一种数据处理的方法、相关装置、设备以及存储介质与流程
未命名
09-11
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1.本技术涉及计算机信息处理技术领域,尤其涉及一种数据处理的方法、相关装置、设备以及存储介质。
背景技术:
2.在生产生活,尤其是工业作业,流体的流动具有不可确定性。在输送流体到目标位置的过程中,由于流体可能经过了长远距离运输,因此,在输送过程中,流体运行的速度、流量以及压强等参数很难获得。基于此,工作人员无法识别在流体输送过程中遇到了什么问题,从而难以对风险进行预判。
3.目前,在相关技术中,为了能够获取流体输送过程中的相关参数,需要在流体运输管道的每个重要节点安装各种类型的传感器。工作人员可以根据这些传感器采集数据进行现场观测和分析,并且对流体输送过程中可能存在的风险进行预判。
4.然而,发明人发现目前的方案中至少存在如下问题,在流体运输管道的各个重要节点安装各种类型的传感器(例如,流速传感器、压强传感器等),虽然能够获取观测所需的参数,但是整体的部署成本较高。针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素:
5.本技术实施例提供了一种数据处理的方法、相关装置、设备以及存储介质,可根据恒量常数以及在测量点位置测得的参数,推导出未知的目标参数。因此,无需部署用于测量目标参数的传感器,从而降低部署成本。
6.有鉴于此,本技术一方面提供一种数据处理的方法,包括:获取目标管道在初始点位置的初始参数集合,其中,初始参数集合包括初始点高度、初始点流速以及初始点静压,目标管道内部具有目标流体;根据初始参数集合以及目标流体所对应的流体密度,确定目标管道所对应的恒量常数,其中,恒量常数表示目标管道在不同位置点的静压、动压与重力之和满足能量守恒关系;获取目标管道在测量点位置的测量参数集合,其中,测量参数集合包括测量点高度、测量点高度差、测量点流速以及测量点静压中的至少一项,测量点高度差表示测量点高度与初始点高度之间的差值;基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数。
7.本技术另一方面提供一种数据处理装置,包括:获取模块,用于获取目标管道在初始点位置的初始参数集合,其中,初始参数集合包括初始点高度、初始点流速以及初始点静压,目标管道内部具有目标流体;确定模块,用于根据初始参数集合以及目标流体所对应的流体密度,确定目标管道所对应的恒量常数,其中,恒量常数表示目标管道在不同位置点的静压、动压与重力之和
满足能量守恒关系;获取模块,还用于获取目标管道在测量点位置的测量参数集合,其中,测量参数集合包括测量点高度、测量点高度差、测量点流速以及测量点静压中的至少一项,测量点高度差表示测量点高度与初始点高度之间的差值;确定模块,还用于基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数。
8.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,确定模块,具体用于根据目标流体所对应的流体密度以及初始点流速,计算得到初始点动压;根据目标流体所对应的流体密度、初始点高度以及重力加速度,计算得到初始点重力;对初始点静压、初始点动压以及初始点重力进行求和计算,得到目标管道所对应的恒量常数。
9.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,确定模块,还用于根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数之前,在测量点重力与初始点重力一致,且测量点流速与初始点流速一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压未发生变化;确定模块,还用于在测量点重力与初始点重力一致,但测量点流速与初始点流速不一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压发生变化;或,确定模块,还用于根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数之前,若测量参数集合包括测量点静压,则在测量点静压与初始点静压一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压未发生变化;确定模块,还用于若测量参数集合包括测量点静压,则在测量点静压与初始点静压不一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压发生变化;或,获取模块,还用于根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数之前,获取目标管道在初始点位置的初始半径以及在测量点位置的测量半径;确定模块,还用于在初始半径与测量半径一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压未发生变化;确定模块,还用于在初始半径与测量半径不一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压发生变化。
10.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,目标参数为流速参数;确定模块,具体用于基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据初始点高度、测量点高度、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的流速参数。
11.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,
确定模块,具体用于根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第一恒等式,其中,测量点动压属于未知项;基于第一恒等式,对测量点动压进行求解,得到测量点位置的流速参数。
12.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,确定模块,具体用于根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、测量点静压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第二恒等式,其中,测量点动压属于未知项;基于第二恒等式,对测量点动压进行求解,得到测量点位置的流速参数。
13.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,数据处理装置还包括生成模块以及发送模块;生成模块,用于计算得到测量点位置的流速参数之后,若测量点位置的流速参数大于或等于最大流速阈值,或,测量点位置的流速参数小于或等于最小流速阈值,则生成流速告警消息;发送模块,用于向终端发送流速告警消息,以使终端进行提示。
14.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,确定模块,还用于计算得到测量点位置的流速参数之后,根据测量点位置在目标管道中的位置,从目标管道中确定区间管道;获取模块,还用于获取区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度;生成模块,还用于根据区间管道的铺设半径、区间管道铺设长度以及测量点位置的流速参数,生成三维管道流速图以及流速变化图中的至少一种。
15.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,目标参数为高度参数;确定模块,具体用于基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据初始点高度、测量点流速、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的高度参数。
16.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,确定模块,具体用于根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;
根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第三恒等式,其中,测量点重力属于未知项;基于第三恒等式,对测量点重力进行求解,得到测量点位置的高度参数。
17.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,确定模块,具体用于根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、测量点静压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第四恒等式,其中,测量点重力属于未知项;基于第四恒等式,对测量点重力进行求解,得到测量点位置的高度参数。
18.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,确定模块,还用于计算得到测量点位置的高度参数之后,根据测量点位置在目标管道中的位置,从目标管道中确定区间管道;获取模块,还用于获取区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度;生成模块,还用于根据区间管道的铺设半径、区间管道铺设长度以及测量点位置的高度参数,生成管道铺设位置图以及流速变化图中的至少一种。
19.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,目标参数为静压参数;确定模块,具体用于在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,将初始点静压作为测量点静压;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据初始点高度、测量点高度、初始点流速、测量点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的静压参数。
20.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,确定模块,具体用于根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、测量点静压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建
第五恒等式,其中,测量点静压属于未知项;基于第五恒等式,对测量点静压进行求解,得到测量点位置的静压参数。
21.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,生成模块,还用于计算得到测量点位置的静压参数之后,若测量点位置的静压参数大于或等于最大静压阈值,或,测量点位置的静压参数小于或等于最小静压阈值,则生成静压告警消息;发送模块,还用于向终端发送静压告警消息,以使终端进行提示。
22.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,确定模块,还用于计算得到测量点位置的静压参数之后,根据测量点位置在目标管道中的位置,从目标管道中确定区间管道;获取模块,还用于获取区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度;生成模块,还用于根据区间管道的铺设半径、区间管道铺设长度以及测量点位置的静压参数,生成三维管道压力图以及压力变化图中的至少一种。
23.在一种可能的设计中,在本技术实施例的另一方面的另一种实现方式中,目标参数为总压参数;确定模块,具体用于根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,根据测量点动压以及初始点静压,计算得到测量点位置的总压参数,或,根据测量点动压以及测量点静压,计算得到测量点位置的总压参数;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点动压以及测量点静压,计算得到测量点位置的总压参数。
24.本技术另一方面提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述各方面的方法。
25.本技术的另一方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述各方面的方法。
26.本技术的另一个方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方面的方法。
27.从以上技术方案可以看出,本技术实施例具有以下优点:本技术实施例中,提供了一种数据处理的方法,首先,获取目标管道在初始点位置的初始参数集合,该目标管道内部具有目标流体。然后,根据初始参数集合以及目标流体所对应的流体密度,确定目标管道所对应的恒量常数。此外,可获取目标管道在测量点位置的测量参数集合。最后,基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数。通过上述方式,利用流体力学涉及的伯努利定理计算得到目标管道的恒量常数。基于此,可以根据恒量常数以及在测量点位置测得的参数,推导出未知的目标参数。因此,无需部署用于测量目标参数的传感器,从而降低部署成本。
附图说明
28.图1为本技术实施例中数据处理方法的一个实施环境示意图;图2为本技术实施例中数据处理方法的一个实施框架示意图;图3为本技术实施例中数据处理方法的一个流程示意图;图4为本技术实施例中部署传感器的一个示意图;图5为本技术实施例中数据处理方法的一个整体流程示意图;图6为本技术实施例中拾取常量参数的一个流程示意图;图7为本技术实施例中基于流速参数进行数据处理的一个整体流程示意图;图8为本技术实施例中基于流速参数展示流速告警消息的一个示意图;图9为本技术实施例中三维管道流速图的一个示意图;图10为本技术实施例中流速变化图的一个示意图;图11为本技术实施例中基于流速参数进行数据处理的另一个整体流程示意图;图12为本技术实施例中基于高度参数进行数据处理的一个整体流程示意图;图13为本技术实施例中管道铺设位置图的一个示意图;图14为本技术实施例中基于高度参数进行数据处理的另一个整体流程示意图;图15为本技术实施例中基于静压参数进行数据处理的一个整体流程示意图;图16为本技术实施例中基于静压参数展示静压告警消息的一个示意图;图17为本技术实施例中三维管道压力图的一个示意图;图18为本技术实施例中压力变化图的一个示意图;图19为本技术实施例中基于静压参数进行数据处理的另一个整体流程示意图;图20为本技术实施例中生成总压参数的一个示意图;图21为本技术实施例中数据处理装置的一个示意图;图22为本技术实施例中计算机设备的一个结构示意图。
实施方式
29.本技术实施例提供了一种数据处理的方法、相关装置、设备以及存储介质,可根据恒量常数以及在测量点位置测得的参数,推导出未知的目标参数。因此,无需部署用于测量目标参数的传感器,从而降低部署成本。
30.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“对应”于以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.数字孪生是一种虚拟化技术,它将物理事物数字化并建立一个模型,以便于对其进行分析和优化。在工业行业,数字孪生能够有效地减少生产过程中的时间、成本和安全风险。在城市基础设施领域,尤其是管道领域中,数字孪生发挥着重大的作用。
32.在构建管道类型的数字孪生模型时,往往需要采集不同类型的参数。在输送流体
到目标位置过程中,由于流体可能经过了长远距离运输,因此,在输送过程中,流体运行的速度、流量和压强等信息参数很难获得。如果在管道的每个重要节点安装各种传感器采集数据进行分析,不但耗时耗力,还需要投入大量的资金成本。
33.基于此,本技术实施例中,提供了一种数据处理的方法。一方面,基于伯努利定理,根据测量点位置测得的参数推导出未知的目标参数,以此减少对传感器的部署。另一方面,借助数字孪生技术与云原生技术实现管道内流体运行的实时监测,为分析流体运行情况提供参考。由此,不仅便于工作人员及时了解在输送过程中遇到了什么问题,并对风险的提早预判,而且有利于科研人员对不同位置的流体状态进行研究。针对本技术提供的数据处理的方法,在应用时包括如下场景中的至少一种。
34.一、风险分析预警;基于数字孪生、人工智能、大数据分析等技术,实现对异常事件的主动预警、事前诊断、事中告警功能,有效避免意外事件的发生。
35.以地下输水场景为例,基于本技术提供的方案,首先,从输水管道中确定一个初始点位置(例如,某一节管道的进水口位置)以及至少一个测量点位置。然后,采集该初始点位置的初始点高度、初始点流速以及初始点静压,并且根据输水管道中流动的目标流体(例如,自来水)查询对应的流体密度。接下来,计算机设备根据初始点高度、初始点流速、初始点静压以及流体密度,计算得到恒量常数。
36.基于此,以某个测量点位置为例,采集该测量点位置的相关参数,例如,测量点高度差以及测量点静压。于是,使用恒量常数可以推导出该测量点位置的流速。当检测到该流速过高或者过低时,可实时向工作人员推送预警消息,以便于及时开展现场的维修工作。
37.二、管道建设;管道布局规划可利用数字孪生技术,结合城市地理信息系统、人口分布和降雨情况等数据进行分析和模拟,从而得出最佳的管道布置方案。同时考虑管网容量和承载能力,确保排水系统的高效运行。
38.以部署排水管为例,基于本技术提供的方案,首先,从输水管道中确定一个初始点位置以及至少一个测量点位置。然后,采集该初始点位置的初始参数集合(例如,初始点高度、初始点流速以及初始点静压),并且根据输水管道中流动的目标流体查询对应的流体密度。接下来,计算机设备根据初始参数集合以及流体密度,计算得到恒量常数。
39.基于此,以某个测量点位置为例,采集该测量点位置的相关参数,例如,测量点流速以及测量点静压。于是,使用恒量常数可以推导出该测量点位置的静压。根据测量点位置的静压大小,可以合理配置和安装各类设备,例如,泵站、阀门和检测仪器等。
40.三、培训和实验;运输腐蚀液体的管道的维修工作是安全风险极高的作业,对于员工的培训工作是生产运行的重要环节。在实践课程中使用的实体模型和真实的管网系统往往有较大差距,因此,通过数字孪生管网系统平台可以为培训人员提供了更加真实的学习环境。
41.数字孪生管网系统平台的运行依托于大量数据的采集和使用。基于本技术提供的方案,首先,从管道中确定一个初始点位置以及至少一个测量点位置。然后,采集该初始点位置的初始参数集合,并且根据输水管道中流动的目标流体查询对应的流体密度。接下来,计算机设备根据初始参数集合以及流体密度,计算得到恒量常数。
42.基于此,以某个测量点位置为例,采集该测量点位置的相关参数。于是,使用恒量常数可以推导出该测量点位置的相关参数推导出该测量点位置的其他目标参数。利用这些参数构建虚拟管网。由此,学员可通过虚拟管网进行操作练习,例如,具体到某个站场或者某个具体管段的运行和维抢修环境,并且对设备的内部结构、埋地管道的具体位置进行详细了解,具有比在实体管网环境中更高效的学习效率。
43.需要说明的是,上述应用场景仅为示例,本技术实施例可应用于各种场景,包括但不限于云技术、人工智能、智慧交通、辅助驾驶等,此处不做限定。
44.本技术提供的方法可应用于图1所示的实施环境,该实施环境包括传感器110、服务器120以及终端130,且,传感器110和服务器120之间可以通过通信网络140进行通信,服务器120和终端130之间可以通过通信网络140进行通信。其中,通信网络140使用标准通信技术和/或协议,通常为因特网,但也可以是任何网络,包括但不限于蓝牙、局域网(local area network,lan)、城域网(metropolitan area network,man)、广域网(wide area network,wan)、移动、专用网络或者虚拟专用网络的任何组合)。在一些实施例中,可使用定制或专用数据通信技术取代或者补充上述数据通信技术。
45.本技术涉及的传感器110般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成。敏感元件直接感受被测量,并输出与被测量有确定关系的物理量信号。转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号。变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制。转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。传感器110具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等特点,它是实现自动检测和自动控制的重要环节。
46.本技术涉及的服务器120可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(content delivery network,cdn)、以及大数据和人工智能(artificial intelligence,ai)平台等基础云计算服务的云服务器。
47.本技术涉及的终端130包括但不限于手机、电脑(平板电脑、笔记本电脑、桌上型电脑)、智能语音交互设备、智能家电、车载终端、飞行器等。其中,客户端部署于终端130上,客户端可以通过浏览器的形式运行于终端130上,也可以通过独立的应用程序(application,app)的形式运行于终端130上等。
48.结合上述实施环境,在步骤s1中,位于初始点位置的传感器110采集目标管道的初始参数集合。于是,传感器110通过通信网络140向服务器120发送初始参数集合。在步骤s2中,服务器120查询目标管道内流动的目标流体所对应的流体密度。在步骤s3中,由此,服务器120利用伯努利方程,根据初始参数集合以及流体密度,计算得到恒量常数。在步骤s4中,位于测量点位置的传感器110采集目标管道的测量参数集合。于是,传感器110通过通信网络140向服务器120发送测量参数集合。在步骤s5中,服务器120根据测量参数集合以及恒量常数,计算得到测量点位置的目标参数。在步骤s6中,服务器120通过通信网络140向终端130发送目标参数,以使终端130显示针对该测量点位置的目标参数。进一步地,服务器120还可以通过通信网络140向终端130发送三维模型参数,以使终端130渲染得到相应的三维管道图。
49.基于图1所示的实施环境,下面将结合图2,介绍本技术中数据处理方法的一个实
施框架,请参阅图2,图2为本技术实施例中数据处理方法的一个实施框架示意图,如图所示,具体地:首先,在步骤a1中传感器采集初始点位置和测量点位置的参数,并发送至网关。在步骤a2中,通过网关将传感器采集到的参数发送至服务器。
50.接下来,在步骤a3中,由服务器调用云服务,并将采集到的参数输入至云服务系统。在步骤a4中,云服务系统对采集到的数据进行协议转换,例如,将数据转换为js对象简谱(javascript object notation,json)格式,从而实现对数据的标准化处理。在步骤a5中,进行数据清洗,即,获取需要关注的数据,例如,初始点高度、初始点流速以及初始点静压等。在步骤a6中,云服务系统根据初始点高度、初始点流速以及初始点静压,采用伯努利方程计算得到恒量常数。在步骤a7中,基于恒量常数,可计算出测量点位置的未知参数(例如,测量点流速、测量点高度等),并输出相应的结果。
51.最后,在步骤a8中,服务器向终端推送计算得到的测量点位置所对应的参数。此外,服务器还可以推送基于计算得到的参数以及三维模型数据,其中,三维模型数据是指将计算得到的测量点位置的参数与管道的建筑信息模型(building information modeling,bim)融合后的数据。在步骤a9中,终端基于三维模型数据进行三维渲染。
52.鉴于本技术涉及到一些与专业领域相关的术语,为了便于理解,下面将进行解释。
53.(1)伯努利方程:是指理想流体定常流动的动力学方程,意为流体在忽略粘性损失的流动中,流线上任意两点的压力势能、动能与位势能之和保持不变。
54.(2)压强:指是指物体单位面积上受到的压力。
55.(3)密度:是指对特定体积内的质量的度量,密度等于物体的质量除以体积。
56.(4)静压:是指物体在静止或者匀速直线运动时表面所受的压强。
57.(5)动压:是指流体颗粒每单位体积的动能。
58.(6)总压:是指气流速度等熵滞止到零时的压力,是气流中静压与动压之和。
59.(7)重力:是指物体由于地球的吸引而受到的力。
60.(8)流速:是指流动的物体在单位时间内的位移。
61.(9)bim:是建筑学、工程学及土木工程的新工具。bim的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型,利用数字化技术,为这个模型提供完整的,且与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息,还包含了非构件对象(例如,空间、运动行为)的状态信息。
62.结合上述介绍,下面将对本技术中数据处理的方法进行介绍,请参阅图3,本技术实施例中的数据处理方法可以由服务器独立完成,也可以由终端独立完成,还可以由服务器与终端配合完成,本技术提供的方法包括:210、获取目标管道在初始点位置的初始参数集合,其中,初始参数集合包括初始点高度、初始点流速以及初始点静压,目标管道内部具有目标流体;在一个或多个实施例中,首先,从目标管道中选择一个初始点位置,该初始点位置可以在目标管道的任何一处。然后,获取目标管道在初始点位置的初始参数集合。初始参数集合包括初始点高度、初始点流速以及初始点静压,其中,初始点流速可以通过流速传感器检测得到。初始点静压可以通过压力传感器检测得到,也可以通过查询当地大气压强得到。初始点高度可以从管道工程图中获得,也可以通过高度传感器检测得到。
63.具体地,为了便于理解,请参阅图4,图4为本技术实施例中部署传感器的一个示意图,如图所示,示例性地,假设从b1至b2的管道为目标管道,由此,可从该目标管道选择任意一个位置作为初始点位置,而该目标管道中其他的位置可以作为测量点位置。示例性地,假设从b3至b4的管道为目标管道,由此,可从该目标管道选择任意一个位置作为初始点位置,而该目标管道中其他的位置可以作为测量点位置。
64.220、根据初始参数集合以及目标流体所对应的流体密度,确定目标管道所对应的恒量常数,其中,恒量常数表示目标管道在不同位置点的静压、动压与重力之和满足能量守恒关系;在一个或多个实施例中,根据目标管道中流动的目标流体,可查询该目标流体所对应的流体密度,例如,纯水的流体密度为1.0
×
103千克/立方米,酒精的流体密度为0.8
×
103千克/立方米。基于此,根据初始参数集合所包含的初始点高度、初始点流速以及初始点静压,以及目标流体所对应的流体密度,可计算得到恒量常数。
65.具体地,根据能量守恒定律,伯努利定理可以表示为,静止的流体在沿着管道流动时,其总能量保持不变,即,静压、动压与重力之和等于恒量常数。基于此,请再次参阅图4,测量点位置a1的恒量常数与初始点位置a的恒量常数相等,且,测量点位置a1的恒量常数也与初始点位置a的恒量常数相等。而测量点位置b的恒量常数与初始点位置b的恒量常数相等。
66.230、获取目标管道在测量点位置的测量参数集合,其中,测量参数集合包括测量点高度、测量点高度差、测量点流速以及测量点静压中的至少一项,测量点高度差表示测量点高度与初始点高度之间的差值;在一个或多个实施例中,从目标管道中选择至少一个测量点位置,本技术以其中一个测量点位置为例进行说明,该测量点位置可以在目标管道的任何一处。基于此,采集目标管道在测量点位置的测量参数集合,其中,测量参数集合包括测量点高度、测量点高度差、测量点流速以及测量点静压中的至少一项。其中,测量点高度以及测量点高度差可以从管道工程图中获得,也可以通过高度传感器检测得到。测量点流速可以通过流速传感器检测得到。测量点静压可以通过压力传感器检测得到。
67.240、基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数。
68.在一个或多个实施例中,基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,结合测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,推导在测量点位置的目标参数。其中,测量参数集合包括能够直接检测或者直接查询的参数,目标参数为未能直接检测或直接查询的参数,基于此,基于恒量常数即可反推得到目标参数。
69.为了便于理解,请参阅图5,图5为本技术实施例中数据处理方法的一个整体流程示意图,如图所示,具体地:在步骤c1中,各个类型的传感器分别采集初始点位置的相关数据,例如,初始点高度以及初始点流速等。
70.在步骤c2中,由于不同类型的传感器厂商往往采用不同的网关,因此,每个类型的传感器需要分别将数据发送至相应的网关。
71.在步骤c3中,由各类传感器所对应的网关将采集到的数据发送至统一的网关,其
中,该网关具体可以是云服务网关。
72.在步骤c4中,云服务网关将这些采集到的数据输入至云服务系统。
73.在步骤c5中,云服务系统对采集到的数据进行协议转换,例如,将数据转换为json格式,从而实现对数据的标准化处理。
74.在步骤c6中,云服务系统进行数据清洗,从而获取需要关注的数据,其中,包括初始点高度以及初始点流速等。
75.在步骤c7中,查询当地的重力加速度以及大气压强。
76.在步骤c8中,根据采集到的相关数据以及查询到的重力加速度以及大气压强,对初始点位置的恒量常数进行计算。
77.在步骤c9中,对目标管道内的目标流体进行识别,确定目标流体的类型(例如,纯水、酒精或者原油等)。
78.在步骤c10中,根据目标流体的类型查询目标流体所对应的流体密度。
79.在步骤c11中,根据流体密度、重力加速度以及初始点高度进行重力计算。
80.在步骤c12中,一种情况下,将查询到的当地大气压强作为初始点静压。另一种情况下,可以直接获取传感器上报的初始点静压。
81.在步骤c13中,引入伯努利方程,根据测量参数集合计算得到恒量常数。
82.在步骤c14中,获取针对各个测量点位置采集到的数据,即,得到测量参数集合。
83.在步骤c15中,利用恒量常数以及测量参数集合,通过伯努利方程推导出测量点位置的目标参数。
84.在步骤c16中,输出各个测量点位置的目标参数,即,输出结果。
85.在步骤c17中,获取目标管道的管道铺设数据,例如,管道半径以及管道长度等。
86.在步骤c18中,根据各个测量点位置的目标参数以及目标管道的管道铺设数据,先确定目标管道的在不同区间段所对应的目标参数,然后,将不同区间段所对应的目标参数与目标管道的bim进行融合。
87.在步骤c19中,对融合后的数据进行矩阵变换,即,通过渲染矩阵计算,将目标管道的数据转换至三维坐标系,从而得到目标管道的三维模型数据。
88.在步骤c20中,向终端推送三维模型数据。
89.在步骤c21中,终端基于三维模型数据进行三维渲染,实现可视化展示的效果。
90.本技术实施例中,提供了一种数据处理的方法。通过上述方式,利用流体力学涉及的伯努利定理计算得到目标管道的恒量常数。基于此,可以根据恒量常数以及在测量点位置测得的参数,推导出未知的目标参数。因此,无需部署用于测量目标参数的传感器,从而降低部署成本。
91.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,根据初始参数集合以及目标流体所对应的流体密度,确定目标管道所对应的恒量常数,具体可以包括:根据目标流体所对应的流体密度以及初始点流速,计算得到初始点动压;根据目标流体所对应的流体密度、初始点高度以及重力加速度,计算得到初始点重力;对初始点静压、初始点动压以及初始点重力进行求和计算,得到目标管道所对应
的恒量常数。
92.在一个或多个实施例中,介绍了一种计算恒量常数的方式。由前述实施例可知,根据目标流体的流体密度、初始点高度、初始点流速和初始点静压,采用伯努利方程可计算得到针对初始点位置的恒量常数,即,得到目标管道所对应的恒量常数。
93.具体地,采用如下方式计算恒量常数:;公式(1)其中,c表示恒量常数。pj表示静压。ρ表示目标流体所对应的流体密度。v表示流速。g表示重力加速度。h表示高度。表示动压。ρgh表示重力。
94.基于公式(1)可知,根据目标流体所对应的流体密度(即,ρ)以及初始点流速(即,v0),计算得到初始点动压(即,)。
95.基于公式(1)可知,根据目标流体所对应的流体密度(即,ρ)、初始点高度(即,h0)以及重力加速度(即,g),计算得到初始点重力(即,ρgh0)。
96.基于公式(1)可知,对初始点静压(即,p
j0
)、初始点动压(即,)以及初始点重力(即,ρgh0)进行求和计算,得到目标管道所对应的恒量常数(即,c)。
97.上述参数的采集过程可参阅图6所示的流程,图6为本技术实施例中拾取常量参数的一个流程示意图,如图所示,具体地:在步骤d1中,不同类型的传感器可以分别向云服务系统上报采集到的数据。其中,云服务系统部署于服务器,以供服务器调用云服务系统提供的云服务进行后续处理。
98.在步骤d2中,云服务系统对各类数据进行分析,从而筛选出哪些数据用于进行后续的计算和处理。
99.在步骤d3中,云服务系统对各类参数进行识别。
100.在步骤d4中,云服务系统根据识别出的流体类型查询其对应的流体密度。
101.在步骤d5中,云服务系统识别出当地的重力加速度。其中,不同的区域或海拔都会有不同的重力加速度,可以依据当地值配置在云服务系统中,在步骤d6中,云服务系统识别出当地的大气压强。其中,不同的区域或海拔都会有不同的大气压强,可以依据当地值配置在云服务系统中,在步骤d7中,输出各个参数进行后续计算。
102.需要说明的是,在运用伯努利方程时,流体需要满足以下四个条件,分别为:(1)适用于不可压缩流。密度为常数,在流体为气体时,适用于马赫数(ma)小于0.3的情况。
103.(2)适用于无摩擦流。摩擦效应可忽略,并且忽略黏滞性效应。
104.(3)适用于流体沿着流线流动的情况。即,流体元素沿着流线而流动,且流线间彼此是不相交的。
105.(4)适用于定常流。即,在流动系统中,流体在任何一点之性质不随时间改变。
106.可以理解的是,如果不满足上述一个或多个条件也可以使用伯努利方程,但是计算得到的目标参数为近似值,然而在不同场景仍然存在参考价值。
107.其次,本技术实施例中,提供了一种计算恒量常数的方式。通过上述方式,利用伯努利方程可计算出恒量常数,由此,基于能量守恒关系即可推导出测量点位置的目标参数,为方案的实现提供具体依据,从而提升方案的可行性和可操作性。
108.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数之前,还可以包括:在测量点重力与初始点重力一致,且测量点流速与初始点流速一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压未发生变化;在测量点重力与初始点重力一致,但测量点流速与初始点流速不一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压发生变化;或,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数之前,还可以包括:若测量参数集合包括测量点静压,则在测量点静压与初始点静压一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压未发生变化;若测量参数集合包括测量点静压,则在测量点静压与初始点静压不一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压发生变化;或,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数之前,还可以包括:获取目标管道在初始点位置的初始半径以及在测量点位置的测量半径;在初始半径与测量半径一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压未发生变化;在初始半径与测量半径不一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压发生变化。
109.在一个或多个实施例中,介绍了三种测量点静压与初始点静压变化情况的方式。由前述实施例可知,在确定测量点位置的目标参数之前,还需要判定测量点静压相比于初始点静压是否发生变化,从而根据变化情况进行后续计算。下面将分别对这三种方式进行介绍。
110.方式一、控制变量法;具体地,目标管道在不同位置点的静压、动压与重力之和满足能量守恒关系。其中,动压与流速以及流体密度相关,而目标流体的流体密度保持不变。基于此,如果测量点重力与初始点重力一致,且,测量点流速与初始点流速一致,则表示测量点静压相比初始点静压没有发生变化。如果测量点重力与初始点重力一致,但是,测量点流速与初始点流速不一致,则表示测量点静压相比初始点静压发生了变化。
111.方式二、测量法;具体地,直接在测量点位置部署压力传感器,通过该压力传感器直接测得测量点静压。基于此,如果测得的测量点静压与初始点静压一致,则表示测量点静压相比初始点静压没有发生变化。如果测得的测量点静压与初始点静压不一致,则表示测量点静压相比初
始点静压发生了变化。
112.方式三、经验法;具体地,获取目标管道的管道铺设数据,其中,管道铺设数据可以表现为图示的形式。由此,可通过管道铺设数据获取目标管道在不同位置的半径。即,得到初始点位置的初始半径以及在测量点位置的测量半径。基于经验可知,当管道半径发生变化时,流速也会发生变化,因此,静压也会发生相应变化。基于此,如果初始半径与测量半径一致,则表示测量点静压相比初始点静压没有发生变化。如果初始半径与测量半径不一致,则表示测量点静压相比初始点静压发生了变化。
113.其次,本技术实施例中,提供了三种测量点静压与初始点静压变化情况的方式。通过上述方式,在实际应用中,可根据参数采集情况对测量点静压与初始点静压变化情况进行判断,从而提升方案的灵活性和可操作性。
114.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,目标参数为流速参数;基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数,具体可以包括:基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据初始点高度、测量点高度、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的流速参数。
115.在一个或多个实施例中,介绍了一种计算测量点位置对应流速参数的方式。由前述实施例可知,目标参数为流速参数,即,待求解的未知参数为测量点位置的测量点流速。在已知初始点高度、测量点高度、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及恒量常数的情况下,可基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,推导出测量点位置的流速参数。
116.下面将介绍基于流速参数进行数据处理的过程。为了便于理解,请参阅图7,图7为本技术实施例中基于流速参数进行数据处理的一个整体流程示意图,如图所示,具体地:在步骤e1中,将不同传感器采集到的数据(例如,初始点流速、初始点高度、流体密度以及重力加速度等)发送至服务器。
117.在步骤e2中,服务器引入伯努利方程进行计算。其中,伯努利方程可参阅前述公式(1),此处不做赘述。
118.在步骤e3中,基于伯努利方程计算得到恒量常数。
119.在步骤e4中,输入目标管道中各个节点位置的高度,由此,可得到测量点位置所对应的测量点高度。
120.在步骤e5中,基于恒量常数以及测量点高度,计算得到测量点位置的流速参数。
121.在步骤e6中,根据各个测量点位置的流速参数以及目标管道的管道铺设数据,先确定目标管道的在不同区间段所对应的流速参数,然后,将不同区间段所对应的流速参数与目标管道的bim进行融合。
122.在步骤e7中,根据测量点位置的流速参数进行流速分析。
123.在步骤e8中,判断测量点位置的流速参数是否过快或者过慢,若是,则执行步骤e9。
124.在步骤e9中,在流速参数过快或者过慢的情况下推送警告。
125.在步骤e10中,读取目标管道的管道铺设数据,例如,管道半径以及管道长度等。
126.在步骤e11中,对融合后的数据进行矩阵变换,将目标管道的数据转换至三维坐标系,从而得到目标管道的三维模型数据。
127.在步骤e12中,向终端推送三维模型数据。
128.在步骤e13中,终端基于三维模型数据进行三维渲染,由此,可以展示流体的流向和形状等,使得系统实时捕捉流体的运行状态并对状态进行展示。
129.其次,本技术实施例中,提供了一种计算测量点位置对应流速参数的方式。通过上述方式,在流体流动过程中,利用伯努利方程从不同维度计算得到目标参数(例如,流速参数)。由此,不仅减少对传感器的损耗,而且还实现流体运行的实时观测与分析,达到降本增效的目的。
130.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据初始点高度、测量点高度、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的流速参数,具体可以包括:根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第一恒等式,其中,测量点动压属于未知项;基于第一恒等式,对测量点动压进行求解,得到测量点位置的流速参数。
131.在一个或多个实施例中,介绍了一种在静压不变时计算流速参数的方式。由前述实施例可知,可在目标管道的流体输入口处采集初始点流速,并结合初始点高度、测量点高度、初始点静压(即,通常为当地的大气压强)、目标流体的流体密度以及重力加速度,推导出测量点位置的流速参数。
132.具体地,依据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,由此,可采用如下方式计算初始点动压:;公式(2)其中,p
d0
表示初始点动压。v0表示初始点流速。ρ表示目标流体所对应的流体密度。
133.依据目标管道在初始点位置的铺设高度可获得初始点高度,由此,可采用如下方式计算初始点重力:;公式(3)其中,p
z0
表示初始点重力。ρ表示目标流体所对应的流体密度。g表示重力加速度。h0表示初始点高度。
134.依据目标管道铺设时的高度直接得到测量点高度,或者,依据目标管道铺设时与
初始点位置的高度差,计算得到测量点高度。由此,可采用如下方式计算测量点重力:;公式(4)其中,p
zi
表示测量点重力,ρ表示目标流体所对应的流体密度。g表示重力加速度。h0表示初始点高度。表示测量点高度差,表示测量点高度。测量点高度也可以直接表示为h,即,p
zi
=ρgh。
135.综上,基于伯努利定理,可构建如下第一恒等式:;公式(5)其中,p
j0
表示初始点静压。表示初始点动压。ρgh0表示初始点重力。c表示恒量常数。p
ji
表示测量点静压。表示测量点动压。表示测量点重力。vi表示测量点位置的流速参数。ρ表示目标流体所对应的流体密度。g表示重力加速度。h0表示初始点高度,表示测量点高度差。
136.由于测量点位置的流速参数(即,vi)为未知数,因此,测量点动压属于未知项。在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,即,测量点静压等于初始点静压,因此,在求解测量点位置的流速参数时,无需考虑静压变化带来的影响。
137.下面将介绍在静压保持不变时,推导测量点位置的流速参数的两种实现方式。
138.一、基于恒量常数直接推导;基于公式(5)可知,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和与恒量常数满足恒等关系,由此,可采用如下方式推导出测量点位置的流速参数:;;;;公式(6)其中,vi表示测量点位置的流速参数。p
ji
=p
j0
,因此,无需额外采集测量点静压。
139.二、基于恒量常数间接推导;基于公式(5)可知,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和与恒量常数满足恒等关系,且,初始点静压、初始点动压以及初始点重力之和与恒量常数满足恒等关系。因此,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和,与初始点静压、初始点动压以及初始点重力之和也满足恒等关系。由此,可采用如下方式推导出测量点位置的流速参数:;;
;;;;;公式(7)其中,vi表示测量点位置的流速参数。p
ji
=p
j0
,因此,无需额外采集测量点静压。
140.再次,本技术实施例中,提供了一种在静压不变时计算流速参数的方式。通过上述方式,利用伯努利方程构建第一恒等式,基于第一恒等式可以求解出未知参数(即,流速参数)。由此,为方案的实现提供了具体依据,从而提升了方案实现的可靠性。
141.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据初始点高度、测量点高度、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的流速参数,具体可以包括:根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、测量点静压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第二恒等式,其中,测量点动压属于未知项;基于第二恒等式,对测量点动压进行求解,得到测量点位置的流速参数。
142.在一个或多个实施例中,介绍了一种当静压变化时计算流速参数的方式。由前述实施例可知,可在目标管道的流体输入口处采集初始点流速,并结合初始点高度、测量点高度、初始点静压(即,通常为当地的大气压强)、目标流体的流体密度以及重力加速度,推导出测量点位置的流速参数。
143.具体地,依据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,可采用公式(2)计算初始点动压。依据目标管道在初始点位置的铺设高度可获得初始点高度,可采用公式(3)计算初始点重力。依据目标管道铺设时的高度直接得到测量点高度,或者,依据目标管道铺设时与初始点位置的高度差,计算得到测量点高度。于是,可采用公式(4)计算测量点重力。
144.综上,基于伯努利定理,可构建如下第二恒等式:;公式(8)其中,p
j0
表示初始点静压。表示初始点动压。ρgh0表示初始点重力。c表示恒量常数。p
ji
表示测量点静压。表示测量点动压。表示测量点重力。vi表示测
量点位置的流速参数。ρ表示目标流体所对应的流体密度。g表示重力加速度。h0表示初始点高度,表示测量点高度差。
145.由于测量点位置的流速参数(即,vi)为未知数,因此,测量点动压属于未知项。在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,即,测量点静压与初始点静压不相等,因此,在求解测量点位置的流速参数时,需要考虑静压变化带来的影响。
146.下面将介绍在静压变化时,推导测量点位置的流速参数的两种实现方式。
147.一、基于恒量常数直接推导;基于公式(8)可知,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和与恒量常数满足恒等关系,由此,可采用如下方式推导出测量点位置的流速参数:;;;;公式(9)其中,vi表示测量点位置的流速参数。p
ji
≠p
j0
,因此,需要采集测量点静压。
148.二、基于恒量常数间接推导;基于公式(8)可知,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和与恒量常数满足恒等关系,且,初始点静压、初始点动压以及初始点重力之和与恒量常数满足恒等关系。因此,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和,与初始点静压、初始点动压以及初始点重力之和也满足恒等关系。由此,可采用如下方式推导出测量点位置的流速参数:;;;;;;公式(10)其中,vi表示测量点位置的流速参数。p
ji
≠p
j0
,因此,需要采集测量点静压。
149.再次,本技术实施例中,提供了一种当静压变化时计算流速参数的方式。通过上述方式,利用伯努利方程构建第二恒等式,基于第二恒等式可以求解出未知参数(即,流速参数)。由此,为方案的实现提供了具体依据,从而提升了方案实现的可靠性。
150.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一
个可选实施例中,计算得到测量点位置的流速参数之后,还可以包括:若测量点位置的流速参数大于或等于最大流速阈值,或,测量点位置的流速参数小于或等于最小流速阈值,则生成流速告警消息;向终端发送流速告警消息,以使终端进行提示。
151.在一个或多个实施例中,介绍了一种基于流速参数触发告警的方式。由前述实施例可知,如果测量点位置的流速参数大于或等于最大流速阈值,则说明流体流动出现了异常,由此,需要触发流速告警消息。如果测量点位置的流速参数小于或等于最小流速阈值,也说明流体流动出现了异常,因此,同样需要触发流速告警消息。
152.具体地,假设最大流速阈值为10米/秒,最小流速阈值为5米/秒。基于此,为了便于理解,请参阅图8,图8为本技术实施例中基于流速参数展示流速告警消息的一个示意图,如图所示,示例性地,测量点编号为“2528”的测量点位置所对应的流速参数为15米/秒,即,超过了最大流速阈值,因此,需要向相关人员的终端推送流速告警消息。由终端显示如f1所指示的流速告警消息,其中,该流速告警消息用于提示该测量点位置的流速过快。示例性地,测量点编号为“2588”的测量点位置所对应的流速参数为2米/秒,即,低于最小流速阈值,因此,需要向相关人员的终端推送流速告警消息。由终端显示如f2所指示的流速告警消息,其中,该流速告警消息用于提示该测量点位置的流速过慢。
153.此外,相关人员还可以通过点击f3所指示的“上一页”控件,或者点击f4所指示的“下一页”控件,查看其它的流速告警消息。
154.当相关人员需要查看某个具体测量点位置的信息时,可在f5所指示的搜索框中输入测量点位置所对应的测量点编号,输入完成后,点击f6所指示的“查询”控件。由此,终端可显示该测量点位置的信息,例如,流速、静压、温度等。
155.再次,本技术实施例中,提供了一种基于流速参数触发告警的方式。通过上述方式,可实时观测流体运行,在检测出流速参数出现异常的情况下,触发流速告警消息。由此,能够及时提醒工作人员进行处理,防止事故发生,提升管道运行的安全性和可靠性。
156.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,计算得到测量点位置的流速参数之后,还可以包括:根据测量点位置在目标管道中的位置,从目标管道中确定区间管道;获取区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度;根据区间管道的铺设半径、区间管道铺设长度以及测量点位置的流速参数,生成三维管道流速图以及流速变化图中的至少一种。
157.在一个或多个实施例中,介绍了一种生成三维管道流速图以及流速变化图的方式。由前述实施例可知,在计算出不同测量点位置的流速参数之后,可以与目标管道的bim进行融合,从而将流速实时的动态展示到目标管道的相应位置,达到实时监测流体流速的目的。
158.具体地,在计算出某个测量点位置的流速参数之后,可根据该测量点位置在目标管道中的位置,将其对应的流速参数映射到目标管道所对应的区间管道,由此,得到这段区间管道的流速参数。以此类推,即可得到目标管道中每个区间管道的流速参数。进一步地,将区间管道的流速参数与对应区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度进行融合,再通过齐次坐标变换的方式,将目标管道转换到三维坐标系中,从而得到相应的三维模型数据。
对三维模型数据进行渲染后可得到三维管道流速图,此外,还可以根据各个测量点位置所对应的流速参数提供流速变化图。
159.示例性地,为了便于理解,请参阅图9,图9为本技术实施例中三维管道流速图的一个示意图,如图所示,g1用于指示目标管道的流体流动状态,图中示出4个测量点位置。假设工作人员点击某个测量点位置,可显示该测量点位置所对应的测量点信息。示例性地,假设点击第四个测量点位置,由此,显示g2所指示的测量点信息。其中,测量点信息包含但不仅限于测量点编号、测量点位置的流速、测量点位置的静压以及测量点位置的温度。g3用于指示目标管道的基础数据,例如,测量时间、平均流速、平均静压以及平均温度等。
160.g4用于指示状态监测情况。相关人员通过g4所指示的状态监测情况,可以及时了解管道的运行状态。g5用于指示回溯面板。相关人员通过g5所指示的回溯面板,可查看管道的历史运行情况。
161.示例性地,为了便于理解,请参阅图10,图10为本技术实施例中流速变化图的一个示意图,如图所示,以目标管道为“5号管道”为例,假设在目标管道部署10个测量点位置,并在每个测量点位置部署相应的传感器。在得到各个测量点位置的流速参数之后,展示如h1所指示的流速变化图。
162.再次,本技术实施例中,提供了一种生成三维管道流速图以及流速变化图的方式。通过上述方式,利用伯努利方程计算出不同测量点位置的数据,再结合数字孪生融合实时动态的展示流体运行态数据。从而便于相关人员对不同区域的流体运动状态进行分析和研究。
163.基于上述实施例,下面将结合图11,对基于流速参数进行数据处理的过程进行描述,请参阅图11,图11为本技术实施例中基于流速参数进行数据处理的另一个整体流程示意图,如图所示,具体地:在步骤i1中,在目标管道的初始点位置部署流速传感器进行流速采集。
164.在步骤i2中,通过流速传感器采集到初始点流速v0。
165.在步骤i3中,基于初始点流速v0以及流体密度ρ,计算初始点动压p
d0
。
166.在步骤i4中,读取初始点位置所对应的高度,即,得到初始点高度h0。
167.在步骤i5中,基于初始点高度h0、流体密度ρ和重力加速度g,计算初始点重力p
z0
。
168.在步骤i6中,在目标管道的初始点位置部署静压传感器进行静压采集。
169.在步骤i7中,通过静压传感器采集到初始点静压p
j0
。
170.在步骤i8中,基于初始点动压p
d0
、初始点重力p
z0
和初始点静压p
j0
,计算恒量常数c。
171.在步骤i9中,读取测量点位置与初始点位置的高度差,即,得到测量点高度差。
172.在步骤i10中,基于测量点高度差和初始点高度h0,计算测量点高度h。
173.在步骤i11中,基于流体密度ρ、测量点高度h和重力加速度g,计算测量点重力p
zi
。
174.在步骤i12中,判断测量点静压相比初始点静压是否发生变化,如果发生变化,则执行步骤i13。如果未发生变化,则执行步骤i14。
175.在步骤i13中,如果测量点静压相比初始点静压发生变化,则采用公式(10)计算测量点流速vi。
176.在步骤i14中,如果测量点静压相比初始点静压未发生变化,则采用公式(7)计算
测量点流速vi。
177.在步骤i15中,如果测量点位置的流速参数vi大于或等于最大流速阈值v
max
,或者,测量点位置的流速参数小于或等于最小流速阈值v
min
,则执行步骤i16。
178.在步骤i16中,推送流速告警消息。
179.在步骤i17中,根据测量点位置的流速参数以及目标管道的管道铺设数据,先确定目标管道的在不同区间段所对应的流速参数,然后,将不同区间段所对应的流速参数与目标管道的bim进行融合。
180.在步骤i18中,对融合后的数据进行矩阵变换,将目标管道的数据转换至三维坐标系,从而得到目标管道的三维模型数据,并基于三维模型数据进行三维渲染。
181.在步骤i19中,对融合后的数据进行汇总,并显示流速变化图。
182.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,目标参数为高度参数;基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数,具体可以包括:基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据初始点高度、测量点流速、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的高度参数。
183.在一个或多个实施例中,介绍了一种计算测量点位置对应高度参数的方式。由前述实施例可知,目标参数为高度参数,即,待求解的未知参数为测量点位置的测量点高度。在已知初始点高度、测量点流速、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及恒量常数的情况下,可基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,推导出测量点位置的高度参数。
184.下面将介绍基于高度参数进行数据处理的过程。为了便于理解,请参阅图12,图12为本技术实施例中基于高度参数进行数据处理的一个整体流程示意图,如图所示,具体地:在步骤j1中,将不同传感器采集到的数据(例如,初始点流速、初始点高度、流体密度以及重力加速度等)发送至服务器。
185.在步骤j2中,服务器引入伯努利方程进行计算。其中,伯努利方程可参阅前述公式(1),此处不做赘述。
186.在步骤j3中,基于伯努利方程计算得到恒量常数。
187.在步骤j4中,输入目标管道中测量点位置的流速,即,得到测量点流速。
188.在步骤j5中,基于恒量常数以及测量点流速,计算得到测量点位置的高度参数。
189.在步骤j6中,读取目标管道的管道铺设数据,例如,管道半径以及管道长度等。
190.在步骤j7中,根据各个测量点位置的高度参数以及目标管道的管道铺设数据,先确定目标管道的在各个区间段的高度参数,然后,将各个区间段所对应的高度参数与目标管道的bim进行融合。
191.在步骤j8中,对融合后的数据进行矩阵变换,将目标管道的数据转换至三维坐标系,从而得到目标管道的三维模型数据。
192.在步骤j9中,向终端推送三维模型数据。
193.在步骤j10中,终端基于三维模型数据进行三维渲染,由此,可以展示流体的流向
和形状等,使得系统实时捕捉流体的运行状态并对状态进行展示。
194.其次,本技术实施例中,提供了一种计算测量点位置对应高度参数的方式。通过上述方式,在流体流动过程中,利用伯努利方程从不同维度计算得到目标参数(例如,高度参数)。由此,不仅减少对传感器的损耗,而且还实现流体运行的实时观测与分析,达到降本增效的目的。
195.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据初始点高度、测量点流速、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的高度参数,具体可以包括:根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第三恒等式,其中,测量点重力属于未知项;基于第三恒等式,对测量点重力进行求解,得到测量点位置的高度参数。
196.在一个或多个实施例中,介绍了一种在静压不变时计算高度参数的方式。由前述实施例可知,可在目标管道的流体输入口处采集初始点流速,并结合初始点高度、测量点流速、初始点静压(即,通常为当地的大气压强)、目标流体的流体密度以及重力加速度,推导出测量点位置的高度参数。
197.具体地,依据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,可采用公式(2)计算初始点动压。依据目标管道在初始点位置的铺设高度可获得初始点高度,可采用公式(3)计算初始点重力。依据流量传感器上报的测量点流速,可采用如下方式计算测量点动压:;公式(11)其中,p
di
表示测量点动压。vi表示测量点流速。ρ表示目标流体所对应的流体密度。
198.综上,基于伯努利定理,可构建如下第三恒等式:;公式(12)其中,p
j0
表示初始点静压。表示初始点动压。ρgh0表示初始点重力。c表示恒量常数。p
ji
表示测量点静压。表示测量点动压。ρgh表示测量点重力。vi表示测量点流速。ρ表示目标流体所对应的流体密度。g表示重力加速度。h0表示初始点高度,h表示测量点位置的高度参数。
199.由于测量点位置的高度参数(即,h)为未知数,因此,测量点重力属于未知项。在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,即,测量点静压等于初始点静压,因此,在求解测量点位置的高度参数时,无需考虑静压变化带来的影响。
200.下面将介绍在静压保持不变时,推导测量点位置的高度参数的两种实现方式。
201.一、基于恒量常数直接推导;基于公式(12)可知,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和与恒量常数满足恒等关系,由此,可采用如下方式推导出测量点位置的高度参数:;;;;公式(13)其中,h表示测量点位置的高度参数。p
ji
=p
j0
,因此,无需额外采集测量点静压。
202.二、基于恒量常数间接推导;基于公式(12)可知,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和与恒量常数满足恒等关系,且,初始点静压、初始点动压以及初始点重力之和与恒量常数满足恒等关系。因此,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和,与初始点静压、初始点动压以及初始点重力之和也满足恒等关系。由此,可采用如下方式推导出测量点位置的高度参数:;;;;;;公式(14)其中,h表示测量点位置的高度参数。p
ji
=p
j0
,因此,无需额外采集测量点静压。
203.再次,本技术实施例中,提供了一种在静压不变时计算高度参数的方式。通过上述方式,利用伯努利方程构建第三恒等式,基于第三恒等式可以求解出未知参数(即,高度参数)。由此,为方案的实现提供了具体依据,从而提升了方案实现的可靠性。
204.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据初始点高度、测量点流速、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的高度参数,具体可以包括:根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;
根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、测量点静压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第四恒等式,其中,测量点重力属于未知项;基于第四恒等式,对测量点重力进行求解,得到测量点位置的高度参数。
205.在一个或多个实施例中,介绍了一种当静压变化时计算高度参数的方式。由前述实施例可知,可在目标管道的流体输入口处采集初始点流速,并结合初始点高度、测量点流速、初始点静压(即,通常为当地的大气压强)、目标流体的流体密度以及重力加速度,推导出测量点位置的高度参数。
206.具体地,依据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,可采用公式(2)计算初始点动压。依据目标管道在初始点位置的铺设高度可获得初始点高度,可采用公式(3)计算初始点重力。依据流量传感器上报的测量点流速,可采用公式(11)计算测量点动压。
207.综上,基于伯努利定理,可构建如下第四恒等式:;公式(15)其中,p
j0
表示初始点静压。表示初始点动压。ρgh0表示初始点重力。c表示恒量常数。p
ji
表示测量点静压。表示测量点动压。ρgh表示测量点重力。vi表示测量点流速。ρ表示目标流体所对应的流体密度。g表示重力加速度。h0表示初始点高度,h表示测量点位置的高度参数。
208.由于测量点位置的高度参数(即,h)为未知数,因此,测量点重力属于未知项。在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,即,测量点静压与初始点静压不相等,因此,在求解测量点位置的高度参数时,需要考虑静压变化带来的影响。
209.下面将介绍在静压变化时,推导测量点位置的高度参数的两种实现方式。
210.一、基于恒量常数直接推导;基于公式(15)可知,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和与恒量常数满足恒等关系,由此,可采用如下方式推导出测量点位置的高度参数:;;;;公式(16)其中,h表示测量点位置的高度参数。p
ji
≠p
j0
,因此,需要采集测量点静压。
211.二、基于恒量常数间接推导;基于公式(15)可知,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和与恒量常数满
足恒等关系,且,初始点静压、初始点动压以及初始点重力之和与恒量常数满足恒等关系。因此,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和,与初始点静压、初始点动压以及初始点重力之和也满足恒等关系。由此,可采用如下方式推导出测量点位置的高度参数:;;;;;;公式(17)其中,h表示测量点位置的高度参数。p
ji
≠p
j0
,因此,需要采集测量点静压。
212.再次,本技术实施例中,提供了一种当静压变化时计算高度参数的方式。通过上述方式,利用伯努利方程构建第四恒等式,基于第四恒等式可以求解出未知参数(即,高度参数)。由此,为方案的实现提供了具体依据,从而提升了方案实现的可靠性。
213.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,计算得到测量点位置的高度参数之后,还可以包括:根据测量点位置在目标管道中的位置,从目标管道中确定区间管道;获取区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度;根据区间管道的铺设半径、区间管道铺设长度以及测量点位置的高度参数,生成管道铺设位置图以及流速变化图中的至少一种。
214.在一个或多个实施例中,介绍了一种生成管道铺设位置图以及流速变化图的方式。由前述实施例可知,在计算出不同测量点位置的高度参数之后,可以与目标管道的bim进行融合,从而将管道高度展示到目标管道的相应位置,达到监测管道高度的目的。
215.具体地,在计算出某个测量点位置的高度参数之后,可根据该测量点位置在目标管道中的位置,将其对应的高度参数映射到目标管道所对应的区间管道,由此,得到这段区间管道的高度参数。以此类推,即可得到目标管道中每个区间管道的高度参数。进一步地,将区间管道的高度参数与对应区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度进行融合,再通过齐次坐标变换的方式,将目标管道转换到三维坐标系中,从而得到相应的三维模型数据。对三维模型数据进行渲染后可得到管道铺设位置图,此外,还可以根据各个测量点位置所采集到的流速参数提供流速变化图。
216.示例性地,为了便于理解,请参阅图13,图13为本技术实施例中管道铺设位置图的一个示意图,如图所示,图中示出7个测量点位置。假设工作人员点击某个测量点位置,可显示该测量点位置所对应的测量点信息。示例性地,假设点击第三个测量点位置,由此,显示k1所指示的测量点信息。其中,测量点信息包含但不仅限于测量点编号、测量点位置的流速、测量点位置的静压以及测量点位置的温度。
217.图13中示出的目标管道包括5个区间管道,其中,每个区间管道对应于一个高度参数,例如,第一个节区间管道的高度参数为0.30米,第二个节区间管道的高度参数为0.30米,第三个节区间管道的高度参数为0.50米,第四个节区间管道的高度参数为0.75米,第五个节区间管道的高度参数为0.10米。其中,第四个节区间管道的高度参数与第五个节区间管道的高度参数可以是平均值。
218.可以理解的是,图13所示的管道铺设位置图仅为一个示意,在实际应用中,管道铺设位置图还可以融合城市地理信息系统(geographic information system,gis)数据。
219.需要说明的是,流速变化图如前述实施例中图10所介绍的内容,故此处不做赘述。
220.再次,本技术实施例中,提供了一种生成管道铺设位置图以及流速变化图的方式。通过上述方式,利用伯努利方程计算出不同测量点位置的数据,再结合数字孪生融合实时动态的展示流体运行态数据。从而便于相关人员对不同区域的流体运动状态进行分析和研究。
221.基于上述实施例,下面将结合图14,对基于流速高度进行数据处理的过程进行描述,请参阅图14,图14为本技术实施例中基于高度参数进行数据处理的另一个整体流程示意图,如图所示,具体地:在步骤l1中,在目标管道的初始点位置部署流速传感器进行流速采集。
222.在步骤l2中,通过流速传感器采集到初始点流速v0。
223.在步骤l3中,基于初始点流速v0以及流体密度ρ,计算初始点动压p
d0
。
224.在步骤l4中,读取初始点位置所对应的高度,即,得到初始点高度h0。
225.在步骤l5中,基于初始点高度h0、流体密度ρ和重力加速度g,计算初始点重力p
z0
。
226.在步骤l6中,在目标管道的初始点位置部署静压传感器进行静压采集。
227.在步骤l7中,通过静压传感器采集到初始点静压p
j0
。
228.在步骤l8中,基于初始点动压p
d0
、初始点重力p
z0
和初始点静压p
j0
,计算恒量常数c。
229.在步骤l9中,读取测量点流速vi。
230.在步骤l10中,基于测量点流速vi以及流体密度ρ,计算初始点动压p
di
。
231.在步骤l11中,基于流体密度ρ、测量点高度h和重力加速度g,计算测量点重力p
zi
。其中,测量点高度h为待求解的参数。
232.在步骤l12中,判断测量点静压相比初始点静压是否发生变化,如果发生变化,则执行步骤l13。如果未发生变化,则执行步骤l14。
233.在步骤l13中,如果测量点静压相比初始点静压发生变化,则采用公式(17)计算测量点流速vi。
234.在步骤l14中,如果测量点静压相比初始点静压未发生变化,则采用公式(14)计算测量点流速vi。
235.在步骤l15中,根据测量点位置的高度参数以及目标管道的管道铺设数据,先确定目标管道的在不同区间段所对应的高度参数,然后,将不同区间段所对应的高度参数与目标管道的bim进行融合。
236.在步骤l16中,对融合后的数据进行汇总,并显示流速变化图。
237.在步骤l17中,获取城市gis数据。
238.在步骤l18中,对坐标数据以及城市gis数据进行融合,然后进行矩阵变换,将目标管道的数据转换至三维坐标系,从而得到目标管道的三维模型数据,并基于三维模型数据进行三维渲染。
239.在步骤l19中,渲染得到管道铺设位置图。
240.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,目标参数为静压参数;基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数,具体可以包括:在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,将初始点静压作为测量点静压;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据初始点高度、测量点高度、初始点流速、测量点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的静压参数。
241.在一个或多个实施例中,介绍了一种计算测量点位置对应静压参数的方式。由前述实施例可知,目标参数为静压参数,即,待求解的未知参数为测量点位置的测量点静压。在已知初始点高度、测量点高度、初始点流速、测量点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及恒量常数的情况下,可基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,推导出测量点位置的静压参数。
242.下面将介绍基于静压参数进行数据处理的过程。为了便于理解,请参阅图15,图15为本技术实施例中基于静压参数进行数据处理的一个整体流程示意图,如图所示,具体地:在步骤m1中,读取目标流体的流体密度以及重力加速度等。
243.在步骤m2中,输入目标管道铺设时的各个节点位置的高度。
244.在步骤m3中,根据流体密度、重力加速度以及不同管道高度,计算得到目标流体在不同位置的静压参数。
245.在步骤m4中,读取目标管道的管道铺设数据,例如,管道半径以及管道长度等。根据各个测量点位置的静压参数以及目标管道的管道铺设数据,先确定目标管道的在不同区间段所对应的静压参数,然后,将不同区间段所对应的流速参数与目标管道的bim进行融合。再对融合后的数据进行矩阵变换,将目标管道的数据转换至三维坐标系,从而得到目标管道的三维模型数据。
246.在步骤m5中,向终端推送三维模型数据。
247.在步骤m6中,终端基于三维模型数据进行三维渲染。
248.在步骤m7中,系统实时捕捉流体的运行状态并对状态进行展示,并展示不同测量点位置的静压参数,从而便于工作人员进行相关操作。
249.在步骤m8中,判断测量点位置的静压参数是否过高或者过低,若是,则执行步骤m9。
250.在步骤m9中,在静压参数过快或者过慢的情况下推送警告。
251.其次,本技术实施例中,提供了一种计算测量点位置对应静压参数的方式。通过上述方式,在流体流动过程中,利用伯努利方程从不同维度计算得到目标参数(例如,静压参数)。由此,不仅减少对传感器的损耗,而且还实现流体运行的实时观测与分析,达到降本增
效的目的。
252.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据初始点高度、测量点高度、初始点流速、测量点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的静压参数,具体可以包括:根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、测量点静压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第五恒等式,其中,测量点静压属于未知项;基于第五恒等式,对测量点静压进行求解,得到测量点位置的静压参数。
253.在一个或多个实施例中,介绍了一种当静压变化时计算静压参数的方式。由前述实施例可知,可在目标管道的流体输入口处采集初始点流速,并结合初始点高度、测量点高度、初始点流速、测量点流速、初始点静压(即,通常为当地的大气压强)、目标流体的流体密度以及重力加速度,推导出测量点位置的静压参数。
254.具体地,依据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,可采用公式(2)计算初始点动压。依据目标管道在初始点位置的铺设高度可获得初始点高度,可采用公式(3)计算初始点重力。依据目标管道铺设时的高度直接得到测量点高度,或者,依据目标管道铺设时与初始点位置的高度差,计算得到测量点高度。于是,可采用公式(4)计算测量点重力。依据流量传感器上报的测量点流速,可采用公式(11)计算测量点动压。
255.综上,基于伯努利定理,可构建如下第五恒等式:;公式(18)其中,p
j0
表示初始点静压。表示初始点动压。ρgh0表示初始点重力。c表示恒量常数。p
ji
表示测量点位置的静压参数。表示测量点动压。ρgh表示测量点重力。vi表示测量点流速。ρ表示目标流体所对应的流体密度。g表示重力加速度。h0表示初始点高度,h表示测量点高度。
256.测量点位置的静压参数属于未知项。在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,即,测量点位置的静压参数与初始点静压不相等,因此,在求解测量点位置的静压参数时,需要考虑静压变化带来的影响。
257.下面将介绍在静压变化时,推导测量点位置的静压参数的两种实现方式。
258.一、基于恒量常数直接推导;
基于公式(18)可知,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和与恒量常数满足恒等关系,由此,可采用如下方式推导出测量点位置的静压参数:;;公式(19)其中,p
ji
表示测量点位置的静压参数。p
ji
≠p
j0
,因此,需要采集测量点静压。
259.二、基于恒量常数间接推导;基于公式(18)可知,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和与恒量常数满足恒等关系,且,初始点静压、初始点动压以及初始点重力之和与恒量常数满足恒等关系。因此,测量点静压、测量点动压以及测量点重力之和,与初始点静压、初始点动压以及初始点重力之和也满足恒等关系。由此,可采用如下方式推导出测量点位置的静压参数:;;;;;公式(20)其中,p
ji
表示测量点位置的静压参数。p
ji
≠p
j0
,因此,需要采集测量点静压。
260.再次,本技术实施例中,提供了一种当静压变化时计算静压参数的方式。通过上述方式,利用伯努利方程构建第五恒等式,基于第五恒等式可以求解出未知参数(即,静压参数)。由此,为方案的实现提供了具体依据,从而提升了方案实现的可靠性。
261.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,计算得到测量点位置的静压参数之后,还可以包括:若测量点位置的静压参数大于或等于最大静压阈值,或,测量点位置的静压参数小于或等于最小静压阈值,则生成静压告警消息;向终端发送静压告警消息,以使终端进行提示。
262.在一个或多个实施例中,介绍了一种基于静压参数触发告警的方式。由前述实施例可知,如果测量点位置的静压参数大于或等于最大静压阈值,则说明流体流动出现了异常,由此,需要触发静压告警消息。如果测量点位置的静压参数小于或等于最小静压阈值,也说明流体流动出现了异常,因此,同样需要触发静压告警消息。
263.具体地,假设最大静压阈值为0.10兆帕,最小静压阈值为0.05兆帕。基于此,为了便于理解,请参阅图16,图16为本技术实施例中基于静压参数展示静压告警消息的一个示意图,如图所示,示例性地,测量点编号为“2533”的测量点位置所对应的静压参数为0.16兆帕,即,超过了最大静压阈值,因此,需要向相关人员的终端推送静压告警消息。由终端显示如n1所指示的静压告警消息,其中,该静压告警消息用于提示该测量点位置的静压过大。示例性地,测量点编号为“2796”的测量点位置所对应的静压参数为0.01兆帕,即,低于最小静
压阈值,因此,需要向相关人员的终端推送静压告警消息。由终端显示如n2所指示的静压告警消息,其中,该静压告警消息用于提示该测量点位置的静压过小。
264.此外,相关人员还可以通过点击n3所指示的“上一页”控件,或者点击n4所指示的“下一页”控件,查看其它的静压告警消息。
265.当相关人员需要查看某个具体测量点位置的信息时,可在n5所指示的搜索框中输入测量点位置所对应的测量点编号,输入完成后,点击n6所指示的“查询”控件。由此,终端可显示该测量点位置的信息,例如,流速、静压、温度等。
266.再次,本技术实施例中,提供了一种基于静压参数触发告警的方式。通过上述方式,可实时观测流体运行,在检测出静压参数出现异常的情况下,触发静压告警消息。由此,能够及时提醒工作人员进行处理,防止事故发生,提升管道运行的安全性和可靠性。
267.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,计算得到测量点位置的静压参数之后,还可以包括:根据测量点位置在目标管道中的位置,从目标管道中确定区间管道;获取区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度;根据区间管道的铺设半径、区间管道铺设长度以及测量点位置的静压参数,生成三维管道压力图以及压力变化图中的至少一种。
268.在一个或多个实施例中,介绍了一种生成三维管道压力图以及压力变化图的方式。由前述实施例可知,在计算出不同测量点位置的静压参数之后,可以与目标管道的bim进行融合,从而将静压实时的动态展示到目标管道的相应位置,达到实时监测流体静压的目的。
269.具体地,在计算出某个测量点位置的静压参数之后,可根据该测量点位置在目标管道中的位置,将其对应的静压参数映射到目标管道所对应的区间管道,由此,得到这段区间管道的静压参数。以此类推,即可得到目标管道中每个区间管道的静压参数。进一步地,将区间管道的静压参数与对应区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度进行融合,再通过齐次坐标变换的方式,将目标管道转换到三维坐标系中,从而得到相应的三维模型数据。对三维模型数据进行渲染后可得到三维管道压力图,此外,还可以根据各个测量点位置所对应的静压参数提供压力变化图。
270.示例性地,为了便于理解,请参阅图17,图17为本技术实施例中三维管道压力图的一个示意图,如图所示,o1用于指示目标管道的流体静压状态(例如,箭头越大,表示静压越大,反正,箭头越小,表示静压越小),图中示出4个测量点位置。假设工作人员点击某个测量点位置,可显示该测量点位置所对应的测量点信息。示例性地,假设点击第四个测量点位置,由此,显示o2所指示的测量点信息。其中,测量点信息包含但不仅限于测量点编号、测量点位置的流速、测量点位置的静压以及测量点位置的温度。o3用于指示目标管道的基础数据,例如,测量时间、平均流速、平均静压以及平均温度等。
271.o4用于指示状态监测情况。相关人员通过o4所指示的状态监测情况,可以及时了解管道的运行状态。o5用于指示回溯面板。相关人员通过o5所指示的回溯面板,可查看管道的历史运行情况。
272.示例性地,为了便于理解,请参阅图18,图18为本技术实施例中压力变化图的一个示意图,如图所示,以目标管道为“5号管道”为例,假设在目标管道部署10个测量点位置,并
在每个测量点位置部署相应的传感器。在得到各个测量点位置的静压参数之后,展示如p1所指示的流速变化图。
273.再次,本技术实施例中,提供了一种生成三维管道压力图以及压力变化图的方式。通过上述方式,利用伯努利方程计算出不同测量点位置的数据,再结合数字孪生融合实时动态的展示流体运行态数据。从而便于相关人员对不同区域的流体运动状态进行分析和研究。
274.基于上述实施例,下面将结合图19,对基于静压参数进行数据处理的过程进行描述,请参阅图19,图19为本技术实施例中基于静压参数进行数据处理的另一个整体流程示意图,如图所示,具体地:在步骤q1中,在目标管道的初始点位置部署流速传感器进行流速采集。
275.在步骤q2中,通过流速传感器采集到初始点流速v0。
276.在步骤q3中,基于初始点流速v0以及流体密度ρ,计算初始点动压p
d0
。
277.在步骤q4中,读取初始点位置所对应的高度,即,得到初始点高度h0。
278.在步骤q5中,基于初始点高度h0、流体密度ρ和重力加速度g,计算初始点重力p
z0
。
279.在步骤q6中,在目标管道的初始点位置部署静压传感器进行静压采集。
280.在步骤q7中,通过静压传感器采集到初始点静压p
j0
。
281.在步骤q8中,基于初始点动压p
d0
、初始点重力p
z0
和初始点静压p
j0
,计算恒量常数c。
282.在步骤q9中,读取测量点位置与初始点位的流速,即,得到测量点流速vi。
283.在步骤q10中,基于测量点流速vi和流体密度ρ,计算测量点动力p
di
。
284.在步骤q11中,读取测量点位置的高度,即,得到测量点高度h。
285.在步骤q12中,基于流体密度ρ、测量点高度h和重力加速度g,计算测量点重力p
zi
。
286.在步骤q13中,判断测量点静压相比初始点静压是否发生变化,如果发生变化,则执行步骤q14。如果未发生变化,则执行步骤q15。
287.在步骤q14中,如果测量点静压相比初始点静压发生变化,则采用公式(20)计算测量点流速vi。
288.在步骤q15中,如果测量点静压相比初始点静压未发生变化,则表示p
ji
=p
j0
。
289.在步骤q16中,如果测量点位置的静压参数p
ji
大于或等于最大静压阈值p
max
,或者,测量点位置的静压参数小于或等于最小静压阈值p
min
,则执行步骤q17。
290.在步骤q17中,推送静压告警消息。
291.在步骤q18中,根据测量点位置的静压参数以及目标管道的管道铺设数据,先确定目标管道的在不同区间段所对应的静压参数,然后,将不同区间段所对应的静压参数与目标管道的bim进行融合。
292.在步骤q19中,对融合后的数据进行汇总,并显示压力变化图。
293.在步骤q20中,对融合后的数据进行矩阵变换,将目标管道的数据转换至三维坐标系,从而得到目标管道的三维模型数据,并基于三维模型数据进行三维渲染。
294.在步骤q21中,显示渲染后的三维管道压力图。
295.可选地,在上述图3对应的一个或多个实施例的基础上,本技术实施例提供的另一个可选实施例中,目标参数为总压参数;
基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数,具体可以包括:根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,根据测量点动压以及初始点静压,计算得到测量点位置的总压参数,或,根据测量点动压以及测量点静压,计算得到测量点位置的总压参数;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点动压以及测量点静压,计算得到测量点位置的总压参数。
296.在一个或多个实施例中,介绍了一种计算总压参数的方式。由前述实施例可知,目标参数为总压参数,即,待求解的未知参数为测量点位置的测量点总压。在已知测量点流速以及目标流体所对应的流体密度的情况下,计算得到测量点动压。再基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,推导出测量点位置的总压参数。
297.具体地,为了便于理解,请参阅图20,图20为本技术实施例中生成总压参数的一个示意图,如图所示,静压与动压的和等于总压。因此,在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,即,测量点静压等于初始点静压。基于此,一种方式为,将测量点动压与初始点静压加和,即可得到测量点位置的总压参数。另一种方式为,将测量点动压与测量点静压加和,即可得到测量点位置的总压参数。
298.在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,由于总压保持不变,因此,如果动压增加,则静压降低。反之,如果动压降低,则静压增加。如果测量点静压相比初始点静压发生变化,那么就需要对测量点动压以及测量点静压进行求和,得到测量点位置的总压参数。
299.其次,本技术实施例中,提供了一种计算总压参数的方式。通过上述方式,在流体流动过程中,利用伯努利方程从不同维度计算得到目标参数(例如,总压参数)。由此,不仅减少对传感器的损耗,而且还实现流体运行的实时观测与分析,达到降本增效的目的。
300.下面对本技术中的数据处理装置进行详细描述,请参阅图21,图21为本技术实施例中数据处理装置的一个实施例示意图,数据处理装置30包括:获取模块310,用于获取目标管道在初始点位置的初始参数集合,其中,初始参数集合包括初始点高度、初始点流速以及初始点静压,目标管道内部具有目标流体;确定模块320,用于根据初始参数集合以及目标流体所对应的流体密度,确定目标管道所对应的恒量常数,其中,恒量常数表示目标管道在不同位置点的静压、动压与重力之和满足能量守恒关系;获取模块310,还用于获取目标管道在测量点位置的测量参数集合,其中,测量参数集合包括测量点高度、测量点高度差、测量点流速以及测量点静压中的至少一项,测量点高度差表示测量点高度与初始点高度之间的差值;确定模块320,还用于基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数。
301.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,利用流体力学涉及的伯努利定理计算得到目标管道的恒量常数。基于此,可以根据恒量常数以及在测量点位置测得的参数,推导出未知的目标参数。因此,无需部署用于测量目标参数的传感器,从而降
低部署成本。
302.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,确定模块320,具体用于根据目标流体所对应的流体密度以及初始点流速,计算得到初始点动压;根据目标流体所对应的流体密度、初始点高度以及重力加速度,计算得到初始点重力;对初始点静压、初始点动压以及初始点重力进行求和计算,得到目标管道所对应的恒量常数。
303.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,利用伯努利方程可计算出恒量常数,由此,基于能量守恒关系即可推导出测量点位置的目标参数,为方案的实现提供具体依据,从而提升方案的可行性和可操作性。
304.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,确定模块320,还用于根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数之前,在测量点重力与初始点重力一致,且测量点流速与初始点流速一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压未发生变化;确定模块320,还用于在测量点重力与初始点重力一致,但测量点流速与初始点流速不一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压发生变化;或,确定模块320,还用于根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数之前,若测量参数集合包括测量点静压,则在测量点静压与初始点静压一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压未发生变化;确定模块320,还用于若测量参数集合包括测量点静压,则在测量点静压与初始点静压不一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压发生变化;或,获取模块310,还用于根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数之前,获取目标管道在初始点位置的初始半径以及在测量点位置的测量半径;确定模块320,还用于在初始半径与测量半径一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压未发生变化;确定模块320,还用于在初始半径与测量半径不一致的情况下,确定测量点静压相比初始点静压发生变化。
305.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,在实际应用中,可根据参数采集情况对测量点静压与初始点静压变化情况进行判断,从而提升方案的灵活性和可操作性。
306.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,目标参数为流速参数;确定模块320,具体用于基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据初始
点高度、测量点高度、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的流速参数。
307.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,在流体流动过程中,利用伯努利方程从不同维度计算得到目标参数(例如,流速参数)。由此,不仅减少对传感器的损耗,而且还实现流体运行的实时观测与分析,达到降本增效的目的。
308.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,确定模块320,具体用于根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第一恒等式,其中,测量点动压属于未知项;基于第一恒等式,对测量点动压进行求解,得到测量点位置的流速参数。
309.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,利用伯努利方程构建第一恒等式,基于第一恒等式可以求解出未知参数(即,流速参数)。由此,为方案的实现提供了具体依据,从而提升了方案实现的可靠性。
310.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,确定模块320,具体用于根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、测量点静压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第二恒等式,其中,测量点动压属于未知项;基于第二恒等式,对测量点动压进行求解,得到测量点位置的流速参数。
311.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,利用伯努利方程构建第二恒等式,基于第二恒等式可以求解出未知参数(即,流速参数)。由此,为方案的实现提供了具体依据,从而提升了方案实现的可靠性。
312.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,数据处理装置30还包括生成模块330以及发送模块340;生成模块330,用于计算得到测量点位置的流速参数之后,若测量点位置的流速参数大于或等于最大流速阈值,或,测量点位置的流速参数小于或等于最小流速阈值,则生成流速告警消息;发送模块340,用于向终端发送流速告警消息,以使终端进行提示。
313.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,可实时观测流体运行,在检测出流速参数出现异常的情况下,触发流速告警消息。由此,能够及时提醒工作人员进行处理,防止事故发生,提升管道运行的安全性和可靠性。
314.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,确定模块320,还用于计算得到测量点位置的流速参数之后,根据测量点位置在目标管道中的位置,从目标管道中确定区间管道;获取模块310,还用于获取区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度;生成模块330,还用于根据区间管道的铺设半径、区间管道铺设长度以及测量点位置的流速参数,生成三维管道流速图以及流速变化图中的至少一种。
315.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,利用伯努利方程计算出不同测量点位置的数据,再结合数字孪生融合实时动态的展示流体运行态数据。从而便于相关人员对不同区域的流体运动状态进行分析和研究。
316.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,目标参数为高度参数;确定模块320,具体用于基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据初始点高度、测量点流速、初始点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的高度参数。
317.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,在流体流动过程中,利用伯努利方程从不同维度计算得到目标参数(例如,高度参数)。由此,不仅减少对传感器的损耗,而且还实现流体运行的实时观测与分析,达到降本增效的目的。
318.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,确定模块320,具体用于根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第三恒等式,其中,测量点重力属于未知项;基于第三恒等式,对测量点重力进行求解,得到测量点位置的高度参数。
319.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,利用伯努利方程构建第三恒等式,基于第三恒等式可以求解出未知参数(即,高度参数)。由此,为方案的实现提供了具体依据,从而提升了方案实现的可靠性。
320.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,确定模块320,具体用于根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;
根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、测量点静压、初始点重力、初始点动压、初始点静压以及目标管道所对应的恒量常数,构建第四恒等式,其中,测量点重力属于未知项;基于第四恒等式,对测量点重力进行求解,得到测量点位置的高度参数。
321.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,利用伯努利方程构建第四恒等式,基于第四恒等式可以求解出未知参数(即,高度参数)。由此,为方案的实现提供了具体依据,从而提升了方案实现的可靠性。
322.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,确定模块320,还用于计算得到测量点位置的高度参数之后,根据测量点位置在目标管道中的位置,从目标管道中确定区间管道;获取模块310,还用于获取区间管道的铺设半径以及区间管道铺设长度;生成模块330,还用于根据区间管道的铺设半径、区间管道铺设长度以及测量点位置的高度参数,生成管道铺设位置图以及流速变化图中的至少一种。
323.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,利用伯努利方程计算出不同测量点位置的数据,再结合数字孪生融合实时动态的展示流体运行态数据。从而便于相关人员对不同区域的流体运动状态进行分析和研究。
324.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,目标参数为静压参数;确定模块320,具体用于在测量点静压相比初始点静压未发生变化的情况下,将初始点静压作为测量点静压;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据初始点高度、测量点高度、初始点流速、测量点流速、初始点静压、目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及目标管道所对应的恒量常数,计算得到测量点位置的静压参数。
325.本技术实施例中,提供了一种数据处理装置。采用上述装置,在流体流动过程中,利用伯努利方程从不同维度计算得到目标参数(例如,静压参数)。由此,不仅减少对传感器的损耗,而且还实现流体运行的实时观测与分析,达到降本增效的目的。
326.可选地,在上述图21所对应的实施例的基础上,本技术实施例提供的数据处理装置30的另一实施例中,确定模块320,具体用于根据初始点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到初始点重力;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;根据初始点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;根据测量点流速以及目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;根据测量点高度、目标流体所对应的流体密度以及重力加速度,计算得到测量点重力;在测量点静压相比初始点静压发生变化的情况下,根据测量点重力、测量点动压、
processing units,cpu)422(例如,一个或一个以上处理器)和存储器432,一个或一个以上存储应用程序442或数据444的存储介质430(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器432和存储介质430可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质430的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出),每个模块可以包括对计算机设备中的一系列指令操作。更进一步地,中央处理器422可以设置为与存储介质430通信,在计算机设备400上执行存储介质430中的一系列指令操作。
335.计算机设备400还可以包括一个或一个以上电源426,一个或一个以上有线或无线网络接口450,一个或一个以上输入输出接口458,和/或,一个或一个以上操作系统441,例如windows server
tm
,mac os x
tm
,unix
tm
,linux
tm
,freebsd
tm
等等。
336.上述实施例中由计算机设备所执行的步骤可以基于该图22所示的计算机设备结构。
337.本技术实施例中还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现前述各个实施例描述方法的步骤。
338.本技术实施例中还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现前述各个实施例描述方法的步骤。
339.可以理解的是,在本技术的具体实施方式中,涉及到管道数据以及流体数据等相关的数据,当本技术以上实施例运用到具体产品或技术中时,需要获得用户许可或者同意,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
340.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
341.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
342.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
343.另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
344.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是服务器或终端设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储
器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
345.以上所述,以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征:
1.一种数据处理的方法,其特征在于,包括:获取目标管道在初始点位置的初始参数集合,其中,所述初始参数集合包括初始点高度、初始点流速以及初始点静压,所述目标管道内部具有目标流体;根据所述初始参数集合以及所述目标流体所对应的流体密度,确定所述目标管道所对应的恒量常数,其中,所述恒量常数表示所述目标管道在不同位置点的静压、动压与重力之和满足能量守恒关系;获取所述目标管道在测量点位置的测量参数集合,其中,所述测量参数集合包括测量点高度、测量点高度差、测量点流速以及测量点静压中的至少一项,所述测量点高度差表示所述测量点高度与所述初始点高度之间的差值;基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述测量参数集合以及所述目标管道所对应的恒量常数,确定所述测量点位置的目标参数。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述初始参数集合以及所述目标流体所对应的流体密度,确定所述目标管道所对应的恒量常数,包括:根据所述目标流体所对应的流体密度以及所述初始点流速,计算得到初始点动压;根据所述目标流体所对应的流体密度、所述初始点高度以及重力加速度,计算得到初始点重力;对所述初始点静压、所述初始点动压以及所述初始点重力进行求和计算,得到所述目标管道所对应的恒量常数。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述测量参数集合以及所述目标管道所对应的恒量常数,确定所述测量点位置的目标参数之前,所述方法还包括:在测量点重力与初始点重力一致,且所述测量点流速与所述初始点流速一致的情况下,确定所述测量点静压相比所述初始点静压未发生变化;在所述测量点重力与所述初始点重力一致,但所述测量点流速与所述初始点流速不一致的情况下,确定所述测量点静压相比所述初始点静压发生变化;或,所述根据所述测量参数集合以及所述目标管道所对应的恒量常数,确定所述测量点位置的目标参数之前,所述方法还包括:若所述测量参数集合包括所述测量点静压,则在所述测量点静压与所述初始点静压一致的情况下,确定所述测量点静压相比所述初始点静压未发生变化;若所述测量参数集合包括所述测量点静压,则在所述测量点静压与所述初始点静压不一致的情况下,确定所述测量点静压相比所述初始点静压发生变化;或,所述根据所述测量参数集合以及所述目标管道所对应的恒量常数,确定所述测量点位置的目标参数之前,所述方法还包括:获取所述目标管道在所述初始点位置的初始半径以及在所述测量点位置的测量半径;在所述初始半径与所述测量半径一致的情况下,确定所述测量点静压相比所述初始点静压未发生变化;在所述初始半径与所述测量半径不一致的情况下,确定所述测量点静压相比所述初始点静压发生变化。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述目标参数为流速参数;所述基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述测量参数集合以及所述目标管道所对应的恒量常数,确定所述测量点位置的目标参数,包括:基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述初始点高度、所述测量点高度、所述初始点流速、所述初始点静压、所述目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及所述目标管道所对应的恒量常数,计算得到所述测量点位置的流速参数。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述初始点高度、所述测量点高度、所述初始点流速、所述初始点静压、所述目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及所述目标管道所对应的恒量常数,计算得到所述测量点位置的流速参数,包括:根据所述初始点高度、所述目标流体所对应的流体密度以及所述重力加速度,计算得到初始点重力;根据所述测量点高度、所述目标流体所对应的流体密度以及所述重力加速度,计算得到测量点重力;根据所述初始点流速以及所述目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;在所述测量点静压相比所述初始点静压未发生变化的情况下,根据所述测量点重力、测量点动压、所述初始点重力、所述初始点动压、所述初始点静压以及所述目标管道所对应的恒量常数,构建第一恒等式,其中,所述测量点动压属于未知项;基于所述第一恒等式,对所述测量点动压进行求解,得到所述测量点位置的流速参数。6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述初始点高度、所述测量点高度、所述初始点流速、所述初始点静压、所述目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及所述目标管道所对应的恒量常数,计算得到所述测量点位置的流速参数,包括:根据所述初始点高度、所述目标流体所对应的流体密度以及所述重力加速度,计算得到初始点重力;根据所述测量点高度、所述目标流体所对应的流体密度以及所述重力加速度,计算得到测量点重力;根据所述初始点流速以及所述目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;在所述测量点静压相比所述初始点静压发生变化的情况下,根据所述测量点重力、测量点动压、所述测量点静压、所述初始点重力、所述初始点动压、所述初始点静压以及所述目标管道所对应的恒量常数,构建第二恒等式,其中,所述测量点动压属于未知项;基于所述第二恒等式,对所述测量点动压进行求解,得到所述测量点位置的流速参数。7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述计算得到所述测量点位置的流速参数之后,所述方法还包括:若所述测量点位置的流速参数大于或等于最大流速阈值,或,所述测量点位置的流速参数小于或等于最小流速阈值,则生成流速告警消息;向终端发送所述流速告警消息,以使所述终端进行提示。8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述计算得到所述测量点位置的流速参数之后,所述方法还包括:
根据所述测量点位置在所述目标管道中的位置,从所述目标管道中确定区间管道;获取所述区间管道的铺设半径以及所述区间管道铺设长度;根据所述区间管道的铺设半径、所述区间管道铺设长度以及所述测量点位置的流速参数,生成三维管道流速图以及流速变化图中的至少一种。9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述目标参数为高度参数;所述基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述测量参数集合以及所述目标管道所对应的恒量常数,确定所述测量点位置的目标参数,包括:基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述初始点高度、所述测量点流速、所述初始点流速、所述初始点静压、所述目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及所述目标管道所对应的恒量常数,计算得到所述测量点位置的高度参数。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述初始点高度、所述测量点流速、所述初始点流速、所述初始点静压、所述目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及所述目标管道所对应的恒量常数,计算得到所述测量点位置的高度参数,包括:根据所述初始点高度、所述目标流体所对应的流体密度以及所述重力加速度,计算得到初始点重力;根据所述初始点流速以及所述目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;根据所述测量点流速以及所述目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在所述测量点静压相比所述初始点静压未发生变化的情况下,根据测量点重力、所述测量点动压、所述初始点重力、所述初始点动压、所述初始点静压以及所述目标管道所对应的恒量常数,构建第三恒等式,其中,所述测量点重力属于未知项;基于所述第三恒等式,对所述测量点重力进行求解,得到所述测量点位置的高度参数。11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述初始点高度、所述测量点流速、所述初始点流速、所述初始点静压、所述目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及所述目标管道所对应的恒量常数,计算得到所述测量点位置的高度参数,包括:根据所述初始点高度、所述目标流体所对应的流体密度以及所述重力加速度,计算得到初始点重力;根据所述初始点流速以及所述目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;根据所述测量点流速以及所述目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在所述测量点静压相比所述初始点静压发生变化的情况下,根据测量点重力、所述测量点动压、所述测量点静压、所述初始点重力、所述初始点动压、所述初始点静压以及所述目标管道所对应的恒量常数,构建第四恒等式,其中,所述测量点重力属于未知项;基于所述第四恒等式,对所述测量点重力进行求解,得到所述测量点位置的高度参数。12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述计算得到所述测量点位置的高度参数之后,所述方法还包括:根据所述测量点位置在所述目标管道中的位置,从所述目标管道中确定区间管道;获取所述区间管道的铺设半径以及所述区间管道铺设长度;根据所述区间管道的铺设半径、所述区间管道铺设长度以及所述测量点位置的高度参
数,生成管道铺设位置图以及流速变化图中的至少一种。13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述目标参数为静压参数;所述基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述测量参数集合以及所述目标管道所对应的恒量常数,确定所述测量点位置的目标参数,包括:在所述测量点静压相比所述初始点静压未发生变化的情况下,将所述初始点静压作为所述测量点静压;在所述测量点静压相比所述初始点静压发生变化的情况下,根据所述初始点高度、所述测量点高度、所述初始点流速、所述测量点流速、所述初始点静压、所述目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及所述目标管道所对应的恒量常数,计算得到所述测量点位置的静压参数。14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述在所述测量点静压相比所述初始点静压发生变化的情况下,根据所述初始点高度、所述测量点高度、所述初始点流速、所述测量点流速、所述初始点静压、所述目标流体所对应的流体密度、重力加速度以及所述目标管道所对应的恒量常数,计算得到所述测量点位置的静压参数,包括:根据所述初始点高度、所述目标流体所对应的流体密度以及所述重力加速度,计算得到初始点重力;根据所述测量点高度、所述目标流体所对应的流体密度以及所述重力加速度,计算得到测量点重力;根据所述初始点流速以及所述目标流体所对应的流体密度,计算得到初始点动压;根据所述测量点流速以及所述目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;根据所述测量点高度、所述目标流体所对应的流体密度以及所述重力加速度,计算得到测量点重力;在所述测量点静压相比所述初始点静压发生变化的情况下,根据所述测量点重力、所述测量点动压、所述测量点静压、所述初始点重力、所述初始点动压、所述初始点静压以及所述目标管道所对应的恒量常数,构建第五恒等式,其中,所述测量点静压属于未知项;基于所述第五恒等式,对所述测量点静压进行求解,得到所述测量点位置的静压参数。15.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述计算得到所述测量点位置的静压参数之后,所述方法还包括:若所述测量点位置的静压参数大于或等于最大静压阈值,或,所述测量点位置的静压参数小于或等于最小静压阈值,则生成静压告警消息;向终端发送所述静压告警消息,以使所述终端进行提示。16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述计算得到所述测量点位置的静压参数之后,所述方法还包括:根据所述测量点位置在所述目标管道中的位置,从所述目标管道中确定区间管道;获取所述区间管道的铺设半径以及所述区间管道铺设长度;根据所述区间管道的铺设半径、所述区间管道铺设长度以及所述测量点位置的静压参数,生成三维管道压力图以及压力变化图中的至少一种。17.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述目标参数为总压参数;所述基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述测量参数集合
以及所述目标管道所对应的恒量常数,确定所述测量点位置的目标参数,包括:根据所述测量点流速以及所述目标流体所对应的流体密度,计算得到测量点动压;在所述测量点静压相比所述初始点静压未发生变化的情况下,根据所述测量点动压以及所述初始点静压,计算得到所述测量点位置的总压参数,或,根据所述测量点动压以及所述测量点静压,计算得到所述测量点位置的总压参数;在所述测量点静压相比所述初始点静压发生变化的情况下,根据所述测量点动压以及所述测量点静压,计算得到所述测量点位置的总压参数。18.一种数据处理装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取目标管道在初始点位置的初始参数集合,其中,所述初始参数集合包括初始点高度、初始点流速以及初始点静压,所述目标管道内部具有目标流体;确定模块,用于根据所述初始参数集合以及所述目标流体所对应的流体密度,确定所述目标管道所对应的恒量常数,其中,所述恒量常数表示所述目标管道在不同位置点的静压、动压与重力之和满足能量守恒关系;所述获取模块,还用于获取所述目标管道在测量点位置的测量参数集合,其中,所述测量参数集合包括测量点高度、测量点高度差、测量点流速以及测量点静压中的至少一项,所述测量点高度差表示所述测量点高度与所述初始点高度之间的差值;所述确定模块,还用于基于所述测量点静压相比于所述初始点静压的变化情况,根据所述测量参数集合以及所述目标管道所对应的恒量常数,确定所述测量点位置的目标参数。19.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至17中任一项所述的方法的步骤。20.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至17中任一项所述的方法的步骤。
技术总结
本申请公开了一种数据处理的方法、相关装置、设备以及存储介质,可应用于云技术、人工智能、智慧交通、辅助驾驶等各种场景。本申请方法包括:获取目标管道在初始点位置的初始参数集合;根据初始参数集合以及目标流体所对应的流体密度,确定目标管道所对应的恒量常数;获取目标管道在测量点位置的测量参数集合;基于测量点静压相比于初始点静压的变化情况,根据测量参数集合以及目标管道所对应的恒量常数,确定测量点位置的目标参数。本申请可根据恒量常数以及在测量点位置测得的参数,推导出未知的目标参数。因此,无需部署用于测量目标参数的传感器,从而降低部署成本。从而降低部署成本。从而降低部署成本。
技术研发人员:罗成刚
受保护的技术使用者:腾讯科技(深圳)有限公司
技术研发日:2023.08.07
技术公布日:2023/9/9
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