本發(fā)明涉及水務(wù)數(shù)據(jù)管理，具體為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧水務(wù)綜合數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、水務(wù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)，是指水務(wù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)是指應(yīng)用信息技術(shù)和數(shù)據(jù)管理方法來(lái)收集、存儲(chǔ)、處理、分析和利用水務(wù)領(lǐng)域相關(guān)數(shù)據(jù)的一系列技術(shù)和方法，它旨在提高水務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理效率、數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)價(jià)值，支持水資源管理、水環(huán)境保護(hù)、水供應(yīng)和排水等水務(wù)決策和運(yùn)營(yíng)活動(dòng)。

2、現(xiàn)有的水務(wù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)通常都是結(jié)合了智慧給水、智慧排水、智慧防洪、污水處理以及節(jié)水管理等全方位的水務(wù)數(shù)據(jù)，以對(duì)整個(gè)水務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行全方位的管理，而在智慧給水方面，由于居民的用水量與多方面因素有關(guān)，而日常生活中個(gè)人用水量的偏差對(duì)于整個(gè)給水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都屬于可控范圍，但是在四季交替的時(shí)間點(diǎn)，由于溫度的變化，居民的用水量變化也較大，特別是在溫度升高的時(shí)候，居民的用水量急劇上升，若是水資源的產(chǎn)能無(wú)法跟上用戶的消耗，將會(huì)導(dǎo)致部分地區(qū)停水，因此在給水時(shí)同行都是需要提前規(guī)劃，而現(xiàn)有的水務(wù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)在規(guī)劃未來(lái)的供水量時(shí)，對(duì)于未來(lái)居民的用水量的預(yù)測(cè)不夠準(zhǔn)確，易出現(xiàn)水資源浪費(fèi)的情況，比如在公開(kāi)號(hào)為cn113420967a的專利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種基于預(yù)測(cè)的城市供水管網(wǎng)運(yùn)行評(píng)估方法，該方案僅對(duì)居民每一天的用水量進(jìn)行預(yù)測(cè)，雖然每個(gè)人每一天的用水量都存在浮動(dòng)，但是人數(shù)基數(shù)太大，導(dǎo)致同等環(huán)境條件下每一天水務(wù)系統(tǒng)總的供水量的變化較小，且都處于可控范圍，因此對(duì)每一個(gè)的用水量進(jìn)行預(yù)測(cè)的意義以及效果并不大，現(xiàn)有的水務(wù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)還存在對(duì)居民用水量的預(yù)測(cè)的效果不夠顯著以及預(yù)測(cè)的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致易出現(xiàn)水資源浪費(fèi)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一，通過(guò)與水務(wù)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)連接，獲取歷史水務(wù)數(shù)據(jù)，再對(duì)歷史水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，劃分歷史數(shù)據(jù)組，對(duì)歷史數(shù)據(jù)組進(jìn)行分析，通過(guò)查找供水量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的歷史數(shù)據(jù)組獲取第一周期以及第二周期，然后對(duì)第一周期進(jìn)行分析，基于第一周期的上升趨勢(shì)分析計(jì)算得到預(yù)測(cè)函數(shù)，再對(duì)第二周期內(nèi)的日期供水量進(jìn)行分析，得到變化函數(shù)，基于變化函數(shù)，對(duì)預(yù)測(cè)函數(shù)進(jìn)行校正，得到校正參數(shù)，最后對(duì)水務(wù)系統(tǒng)的供水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在供水量連續(xù)上升時(shí)預(yù)測(cè)下一周的供水需求量，再基于供水需求量進(jìn)行產(chǎn)水，以解決現(xiàn)有的水務(wù)數(shù)據(jù)管理技術(shù)還存在對(duì)居民用水量的預(yù)測(cè)的效果不夠顯著以及預(yù)測(cè)的結(jié)果不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致易出現(xiàn)水資源浪費(fèi)的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本技術(shù)提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧水務(wù)綜合數(shù)據(jù)管理方法，包括如下步驟：

3、與水務(wù)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)連接，獲取歷史水務(wù)數(shù)據(jù)；

4、對(duì)歷史水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查找供水量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的連續(xù)兩周，分別標(biāo)記為第一周期以及第二周期，對(duì)第一周期進(jìn)行分析，得到預(yù)測(cè)函數(shù)；

5、分析第二周期實(shí)際的供水量的變化函數(shù)，對(duì)預(yù)測(cè)函數(shù)進(jìn)行校正，得到校正參數(shù)；

6、對(duì)水務(wù)系統(tǒng)的供水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在供水量連續(xù)上升時(shí)預(yù)測(cè)下一周的供水需求量，再基于供水需求量進(jìn)行產(chǎn)水。

7、進(jìn)一步地，所述歷史水務(wù)數(shù)據(jù)包括記錄日期以及歷史供水量。

8、進(jìn)一步地，對(duì)歷史水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查找供水量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的連續(xù)兩周，分別標(biāo)記為第一周期以及第二周期，對(duì)第一周期進(jìn)行分析，得到預(yù)測(cè)函數(shù)包括如下子步驟：

9、對(duì)歷史水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，劃分歷史數(shù)據(jù)組，對(duì)歷史數(shù)據(jù)組進(jìn)行分析，通過(guò)查找供水量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的歷史數(shù)據(jù)組獲取第一周期以及第二周期；

10、對(duì)第一周期進(jìn)行分析，基于第一周期的上升趨勢(shì)分析計(jì)算得到預(yù)測(cè)函數(shù)。

11、進(jìn)一步地，對(duì)歷史水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，劃分歷史數(shù)據(jù)組，對(duì)歷史數(shù)據(jù)組進(jìn)行分析，通過(guò)查找供水量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的歷史數(shù)據(jù)組獲取第一周期以及第二周期包括如下子步驟：

12、以周一至周日為一組，對(duì)歷史水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，命名為歷史數(shù)據(jù)組，按照時(shí)間由早到晚對(duì)歷史數(shù)據(jù)組進(jìn)行排序，通過(guò)符號(hào)sn表示，其中，n為正整數(shù)且n為s的序號(hào)，將歷史數(shù)據(jù)組中的記錄日期命名為數(shù)據(jù)日期，歷史供水量標(biāo)記為日期供水量；

13、按照數(shù)據(jù)日期從小到大的順序?qū)v史數(shù)據(jù)組中的歷史水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，并查找日期供水量是否呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，所述呈現(xiàn)上升趨勢(shì)為后一天的日期供水量比前一天的日期供水量大；

14、若是，則將歷史數(shù)據(jù)分組標(biāo)記為供水上升周期，否則將歷史數(shù)據(jù)分組標(biāo)記為日常供水周期；

15、查找sn與sn+1均為供水上升周期的歷史數(shù)據(jù)分組，共同標(biāo)記為上升分析周期，其中，將sn標(biāo)記為第一周期，sn+1標(biāo)記為第二周期。

16、進(jìn)一步地，對(duì)第一周期進(jìn)行分析，基于第一周期的上升趨勢(shì)分析計(jì)算得到預(yù)測(cè)函數(shù)包括如下子步驟：

17、按照數(shù)據(jù)日期從小到大的順序?qū)Φ谝恢芷趦?nèi)的日期供水量進(jìn)行編號(hào)，通過(guò)符號(hào)gm表示，1≤m≤7且m為g的序號(hào)；

18、以m為x軸，日期供水量為y軸建立平面直角坐標(biāo)系，命名為供水預(yù)測(cè)坐標(biāo)系，將gm與對(duì)應(yīng)的日期供水量錄入供水預(yù)測(cè)坐標(biāo)系；

19、對(duì)供水預(yù)測(cè)坐標(biāo)系進(jìn)行線性回歸，得到預(yù)測(cè)函數(shù)。

20、進(jìn)一步地，分析第二周期實(shí)際的供水量的變化函數(shù)，對(duì)預(yù)測(cè)函數(shù)進(jìn)行校正，得到供水校正預(yù)測(cè)函數(shù)包括如下子步驟：

21、對(duì)第二周期內(nèi)的日期供水量進(jìn)行分析，得到變化函數(shù)；

22、基于變化函數(shù)，對(duì)預(yù)測(cè)函數(shù)進(jìn)行校正，得到校正參數(shù)。

23、進(jìn)一步地，對(duì)第二周期內(nèi)的日期供水量進(jìn)行分析，得到變化函數(shù)包括如下子步驟：

24、將第一周期內(nèi)的最后一個(gè)日期供水量與第二周期內(nèi)的所有的日期供水量標(biāo)記為實(shí)際供水量；

25、按照日期的先后順序?qū)?shí)際供水量進(jìn)行編號(hào)，通過(guò)符號(hào)pi表示，其中，1≤i≤8且i為p的序號(hào)，i為正整數(shù)；

26、以i為橫軸，實(shí)際供水量為縱軸建立平面直角坐標(biāo)系，命名為實(shí)際供水坐標(biāo)系，將pi以及實(shí)際供水量錄入實(shí)際供水坐標(biāo)系；

27、對(duì)實(shí)際供水坐標(biāo)系進(jìn)行線性回歸，得到變化函數(shù)。

28、進(jìn)一步地，基于變化函數(shù)，對(duì)預(yù)測(cè)函數(shù)進(jìn)行校正，得到校正參數(shù)包括如下子步驟：

29、獲取預(yù)測(cè)函數(shù)的斜率，命名為預(yù)測(cè)斜率；獲取變化函數(shù)的斜率，命名為實(shí)際斜率；

30、計(jì)算實(shí)際斜率除預(yù)測(cè)斜率，得到斜率參數(shù)；

31、統(tǒng)計(jì)歷史第一參考周期內(nèi)的所有歷史水務(wù)數(shù)據(jù)，計(jì)算其中所有的斜率參數(shù)；

32、統(tǒng)計(jì)所有的斜率參數(shù)并計(jì)算平均值，得到校正參數(shù)。

33、進(jìn)一步地，對(duì)水務(wù)系統(tǒng)的供水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在供水量連續(xù)上升時(shí)預(yù)測(cè)下一周的供水需求量，再基于供水需求量進(jìn)行產(chǎn)水包括如下子步驟：

34、對(duì)水務(wù)系統(tǒng)的供水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，標(biāo)記為實(shí)時(shí)供水量；

35、按照周一至周日為一個(gè)評(píng)估周期，若評(píng)估周期內(nèi)的實(shí)時(shí)供水量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，則分析評(píng)估周期的預(yù)測(cè)函數(shù)；

36、將預(yù)測(cè)函數(shù)中的斜率與校正參數(shù)相乘，得到預(yù)測(cè)校正函數(shù)；

37、將8至14代入預(yù)測(cè)校正函數(shù)，計(jì)算得到七個(gè)預(yù)測(cè)供水量，代表預(yù)測(cè)下一周每天的供水量；

38、將預(yù)測(cè)供水量相加，得到供水需求量，根據(jù)供水需求量安排下一周的產(chǎn)水工作。

39、第二方面，本技術(shù)提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧水務(wù)綜合數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，包括歷史數(shù)據(jù)獲取模塊、預(yù)測(cè)分析模塊、預(yù)測(cè)校正模塊以及供水預(yù)測(cè)模塊；所述歷史數(shù)據(jù)獲取模塊、預(yù)測(cè)分析模塊以及供水預(yù)測(cè)模塊分別與預(yù)測(cè)校正模塊數(shù)據(jù)連接；

40、所述歷史數(shù)據(jù)獲取模塊用于與水務(wù)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)連接，獲取歷史水務(wù)數(shù)據(jù)；

41、所述預(yù)測(cè)分析模塊用于對(duì)歷史水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查找供水量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的連續(xù)兩周，分別標(biāo)記為第一周期以及第二周期，對(duì)第一周期進(jìn)行分析，得到預(yù)測(cè)函數(shù)；

42、所述預(yù)測(cè)校正模塊用于分析第二周期實(shí)際的供水量的變化函數(shù)，對(duì)預(yù)測(cè)函數(shù)進(jìn)行校正，得到校正參數(shù)；

43、所述供水預(yù)測(cè)模塊用于對(duì)水務(wù)系統(tǒng)的供水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在供水量連續(xù)上升時(shí)預(yù)測(cè)下一周的供水需求量，再基于供水需求量進(jìn)行產(chǎn)水。

44、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過(guò)與水務(wù)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)連接，獲取歷史水務(wù)數(shù)據(jù)，再對(duì)歷史水務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，劃分歷史數(shù)據(jù)組，對(duì)歷史數(shù)據(jù)組進(jìn)行分析，通過(guò)查找供水量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)的歷史數(shù)據(jù)組獲取第一周期以及第二周期，然后對(duì)第一周期進(jìn)行分析，基于第一周期的上升趨勢(shì)分析計(jì)算得到預(yù)測(cè)函數(shù)，優(yōu)勢(shì)在于，每年到氣溫上升的時(shí)期，居民的用水量變化較大，因此對(duì)下一周的供水量進(jìn)行預(yù)測(cè)可以有效防止水資源供不應(yīng)求的情況，提高了水務(wù)數(shù)據(jù)管理中供水分析的有效性以及合理性；

45、本發(fā)明通過(guò)對(duì)第二周期內(nèi)的日期供水量進(jìn)行分析，得到變化函數(shù)，基于變化函數(shù)，對(duì)預(yù)測(cè)函數(shù)進(jìn)行校正，得到校正參數(shù)，最后對(duì)水務(wù)系統(tǒng)的供水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在供水量連續(xù)上升時(shí)預(yù)測(cè)下一周的供水需求量，再基于供水需求量進(jìn)行產(chǎn)水，優(yōu)勢(shì)在于，基于歷史水務(wù)數(shù)據(jù)中供水量的預(yù)測(cè)情況以及實(shí)際情況進(jìn)行分析，從而對(duì)預(yù)測(cè)函數(shù)進(jìn)行校正，以更加準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)未來(lái)一周內(nèi)居民所需的供水量，從而制定相應(yīng)的產(chǎn)水方案，提高了水務(wù)數(shù)據(jù)管理中供水分析的準(zhǔn)確性以及有效性。