[发明专利]用于建模、分析、检测和监测流体网络的系统和方法

权利要求书

1.一种确定流体网络中的传感器或基础设施放置的方法，所述方法包括：

创建所述流体网络的模型，其中所述模型包括i)表示设置在所述流体网络中的流体基础设施的多个有向连接节点，其中，所述模型的方向对应于所述流体网络中的流体流方向，以及ii)定位在所述流体网络中的一个或多个所选位置处的一个或多个传感器；

将所述模型表示为与处理器相关联的矩阵数据结构，其中所述处理器设置在所述流体网络外部；

经由所述处理器分析所述矩阵以评估所述模型的每个节点是否满足一个或多个可定位性标准，所述一个或多个可定位性标准包括：对于给定节点，评估在所述给定节点下游是否设置了具有相对于所述给定节点不共享任何d分离器的相应路径的至少两个传感器，所述d分离器指的是作为被有向连接的两个节点之间的依赖性连接的节点，其中分析所述矩阵包括解释和执行与所述处理器相关的多个指令；以及

基于分析所述矩阵的结果来确定所述流体网络中的所述传感器或基础设施放置，包括：当给定节点不满足所述可定位性标准时，向所述给定节点提供传感器，并且当所述给定节点满足所述可定位性标准时，不向所述给定节点提供传感器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述模型包括一个或多个有向无环图DAG，并且所述矩阵包括可达性矩阵。

3.根据权利要求1所述的方法，其中分析所述矩阵包括动态编程，所述动态编程包括从所述模型中的最低级别开始的自下而上的方法。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述传感器或基础设施放置包括确定用于覆盖整个流体网络的传感器的最小数量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述传感器或基础设施放置包括将所述流体网络的复杂性指数确定为所需传感器的所述最小数量与所述节点数量的比率。

6.根据权利要求1所述的方法，其中创建所述模型还包括将所述模型的多个相邻节点分组为节点集。

7.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述传感器或基础设施放置包括在所述流体网络中的所述节点之间添加一个或多个流体路径以减小所述传感器数量。

8.一种确定流体网络中的传感器或基础设施放置的系统，所述系统包括：

一个或多个传感器，所述一个或多个传感器定位在流体网络中的一个或多个所选位置处，其中所述传感器被配置成在相应位置处从所述流体网络收集数据；和

处理器，所述处理器设置在所述流体网络外部，其中所述处理器被配置成从所述传感器接收所述数据，并基于所述流体网络的模型分析所述数据，其中所述模型包括表示设置在所述流体网络中的流体基础设施的多个有向连接节点，以及定位在所述一个或多个所选位置处的一个或多个传感器，其中，所述模型的方向对应于所述流体网络中的流体流方向；其中多个指令能够由所述处理器解释和执行以分析所述数据并确定所述流体网络内的传感器放置，其中，所述处理器还被配置成：

分析矩阵以评估所述模型的每个节点是否满足一个或多个可定位性标准，所述一个或多个可定位性标准包括：对于给定节点，评估在所述给定节点下游是否设置了具有相对于所述给定节点不共享任何d分离器的相应路径的至少两个传感器，所述d分离器指的是作为被有向连接的两个节点之间的依赖性连接的节点；以及

基于分析所述矩阵的结果来确定所述流体网络中的所述传感器或基础设施放置，包括：当给定节点不满足所述可定位性标准时，向所述给定节点提供传感器，并且当所述给定节点满足所述可定位性标准时，不向所述给定节点提供传感器。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述流体网络包括水网络。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述流体网络的所述流体基础设施包括一个或多个水过滤器。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述多个传感器包括设置有所述水过滤器的一个或多个过滤器传感器。