【摘 要】
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现今,随着社会的进步和科技的发展,城市化建设成为了重中之重,城市管网数量也不断增多,其日常管理暴露出诸多问题,如传统管网对水位和易燃易爆气体没有监测措施,若遇到极端天气,如暴雨和高温,城市管网系统就容易发生污水溢出导致城市内涝、可燃易爆气体浓度较高升温后导致爆炸等,对广大城市居民的生命和财产安全造成了严重威胁。尽管我国已经采取人工巡查应对管网问题,但是人工巡查不能实现全面全方位的实时管网监管,也无
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现今,随着社会的进步和科技的发展,城市化建设成为了重中之重,城市管网数量也不断增多,其日常管理暴露出诸多问题,如传统管网对水位和易燃易爆气体没有监测措施,若遇到极端天气,如暴雨和高温,城市管网系统就容易发生污水溢出导致城市内涝、可燃易爆气体浓度较高升温后导致爆炸等,对广大城市居民的生命和财产安全造成了严重威胁。尽管我国已经采取人工巡查应对管网问题,但是人工巡查不能实现全面全方位的实时管网监管,也无法对内涝和管网爆炸等事故做出预警。因此,对管网进行实时监测并对管网事故进行预警具有重要意义。本文主要做了以下内容:（1）设计了一个基于4G通信技术的智能管网预警系统,介绍系统的整体框架及硬软件设计,硬件设计主要是对终端电路的设计,软件设计包括终端下位机和监控平台上位机的软件设计;终端的硬软件设计主要为了实现水位和有害气体浓度数据的采集和传输,上位机的设计主要为了对水位和有害气体浓度进行预警,对终端多个传感器采集并上传数据的管理和存储,对异常事故的报警和提示等。（2）为了对水位和有害气体浓度（以CO浓度为例）进行预测,引出SVM算法,并介绍了评估预测效果的参数。为了提高对水位和CO浓度的预测效果,用ABC、PSO、GA三种算法分别对SVM的参数C和g进行优化,并用MATLAB软件对水位和CO浓度进行预测,根据预测效果评估参数,验证预测效果最好的算法并将其用在上位机监控平台里,以便实现对水位和CO浓度的预警,进而对城市内涝和管网爆炸进行预防。（3）对系统进行功能测试,包括能耗测试,手机APP与终端测试,监控平台对终端实时数据的监测测试,监控平台对水位和CO浓度的预警测试。经过各种测试,智能管网在线预警系统实现了预期的效果。智能管网在线监测预警系统的设计,对管网内水位和有害气体浓度做出了预警,可以提前预知和防范管网事故,避免了城市内涝和管网爆炸等事故的发生,提高了安全系数,节省了人力和成本,也方便了对城市管网系统的管理。图[78]表[4]参考文献[65]
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