，本实施例中， 对于入流入渗的分析，将监测点的位置平均布置，并且选择在各排水 子流域内最下游干管布置监测点。[0087]其中，液位信息、电导率信息以及降雨量信息的采集频率可以在 1-15min范围内

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[0077]

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进行调节，并且它们的采集频率相同，便于数据收集分 析。[0088]在液位信息、电导率信息和降雨量信息实时采集的同时，利用远 程无线传输模块3将排水管网内的液位和电导率信息，以及所述管网 区域的降雨量信息传输至远程服务器，建立远程通讯连接，进行电导 率和液位在多个监测点的信号同步采集、传输与存储；最后远程无线 传输模块将检测的数据输入入流入渗评估模块。[0089]进一步地，入流入渗评估模块4能够根据所述排水管网内的液位 和电导率信息，以及管网区域的降雨量信息，获得排水管网的基本流 量特征；拟合旱天流量和电导率的变化规律，并根据采集的降雨后电 导率变化曲线，分析入流和入渗的动态过程。[0090]本发明实施例提供的排水管网入流入渗评估系统，根据实时采集 的排水管网内的液位和电导率信息，以及管网区域的降雨量信息，分 析排水管网内的入流入渗过程。本发明基于排水管网的液位和电导率 数据监测排水管网，并分析入流入渗过程，与现有技术基于管网流量 在线监测并评估入流入渗过程相比，有效避免了排水管网流量异常波 动(壅水)对入流入渗评估的影响，本发明提供的排水管网入流入渗 评估系统具有成本低廉、响应灵敏、实时动态评估与预测等特点，可 实现长时间稳定实时在线运行，降低了成本，提高了入流入渗评估预 测的准确性和可靠性。[0091]在上述实施例的基础上，一体化集成前端传感器，同步获取排水 管网内液位和电导率的实时信息。

[0092]本实施例中，一体化集成前端传感器通过不同传感信号采集通路 的电源隔离管理，避除不同传感信号采集方式和供电要求对信号采集 的交互影响，实现电导率和液位数据的信号一体化集成采集。实现不 同参数传感信号采集频率的同步化，数据时间采集的频率为1～15min。

[0093]在上述各实施例的基础上，所述入流入渗评估模块具体用于：[0094]根据历史监测液位和流量数据，构建液位与流量的关系；[0095]利用从前采集的历史液位和流量数据，分析并构建液位与流量的 关系。[0096]根据在旱天和降雨后实时采集的排水管网内的液位信息，以及所 述液位与流量关系，计算管网内旱天流量和降雨后流量。[0097]本实施例中，根据上述液位与流量的关系，以及一体化集成前端 传感器实时采集的旱天液位，计算排水管网的旱天流量。旱天流量是 指未下雨时排水管网一个监测时段的流量。监测时段为1min～15min。

[0098]根据上述液位与流量的关系，以及实时采集的降雨后排水管网的 液位，计算排水管网的降雨后流量。

[0099]根据所述电导率信息，拟合降雨后电导率变化曲线；

[0100]一体化集成前端传感器401实时采集排水管网内的电导率信息， 旱季电导率模块根据旱天采集的电导率数据，解析旱天电导率变化模 式，实时模拟旱天电导率变化。[0101]进一步地，根据降雨时段实时测量的电导率信息，以及时间(d) 和降雨量(mm)作出电导率监测图，电导率监测示意图图如图3(a) 所示，根据各监测点的电导率信息，拟合降雨后电导率变化曲线。

[0102]根据所述管网区域的降雨量信息和所述降雨后电导率变化曲线， 采用水文水力学模型，解析入流和入渗的动态过程，获取降雨引发的 入流入渗量。

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根据拟合的降雨后电导率变化曲线，利用水文水力学模型，可以 得到优化模型参

数。并获得降雨转化为入流的比例，以及降雨转化为 入渗进入管网的比例。[0104]图3(b)为根据本发明实施例提供的降雨引发的入流入渗量分 析示意图。根据校准后的模型参数，代入入流入渗模型，即可得到降 雨引发的入流入渗过程，获得降雨引发的入流量和入渗量，将入流量 和入渗量相加得到总的入流入渗量，如图3(b)所示。[0105]根据所述降雨引发的入流入渗量、旱天流量和降雨后流量，计算 降雨引发的排水管网区域的溢流量。

[0106]图3(c)为降雨时段的排水管网流量模拟值及实测值的示意图； 将上述步骤获得的降雨引发的入流入渗量及旱天流量叠加，获得没有 壅水情况下排水管网流量的模拟值；实测值为步骤S22获得的排水管 网的降雨后流量。溢流值为排水管网内以溢流形式从排水管网排放的 污水总量。

[0107]计算排水管网流量模拟值及实测值之间的差值，得到此次降雨引 发的溢流量。[0108]本实施例评估入流入渗过程及管网内流量水质变化，评估降雨引 发入流入渗造成的污水溢流量，为调整排水管网流量，避免污水溢流 提供支持。[0109]本发明提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储 在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括 程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述 各方法实施例所提供的方法。例如包括：实时采集排水管网内的液位 和电导率信息，实时监测管网区域的降雨量信息。根据所述排水管网 内的液位和电导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息，分析排水 管网内的入流入渗过程。[0110]本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机 可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上 述各方法实施例所提供的方法。例如包括：实时采集排水管网内的液 位和电导率信息，实时监测管网区域的降雨量信息。根据所述排水管 网内的液位和电导率信息，以及所述管网区域的降雨量信息，分析排 水管网内的入流入渗过程。

[0111]本本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或 部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储 于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法 实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘 等各种可以存储程序代码的介质。[0112]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解 到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然 也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现 有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软 件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光 盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机， 服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所 述的方法。[0113]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而 非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，凡在 本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。

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图1

图2

图3(a)

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图3(b)

图3(c)

图4

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图5

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