[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有效
申请号: | 201780053134.1 | 申请日: | 2017-07-31 |
公开(公告)号: | CN109643335B | 公开(公告)日: | 2023-07-25 |
发明(设计)人: | 詹尼弗·F·舒马赫;萨贝·塔格瓦伊扬;罗纳德·D·耶西;安德鲁·P·博尼法斯;尼古拉斯·G·阿梅尔;布洛克·A·哈勃;古尔尚·戈尔纳瑞 | 申请(专利权)人: | 3M创新有限公司 |
主分类号: | G06F30/28 | 分类号: | G06F30/28;G06F30/20;G06F113/08;G06F119/14;G06F119/08 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 陈慧 |
地址: | 美国明*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 建模 分析 检测 监测 流体 网络 系统 方法 | ||
本发明提供了系统和方法,所述系统和方法用于最佳地确定流体网络中的传感器或基础设施放置,用于确定所述流体网络中的感兴趣的异常,以及用于确定流体网络中的传感器覆盖,其基于由有向图表示的所述流体网络的模型。
技术领域
本公开涉及建模、分析、监测和检测流体网络的方法和系统。
背景技术
诸如水网络的流体网络可能会遇到影响可用性和质量的问题,包括缓慢或快速泄漏、运输基础设施的腐蚀、污染等。在这些难题对基础设施、水质或健康产生重大影响之前,可能无法发现和解决这些问题。一个示例是2014年1月的埃尔克河化学品溢出,其中约有300,000名居民受到影响并且122人因污染而住院。
发明内容
期望能够在早期或实时检测流体网络中的问题(例如,管道涂层问题、泄漏/裂缝、污染等),并能够通过预测问题/难题可能发生的时间和地点来抢先行动,而不是之后反应。
在一个方面,本公开描述了一种最佳地确定流体网络中的传感器或基础设施放置的方法。该方法包括创建流体网络的模型。该模型包括i)表示设置在该流体网络中的流体基础设施的多个有向连接节点,以及ii)定位在该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。该方法还包括将所述模型表示为与设置在该流体网络外部的处理器相关联的矩阵数据结构,经由该处理器分析该矩阵以评估该模型的每个节点是否满足一个或多个可定位性标准。分析该矩阵包括解释和执行与该处理器相关的多个指令。确定该流体网络中的传感器或基础设施放置。
在另一方面中,本公开描述了一种系统,该系统包括定位在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。传感器被配置成在相应位置处从流体网络收集数据。处理器设置在该流体网络的外部。该处理器被配置成从该传感器接收数据并基于该流体网络的模型分析该数据。该模型包括表示设置在该流体网络中的流体基础设施的多个有向连接节点。与该处理器相关联的多个指令可由该处理器解释和执行以分析该数据并确定该流体网络内的传感器放置。
在另一个方面中,本公开描述了一种确定流体网络中感兴趣的异常的方法。该方法包括提供设置在该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。传感器被配置成在相应位置处从流体网络收集数据。该方法还包括在一个或多个位置处经由一个或多个传感器收集来自流体网络的数据,经由处理器接收来自传感器的数据,以及基于流体网络模型经由处理器分析数据。该模型表示为与处理器相关联的有向图。有向图包括多个有向连接的节点,其中在两个相邻节点之间添加一个或多个假想节点。
在另一个方面中,本公开描述了一种确定流体网络中的传感器覆盖的方法。该方法包括创建流体网络的模型。该模型包括表示设置在该流体网络中的流体基础设施的多个有向连接节点。该方法还包括将该模型表示为与设置在该流体网络外部的处理器相关联的矩阵数据结构,以及经由该处理器分析该矩阵以评估每个节点是否满足一个或多个可定位性标准。分析该矩阵包括解释和执行与该处理器相关的多个指令。该方法还包括将每个节点分配给定位区域、检测区域和不可达区域中的一个。
在本公开的示例性实施方案中获取各种意料不到的结果和优点。本公开的示例性实施方案的这种优点包括早期或实时检测和确定流体网络中的难题/问题,包括预测流体网络中的可能问题/难题的抢先行动,最佳传感器或流体基础设施放置等。
已总结本公开的示例性实施方案的各种方面和优点。上面的发明内容并非旨在描述本公开的当前某些示例性实施方案的每个例示的实施方案或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明了使用本文所公开的原理的某些优选实施方案。
附图说明
结合附图考虑本公开的各种实施方案的以下详细描述可更全面地理解本公开,其中:
图1是根据一个实施方案的检测流体网络中的感兴趣的异常的方法的流程图。
图2示出了根据一个实施方案的用于检测流体网络中的感兴趣的异常的系统的框图。
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