(19)國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局限公司限公司44223GO6F一種用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布一種用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布匯集路徑將節(jié)點(diǎn)分層形成流量封閉的上下游層與分層優(yōu)化機(jī)制，解決了傳統(tǒng)人工布設(shè)效率低、51、管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)預(yù)處理：基于管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，51、管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)預(yù)處理：基于管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提取管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，并通過連通性分析構(gòu)建分組的系21.一種用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)預(yù)處理：基于管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提取管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，并通過連通性分析構(gòu)建分組的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表；S2、管網(wǎng)區(qū)域節(jié)點(diǎn)分層：根據(jù)流量匯集路徑，將管網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)按層級(jí)劃分，形成流量封閉的上下游層級(jí)關(guān)系；S3、流量閉合點(diǎn)位布設(shè)：通過點(diǎn)位回溯、點(diǎn)位匯集及組內(nèi)上下游查詢，調(diào)整各層級(jí)節(jié)點(diǎn)S4、最優(yōu)布點(diǎn)方案篩選：以監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量最少和覆蓋管徑最長為優(yōu)化目標(biāo)，求解滿足約束條件的上下游節(jié)點(diǎn)組組合，生成最優(yōu)布點(diǎn)方案；S5、最終監(jiān)測(cè)點(diǎn)位生成：結(jié)合管徑閾值、點(diǎn)位特性及環(huán)境因素，篩選并調(diào)整流量閉合方2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法，其特征在于，步驟S1具體包括：通過廣度優(yōu)先搜索算法識(shí)別管網(wǎng)中相互連通的節(jié)點(diǎn)組，并構(gòu)建包含拓?fù)潢P(guān)系的簡(jiǎn)化儲(chǔ)存表；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性校驗(yàn)，確保適配后續(xù)分層與布設(shè)算法。3.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法，其特征在于，步驟S2中所述層級(jí)劃分具體將污水入管的起始節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為第一層級(jí)，沿流向依次標(biāo)記下游節(jié)點(diǎn)為第二層級(jí)至最終層級(jí)，同一層級(jí)節(jié)點(diǎn)形成流量封閉的節(jié)點(diǎn)組，不同層級(jí)節(jié)點(diǎn)組間形成上下游關(guān)系。4.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法，其特征在于，步驟S3具體包括：對(duì)每一層級(jí)節(jié)點(diǎn)組執(zhí)行以下操作：通過點(diǎn)位回溯算法驗(yàn)證當(dāng)前層級(jí)節(jié)點(diǎn)組中的節(jié)點(diǎn)的上游第一層級(jí)節(jié)點(diǎn)的流量完備性；若流量不完備，則重新調(diào)整節(jié)點(diǎn)組直至滿足完備性條件；通過點(diǎn)位匯集算法將冗余節(jié)點(diǎn)合并至公共下游節(jié)點(diǎn)，減少組內(nèi)點(diǎn)位數(shù)量；通過組內(nèi)上下游查詢算法刪除組內(nèi)存在直接上下游關(guān)系的冗余點(diǎn)位，確保組內(nèi)節(jié)點(diǎn)流量閉合性；最終選取不同層級(jí)的上下游節(jié)點(diǎn)組組合作為流量閉合的布設(shè)方案。5.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法，其特征在于，步驟S4中，最優(yōu)布點(diǎn)方案篩選方法具體包括：構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，以監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量最少和覆蓋管徑最長作為加權(quán)優(yōu)化目標(biāo)；計(jì)算所有可能的上下游節(jié)點(diǎn)組組合的目標(biāo)函數(shù)值，并按優(yōu)先級(jí)排序；選擇目標(biāo)函數(shù)值最優(yōu)的節(jié)點(diǎn)組組合，并驗(yàn)證其總點(diǎn)數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)約束；若總點(diǎn)數(shù)不滿足約束，則以當(dāng)前最優(yōu)組合分割子區(qū)域，重新迭代計(jì)算直至生成滿足條件的布設(shè)方案。6.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法，其特征在于，步驟S5中采用如下現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)原排除管徑小于預(yù)設(shè)閾值的管段處點(diǎn)位；排除無法進(jìn)行水質(zhì)采樣的設(shè)備點(diǎn)位；優(yōu)先選擇河涌附近點(diǎn)位以監(jiān)測(cè)河水灌入管網(wǎng)問題。7.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括：基于最終布設(shè)方案，在流量閉合區(qū)域內(nèi)建立水質(zhì)成分濃度與流量的平衡方程及總水量3平衡方程；根據(jù)實(shí)地測(cè)量的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的水質(zhì)成分濃度和流量數(shù)據(jù)，分別計(jì)算平衡方程的理論值與實(shí)測(cè)值的差異；將差異值與預(yù)設(shè)閾值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，若超過閾值則判定該區(qū)域存在水質(zhì)水量不平衡問題，以定位管網(wǎng)潛在缺陷區(qū)域。8.如權(quán)利要求7所述的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法，其特征在于，結(jié)合步驟S3中通過點(diǎn)位回溯、點(diǎn)位匯集及組內(nèi)上下游查詢得到的流量閉合的布設(shè)方案，為水質(zhì)水量平衡方程的建立提供流量閉合區(qū)域基礎(chǔ)。9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法。10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法。4一種用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及排水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，特別是涉及一種用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法。背景技術(shù)[0002]城市排水管網(wǎng)功能性缺陷診斷是保障城市排水系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要手段。傳統(tǒng)診[0003]水質(zhì)水量平衡法等管網(wǎng)缺陷診斷技術(shù)需要準(zhǔn)確封閉監(jiān)測(cè)區(qū)域的流量，才能進(jìn)行有效的缺陷分析。目前采用的傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方法缺乏科學(xué)性，難以保證流量封閉性，導(dǎo)致診斷結(jié)果不準(zhǔn)確——其主要依賴于排水片區(qū)內(nèi)的人口與社會(huì)經(jīng)濟(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)，給出用水與排水的大致數(shù)值關(guān)系，再與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)給出診斷結(jié)論，缺乏時(shí)效性與準(zhǔn)確性。[0004]總的來說，目前的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方法多依賴于歷史數(shù)據(jù)與人工經(jīng)驗(yàn)，無法靈活地根據(jù)管網(wǎng)所在片區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，缺乏系統(tǒng)性、科學(xué)性，難以保證監(jiān)測(cè)點(diǎn)的覆蓋范圍和布設(shè)效[0005]需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于對(duì)本申請(qǐng)的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。發(fā)明內(nèi)容[0006]本發(fā)明的主要目的在于克服上述背景技術(shù)中存在的缺陷，提供一種用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法。一種用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法，包括以下步驟：S1、管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)預(yù)處理：基于管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提取管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，并通過連通性分析構(gòu)建分組的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表；S2、管網(wǎng)區(qū)域節(jié)點(diǎn)分層：根據(jù)流量匯集路徑，將管網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)按層級(jí)劃分，形成流量封閉的上下游層級(jí)關(guān)系；S3、流量閉合點(diǎn)位布設(shè)：通過點(diǎn)位回溯、點(diǎn)位匯集及組內(nèi)上下游查詢，調(diào)整各層級(jí)S4、最優(yōu)布點(diǎn)方案篩選：以監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量最少和覆蓋管徑最長為優(yōu)化目標(biāo)，求解滿足約束條件的上下游節(jié)點(diǎn)組組合，生成最優(yōu)布點(diǎn)方案；S5、最終監(jiān)測(cè)點(diǎn)位生成：結(jié)合管徑閾值、點(diǎn)位特性及環(huán)境因素，篩選并調(diào)整流量閉通過廣度優(yōu)先搜索算法識(shí)別管網(wǎng)中相互連通的節(jié)點(diǎn)組，并構(gòu)建包含拓?fù)潢P(guān)系的簡(jiǎn)化儲(chǔ)存表；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性校驗(yàn)，確保適配后續(xù)分層與布設(shè)算法。[0009]進(jìn)一步地，步驟S2中所述層級(jí)劃分具體為：5將污水入管的起始節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為第一層級(jí)，沿流向依次標(biāo)記下游節(jié)點(diǎn)為第二層級(jí)至最終層級(jí)，同一層級(jí)節(jié)點(diǎn)形成流量封閉的節(jié)點(diǎn)組，不同層級(jí)節(jié)點(diǎn)組間形成上下游關(guān)系。對(duì)每一層級(jí)節(jié)點(diǎn)組執(zhí)行以下操作：通過點(diǎn)位回溯算法驗(yàn)證當(dāng)前層級(jí)節(jié)點(diǎn)組中的節(jié)點(diǎn)的上游第一層級(jí)節(jié)點(diǎn)的流量完通過點(diǎn)位匯集算法將冗余節(jié)點(diǎn)合并至公共下游節(jié)點(diǎn)，減少組內(nèi)點(diǎn)位數(shù)量；通過組內(nèi)上下游查詢算法刪除組內(nèi)存在直接上下游關(guān)系的冗余點(diǎn)位，確保組內(nèi)節(jié)點(diǎn)流量閉合性；最終選取不同層級(jí)的上下游節(jié)點(diǎn)組組合作為流量閉合的布設(shè)方案。[0011]進(jìn)一步地，步驟S4中，最優(yōu)布點(diǎn)方案篩選方法具體包括：構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，以監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量最少和覆蓋管徑最長作為加權(quán)優(yōu)化目標(biāo)；計(jì)算所有可能的上下游節(jié)點(diǎn)組組合的目標(biāo)函數(shù)值，并按優(yōu)先級(jí)排序；選擇目標(biāo)函數(shù)值最優(yōu)的節(jié)點(diǎn)組組合，并驗(yàn)證其總點(diǎn)數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)約束；若總點(diǎn)數(shù)不滿足約束，則以當(dāng)前最優(yōu)組合分割子區(qū)域，重新迭代計(jì)算直至生成滿足條件的布設(shè)方案。[0012]進(jìn)一步地，步驟S5中現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)原則包括：排除管徑小于預(yù)設(shè)閾值的管段處點(diǎn)位；排除無法進(jìn)行水質(zhì)采樣的設(shè)備點(diǎn)位；優(yōu)先選擇河涌附近點(diǎn)位以監(jiān)測(cè)河水灌入管網(wǎng)問題?；谧罱K布設(shè)方案，在流量閉合區(qū)域內(nèi)建立水質(zhì)成分濃度與流量的平衡方程及總水量平衡方程；根據(jù)實(shí)地測(cè)量的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的水質(zhì)成分濃度和流量數(shù)據(jù)，分別計(jì)算平衡方程的理論值與實(shí)測(cè)值的差異；將差異值與預(yù)設(shè)閾值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，若超過閾值則判定該區(qū)域存在水質(zhì)水量不平衡問題，以定位管網(wǎng)潛在缺陷區(qū)域。[0014]進(jìn)一步地，結(jié)合步驟S3中通過點(diǎn)位回溯、點(diǎn)位匯集及組內(nèi)上下游查詢算法得到的流量閉合的布設(shè)方案，為水質(zhì)水量平衡方程的建立提供流量閉合區(qū)域基礎(chǔ)。[0015]一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法。[0016]一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序由處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法。[0017]本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供了一種用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法，本發(fā)明通過基于管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的流量封閉選點(diǎn)與分層優(yōu)化，克服了傳統(tǒng)方法依賴人工經(jīng)驗(yàn)、歷史數(shù)據(jù)及缺乏流量封閉性的不足，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)與科學(xué)化的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)，顯著提升了布設(shè)效率與診斷準(zhǔn)確性；其通過分層節(jié)點(diǎn)劃分、流量閉合調(diào)整及優(yōu)化篩選機(jī)制，確保以最少監(jiān)測(cè)點(diǎn)覆蓋最大管段長度，降低監(jiān)測(cè)成本的同時(shí)精準(zhǔn)反映管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境因素動(dòng)態(tài)調(diào)整方案，兼具高效性、經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用價(jià)值，有效解決了傳統(tǒng)方法漏診率高、時(shí)效性差及覆蓋范圍不足的問題，為城市排水管網(wǎng)缺陷診斷提供了系統(tǒng)性、可操作性強(qiáng)的技術(shù)支撐。6[0018]本發(fā)明實(shí)施例中的其他有益效果將在下文中進(jìn)一步述及。附圖說明[0019]圖1為本發(fā)明用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法的總體流程圖。[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)算法流程框圖。[0021]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的流量閉合的管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)布設(shè)算法流程圖。[0022]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的最優(yōu)布點(diǎn)方案篩選迭代流程圖。[0024]圖5B為本發(fā)明實(shí)施例的布設(shè)方案示意圖。具體實(shí)施方式[0025]以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。隱含地包括一個(gè)或者更多該特征。在本發(fā)明實(shí)施例的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)[0027]參閱圖1和圖2,本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方步驟S1、管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)預(yù)處理：基于管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提取管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，并通過連通性分析構(gòu)建分組的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表。[0028]在一些實(shí)施例中，步驟S1具體包括：通過廣度優(yōu)先搜索算法識(shí)別管網(wǎng)中相互連通的節(jié)點(diǎn)組，并構(gòu)建包含拓?fù)潢P(guān)系的簡(jiǎn)化儲(chǔ)存表；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性校驗(yàn)，確保適配后續(xù)分層與布設(shè)算法。[0029]步驟S2、管網(wǎng)區(qū)域節(jié)點(diǎn)分層：根據(jù)流量匯集路徑，將管網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)按層級(jí)劃分，形成流量封閉的上下游層級(jí)關(guān)系。[0030]在一些實(shí)施例中，步驟S2中所述層級(jí)劃分具體為：將污水入管的起始節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為第一層級(jí)，沿流向依次標(biāo)記下游節(jié)點(diǎn)為第二層級(jí)至最終層級(jí)，同一層級(jí)節(jié)點(diǎn)形成流量封閉的節(jié)點(diǎn)組，不同層級(jí)節(jié)點(diǎn)組間形成上下游關(guān)系。[0031]步驟S3、流量閉合點(diǎn)位布設(shè)：通過點(diǎn)位回溯、點(diǎn)位匯集及組內(nèi)上下游查詢，調(diào)整各層級(jí)節(jié)點(diǎn)組內(nèi)的點(diǎn)位，確保流量閉合。[0032]在一些實(shí)施例中，參閱圖3,步驟S3具體包括：對(duì)每一層級(jí)節(jié)點(diǎn)組執(zhí)行以下操作：通過點(diǎn)位回溯算法驗(yàn)證當(dāng)前層級(jí)節(jié)點(diǎn)組中的節(jié)點(diǎn)的上游第一層級(jí)節(jié)點(diǎn)的流量完備性；若流量不完備，則重新調(diào)整節(jié)點(diǎn)組直至滿足完備性條件；通過點(diǎn)位匯集算法將冗余節(jié)點(diǎn)合并至公共下游節(jié)點(diǎn)，減少組內(nèi)點(diǎn)位數(shù)量；通過組內(nèi)上下游查詢算法刪除組內(nèi)存在直接上下游關(guān)系的冗余點(diǎn)位，確保組內(nèi)節(jié)點(diǎn)流量閉合性；最終選取不同層級(jí)的上下游節(jié)點(diǎn)組組合作為流量閉合的布設(shè)方案。[0033]步驟S4、最優(yōu)布點(diǎn)方案篩選：以監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量最少和覆蓋管徑最長為優(yōu)化目標(biāo)，求解滿足約束條件的上下游節(jié)點(diǎn)組組合，生成最優(yōu)布點(diǎn)方案。7[0034]在一些實(shí)施例中，參閱圖4,在經(jīng)過前述步驟S2和S3通過區(qū)域分層匯總計(jì)算劃分層級(jí)，并通過流量閉合節(jié)點(diǎn)組選取調(diào)整節(jié)點(diǎn)組的基礎(chǔ)上，步驟S4中，最優(yōu)布點(diǎn)方案篩選方法具體包括：構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，以監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量最少和覆蓋管徑最長作為加權(quán)優(yōu)化目標(biāo)；計(jì)算所有可能的上下游節(jié)點(diǎn)組組合的目標(biāo)函數(shù)值，并按優(yōu)先級(jí)排序；選擇目標(biāo)函數(shù)值最優(yōu)的節(jié)點(diǎn)組組合，并驗(yàn)證其總點(diǎn)數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)約束；若總點(diǎn)數(shù)不滿足約束，則以當(dāng)前最優(yōu)組合分割子區(qū)域，重新迭代計(jì)算直至生成滿足條件的布設(shè)方案。[0035]步驟S5、最終監(jiān)測(cè)點(diǎn)位生成：結(jié)合管徑閾值、點(diǎn)位特性及環(huán)境因素，篩選并調(diào)整流[0036]在一些實(shí)施例中，步驟S5中現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)原則包括：排除管徑小于預(yù)設(shè)閾值的管段處點(diǎn)位；排除無法進(jìn)行水質(zhì)采樣的設(shè)備點(diǎn)位；優(yōu)先選擇河涌附近點(diǎn)位以監(jiān)測(cè)河水灌入管網(wǎng)問[0037]在一些實(shí)施例中，所述監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法進(jìn)一步包括：基于最終布設(shè)方案，在流量閉合區(qū)域內(nèi)建立水質(zhì)成分濃度與流量的平衡方程及總水量平衡方程；根據(jù)實(shí)地測(cè)量的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的水質(zhì)成分濃度和流量數(shù)據(jù)，分別計(jì)算平衡方程的理論值與實(shí)測(cè)值的差異；將差異值與預(yù)設(shè)閾值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，若超過閾值則判定該區(qū)域存在水質(zhì)水量不平衡問題，以定位管網(wǎng)潛在缺陷區(qū)域。[0038]在一些實(shí)施例中，結(jié)合步驟S3中通過點(diǎn)位回溯、點(diǎn)位匯集及組內(nèi)上下游查詢得到的流量閉合的布設(shè)方案，為水質(zhì)水量平衡方程的建立提供流量閉合區(qū)域基礎(chǔ)。[0039]本發(fā)明用于排水管網(wǎng)缺陷診斷的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法通過流量封閉算法與分層優(yōu)化機(jī)制，有效地解決了傳統(tǒng)人工布設(shè)效率低、覆蓋不足及流量閉合缺失問題，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、高精度點(diǎn)位布設(shè)，顯著提升缺陷診斷的時(shí)效性與準(zhǔn)確性，同時(shí)降低監(jiān)測(cè)成本，為城市排水管網(wǎng)運(yùn)維提供系統(tǒng)性技術(shù)支撐。[0040]以下進(jìn)一步描述本發(fā)明具體實(shí)施例、其算法示例及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。[0041]一種基于管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等城市排水管網(wǎng)基本數(shù)據(jù)信息的排水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)方管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)預(yù)處理：利用Python編程語言和Geopandas庫讀取和分析管網(wǎng)GIS(地理信息系統(tǒng))數(shù)據(jù)，包[0043]通過廣度優(yōu)先搜索算法篩選出管網(wǎng)中相互連通的點(diǎn)位(即：對(duì)管網(wǎng)信息中所有點(diǎn)位進(jìn)行廣度優(yōu)先遍歷，得到若干組相互連接的點(diǎn)位，且各組之間相互不連通),并構(gòu)建管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，形成帶有管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息的簡(jiǎn)化儲(chǔ)存表。采用分層匯總計(jì)算法，根據(jù)管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和流量匯集情況，將管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)劃分為不同的層級(jí)(即：令所有污水入管的起始節(jié)點(diǎn)為第一層級(jí)，從一個(gè)起始節(jié)點(diǎn)出發(fā)，遍歷途中節(jié)點(diǎn)一直到最終匯入的污水廠站節(jié)點(diǎn)，按照流經(jīng)的順序，將這些節(jié)點(diǎn)依次標(biāo)記為第二、[0045]按上述方法，所標(biāo)記的同一層級(jí)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)節(jié)點(diǎn)組，不同層級(jí)的節(jié)點(diǎn)組之間形成流量封閉的上下游關(guān)系。8通過點(diǎn)位回溯、點(diǎn)位匯集和組內(nèi)上下游查詢操作調(diào)整各層級(jí)節(jié)點(diǎn)組內(nèi)的點(diǎn)位，確保流量閉合。以監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量最少和覆蓋管徑最長為優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)合管徑閾值、點(diǎn)位特性及環(huán)境[0048]參見圖3,流量閉合的管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)布設(shè)算法具體包括如下流程：針對(duì)每一層節(jié)點(diǎn)組，應(yīng)用點(diǎn)位回溯算法、點(diǎn)位匯集算法和組內(nèi)上下游查詢算法，進(jìn)[0049]通過點(diǎn)位回溯查找每個(gè)節(jié)點(diǎn)上游對(duì)應(yīng)的全部第一層級(jí)節(jié)點(diǎn)，并判斷流量是否完備(即：該層節(jié)點(diǎn)上游對(duì)應(yīng)的全部第一層級(jí)節(jié)點(diǎn)的集合是否與本管網(wǎng)的第一層級(jí)節(jié)點(diǎn)組成的集合相等)。[0050]利用點(diǎn)位匯集算法，通過合并已有節(jié)點(diǎn)至其公共的下游節(jié)點(diǎn)(且該下游節(jié)點(diǎn)不在本層節(jié)點(diǎn)的下游)用于減少節(jié)點(diǎn)組中點(diǎn)位數(shù)量，保證流量不變。[0051]組內(nèi)上下游查詢算法用于刪除節(jié)點(diǎn)組中相互為上下游關(guān)系的點(diǎn)位，避免流量重復(fù)[0052]在全部層級(jí)的節(jié)點(diǎn)組完成上述調(diào)整過程之后，任取兩個(gè)不同層的節(jié)點(diǎn)組，層級(jí)較小的作為上游、層級(jí)較大的作為下游，這樣的上游節(jié)點(diǎn)組與下游節(jié)點(diǎn)組的組合即可作為一個(gè)流量閉合的點(diǎn)位布設(shè)方案。[0053]參見圖4,為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)布點(diǎn)方案的篩選，設(shè)計(jì)了最優(yōu)布點(diǎn)方案篩選迭代流程：根據(jù)管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和流量流向開展區(qū)域分層匯總計(jì)算，將起始節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為第一層級(jí)并沿流向依次標(biāo)記后續(xù)層級(jí)。通過點(diǎn)位回溯、匯集和組內(nèi)上下游查詢操作，驗(yàn)證并調(diào)整節(jié)點(diǎn)組內(nèi)點(diǎn)位確保流量閉合后選取節(jié)點(diǎn)組組合。通過建立優(yōu)化模型，以監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量最少、覆蓋管徑最長為目標(biāo)，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況確定點(diǎn)位布設(shè)方案的總點(diǎn)數(shù)約束，計(jì)算所有上下游節(jié)點(diǎn)組組合的目標(biāo)函數(shù)值，求解此優(yōu)化模型，得到最優(yōu)的上下游節(jié)點(diǎn)組組合，從而確定最優(yōu)布點(diǎn)方案?？刹捎酶F舉法、分支定界法、蟻群算法、模擬退火算法等方法求解優(yōu)化模型(圖4所示的求解流程中采用了窮舉法)。判斷組合總點(diǎn)數(shù)是否滿足實(shí)際條件，若滿足，則保留該組[0054]點(diǎn)位現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)原則考慮：考慮管段管徑、點(diǎn)位特性、點(diǎn)位連通屬性、點(diǎn)位周圍河涌等因素，制定現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)原則。具體示例而言：管徑小于300mm的管段不予布設(shè)點(diǎn)位；無法進(jìn)行水質(zhì)采樣的點(diǎn)位(如：泵站、污水處理設(shè)備、污水蓄水池等)不予布設(shè)點(diǎn)位；如需要對(duì)河水灌入管網(wǎng)的問題進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，則在選取點(diǎn)位時(shí)優(yōu)先選擇河涌附近點(diǎn)位。[0055]根據(jù)排水管網(wǎng)缺陷檢測(cè)的實(shí)際需要，考慮上述各因素制定現(xiàn)場(chǎng)原則，對(duì)流量閉合的點(diǎn)位布設(shè)方案進(jìn)行篩選，輔助最優(yōu)篩選模型進(jìn)行篩選，得到滿足現(xiàn)場(chǎng)原則約束的流量閉合布設(shè)方案。該方案可以結(jié)合水質(zhì)水量平衡法，對(duì)于流量閉合的區(qū)域建立水質(zhì)水量平衡方程(參見如下公式(1.1)、(1.2)),實(shí)地測(cè)量布設(shè)點(diǎn)位處的水質(zhì)與水量數(shù)據(jù)，計(jì)算方程左右差異，并結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的閾值(如GB50013-2018給出的10%~12%)初步判定該區(qū)域內(nèi)是否存在有水質(zhì)水量不平衡的問題，以達(dá)到對(duì)排水管網(wǎng)缺陷診斷提供依據(jù)的目的。9x?,x2,….,xXn表示水質(zhì)成分編號(hào)，Qek(e=u,d;k∈[1,i],[1,j])表示編號(hào)為ek的節(jié)點(diǎn)處實(shí)測(cè)流量，表示編號(hào)為ek的節(jié)點(diǎn)處編號(hào)為Xz的水質(zhì)成分濃度。以某地區(qū)排水管網(wǎng)為例，該地區(qū)具備本發(fā)明要求的完整管網(wǎng)信息(每一個(gè)排水管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)均具有唯一編號(hào)信息及地理位置信息一編號(hào)信息及管段所在地理位置信息),利用本發(fā)明提10%)中108個(gè)節(jié)點(diǎn)組作為備選方案集。時(shí)至少執(zhí)行如上所述的方法。[0071]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種控制裝置，包括處理器和用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)；其中，處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)至少執(zhí)行如上所述的方法。[0072]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種處理器，所述處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序，至少執(zhí)行如上所述的方法。[0073]所述存儲(chǔ)介質(zhì)可以由任何類型的非易失性存儲(chǔ)設(shè)備、或者它們的組合來實(shí)現(xiàn)。其中，非易失性存儲(chǔ)器可以是只讀存儲(chǔ)器(ROM,ReadOnlyMemory)、可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM,ProgrammableRead-0nlyMemory)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM,ErasableProgrammableRead-OnlyMemory)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM,盤、或只讀光盤(CD-ROM,CompactDiscRead-OnlyMemory);磁表面存儲(chǔ)器可以是磁盤存儲(chǔ)器或磁帶存儲(chǔ)器。本發(fā)明實(shí)施例描述的存儲(chǔ)介質(zhì)旨在包括但不限于這些和任意其它適合類型的存儲(chǔ)器。[0074]在本發(fā)明所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的設(shè)備實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，如：多個(gè)單元或組件可以結(jié)合，或可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的各組成部分相互之間的耦合、或直接耦合、或通信連接可以是通過一些接口，設(shè)備或單元的間接耦合[0075]上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上；可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。[0076]另外，在本發(fā)明各實(shí)施例中的各功能單元可以全部集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各單元分別單獨(dú)作為一個(gè)單元，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中；上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。[0077]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備、只讀存儲(chǔ)器(ROM,Read-Only者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。[0078]或者，本發(fā)明上述集成的單元如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令