[发明专利]一种供水压力分布图的绘制方法

说明书

技术领域

本发明涉及供水压力分布图的绘制领域，特别是涉及一种无需考虑供水管网拓扑关系的以面取点的供水压力分布图的绘制方法。

背景技术

目前我国供水行业的管网数据采集系统已普遍建立起来并日趋发展成熟。与电力等行业不同的是，供水监测点分布较稀疏，主要针对的是管网重要节点和重点监测区域，因此无法直接使用监测数据完全绘制出全市供水管道上的所有状况。为了较好地近似掌握全市供水压力分布状况，利用计算机采用虚拟计算方法自动绘制压力分布图是一个较为有效的途径。目前绘制压力图的方法包括四种：一、采用水力模型计算后产生的等压线图；二、将区域划分开然后使用聚类算法取具代表性的监测点压力作为区域代表压力；三、将压力节点图划分为三角形网格图然后按三角形边进行节点插值；四、神经网络建模方法。第一类方法采用建模的方法来绘图，其前提是对地下的管网细节信息必须掌握得较为正确和齐备，否则一些关键点的错误可能会造成较大的误差。第二类方法采用代表性的监测点压力来绘制的缺点是当监测点稀疏的地方，绘制比较粗略，区域之间缺少良好的过渡，而在管网比较复杂的地方每个节点可能都是重要节点，这类方法要么使得聚类成员很少，要么忽略了那些比较重要的具有代表性的节点。第三类方法实际上是拟合的一种变形，插值是为了使曲面平滑过渡，但是这类方法可能导致不能反应压力的真正变化。第四类方法还在起步阶段。而且，目前的这些绘制供水压力分布图的方法，无论是建模、聚类、拟合插值、神经网络等等，都较为复杂，需要消耗较多的计算机资源，效率不高。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种供水压力分布图的绘制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种供水压力分布图的绘制方法，包括：

S1、通过SCADA系统按预设时间间隔采集供水区域内的各个压力节点在同一时刻的压力数据，同时加载地理底图位图并将所有压力节点的空间地理坐标转化为地理底图位图上的坐标；

S2、将地理底图位图按设定的纵横比例切割为多个矩形块；

S3、分别计算各压力节点相对于每个矩形块的中心的距离；

S4、结合各个压力节点的压力数据和各个压力节点到每个矩形块的中心的距离，计算每个矩形块的模拟压力值；

S5、将每个矩形块的模拟压力值转化为颜色色谱对应的RGB颜色值后，对应地以半透明图层绘制到地理底图位图的对应矩形块上。

进一步，所述步骤S1包括：

S11、通过SCADA系统采集当前时刻供水区域内的各压力节点的压力数据，同时获取各压力节点的空间地理坐标；

S12、获取地理底图位图边缘的空间地理坐标；

S13、以地理底图位图的最左上角为原点(0,0)建立二维坐标系，进而根据各压力节点的空间地理坐标计算各压力节点在此位图中的坐标。

进一步，所述步骤S2包括：

S21、获取对地理底图位图进行矩形块切割的切割数，所述切割数包括长度切割数和宽度切割数；

S22、将地理底图位图的长度和宽度分别除以对应的长度切割数和宽度切割数后，获得矩形块的长度和宽度；

S23、根据获得的长度和宽度将地理底图位图依序切割成多个矩形块，获得每个矩形块在地理底图位图上的中心坐标。

进一步，所述步骤S3，其具体为：

根据各个压力节点在地理底图位图上的坐标，采用下式计算各个压力节点到每个矩形块的中心的距离：

上式中，k_i代表第i个压力节点到该矩形块的距离，(x₀,y₀)代表该矩形块的中心坐标，(x_i,y_i)代表第i个压力节点的坐标。

进一步，所述步骤S4，包括：

S41、获取预设的压力变化平滑度n的值，n为自然数；

S42、按顺序逐个提取矩形块后，按照从小到大的顺序对各个压力节点到该矩形块的中心的距离进行排序，进而选取排在前面的n个压力节点；

S43、根据下式计算获得该矩形块的模拟压力值：

上式中，F表示该矩形块的模拟压力值，M表示该矩形块的压力矩且满足以下条件：

其中，F_i表示第i个压力节点的压力数据；

S44、重复执行步骤S42～S43，直到获得所有矩形块的模拟压力值。

进一步，所述步骤S5，包括：