基于复杂事件处理的供水漏失监测系统研究

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随着物联网技术在供水管网中应用的深入,以管网感知数据为基础的供水漏失监测已成为目前智能水务研究的一个热点。物联网供水管网产生大量的实时感知数据,这些数据包含管网运行异常、用水用户的行为特征等信息,然而这些信息通常是隐含在数据中,需要对这些数据进行分析和挖掘。因此,如何对物联网管网中的海量数据作及时快速地分析处理已成为物联网环境下的管网漏失检测的关键问题之一。复杂事件处理技术(CEP)是目前实时分析处理海量数据的一项重要技术,也是物联网数据处理的核心技术之一。它是一种基于内存的数据流计算模式,具有实时数据快速处理和数据主动式查询功能。针对供水管网中海量数据的实时分析和处理需求,本文提出采用复杂事件处理技术实现管网漏水事件的甄别与检测。本论文研究的主要内容如下:首先,研究分析复杂事件处理技术,并针对物联网管网的特点,提出一个基于复杂事件处理的供水管网监测系统体系结构。该系统框架主要分为感知层、传输层、数据采集层、复杂事件处理层和服务与管理层,并对数据采集层和复杂事件处理层进行详细论述。然后,在研究管网漏失检测方法的基础上,选取供水管网感知数据中的部分物理参数如流量、压力、水位等,构建供水管网漏失复杂事件模型及相关判别规则进行漏失分析。重点论述系统的基础事件和抽象事件,并使用自定义的事件代数描述漏失复杂事件。最后,以城市小区的智能水表系统为例,实现物联网数据的远程收发与存储功能。同时将数据收发模块收集的数据作为复杂事件处理的原始事件源,采用Esper复杂事件处理引擎实现基于Java的供水管网漏失的实时检测与甄别。通过详细论述城市小区中常见的三个漏失实例检测的程序实现过程来验证管网漏失监测系统的可行性和合理性。
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