燃气管网阀门远程控制方法及系统、电子设备、存储介质与流程

本申请属于燃气管网控制，更具体地说，是涉及一种燃气管网阀门远程控制方法及系统、电子设备、存储介质。

背景技术：

1、燃气管网阀门远程控制通常采用固定参数的比例积分微分控制算法，根据管道压力偏差计算阀门开度调节量并下发控制指令。然而，管网运行工况复杂多变，压力偏差幅度在不同时段差异显著，固定参数难以同时适应大偏差快速纠偏与小偏差精细调节的需求：参数整定偏保守时，大偏差下响应迟缓，压力恢复时间长；参数整定偏激进时，小偏差下易产生振荡和频繁动作，且大偏差阶段积分项持续累积易引发超调，导致阀门反复调节。现有方法缺乏根据偏差幅度动态匹配控制策略及抑制积分饱和的有效机制，制约了控制性能的进一步提升。因此，亟需一种能够提升燃气管网阀门远程控制的响应速度、调节精度与运行稳定性的技术方案。

技术实现思路

1、本申请提供了一种燃气管网阀门远程控制方法及系统、电子设备、存储介质，以提升燃气管网阀门远程控制的响应速度、调节精度与运行稳定性。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种燃气管网阀门远程控制方法，应用于监控中心，监控中心通过无线通信链路与各现场阀门站点通信连接，包括：

3、接收各现场阀门站点通过无线通信链路上传的管网运行参数，管网运行参数包括管道压力值；

4、根据预设的压力设定值与管道压力值计算当前偏差值，并将当前偏差值的绝对值分别与预设的大偏差阈值和预设的死区阈值进行比较；当当前偏差值的绝对值大于大偏差阈值时，确定当前控制模式为快速响应模式；当当前偏差值的绝对值大于死区阈值且小于或等于大偏差阈值时，确定当前控制模式为标准比例积分控制模式；当当前偏差值的绝对值小于或等于死区阈值时，确定当前控制模式为死区控制模式；死区阈值小于大偏差阈值；

5、若当前控制模式不为死区控制模式，则基于当前控制模式对应的比例系数、积分系数和微分系数，并通过自适应比例积分微分控制算法计算得到阀门开度调节量；若当前控制模式为死区控制模式，则将阀门开度调节量确定为零；

6、根据阀门开度调节量生成阀门控制指令，并将阀门控制指令通过无线通信链路下发至对应的现场阀门站点，以使现场阀门站点驱动阀门执行器执行相应的阀门动作；

7、其中，自适应比例积分微分控制算法包括基于偏差幅度的参数自适应调整策略和积分饱和抑制策略，参数自适应调整策略用于根据当前偏差值的绝对值所处的范围动态调整比例系数、积分系数和微分系数，积分饱和抑制策略用于在计算过程中对偏差积分累加值执行积分限幅处理。

8、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种燃气管网阀门远程控制系统，应用于监控中心，监控中心通过无线通信链路与各现场阀门站点通信连接，包括：

9、参数获取模块，用于接收各现场阀门站点通过无线通信链路上传的管网运行参数，管网运行参数包括管道压力值；

10、控制模式确定模块，用于根据预设的压力设定值与管道压力值计算当前偏差值，并将当前偏差值的绝对值分别与预设的大偏差阈值和预设的死区阈值进行比较；当当前偏差值的绝对值大于大偏差阈值时，确定当前控制模式为快速响应模式；当当前偏差值的绝对值大于死区阈值且小于或等于大偏差阈值时，确定当前控制模式为标准比例积分控制模式；当当前偏差值的绝对值小于或等于死区阈值时，确定当前控制模式为死区控制模式；死区阈值小于大偏差阈值；

11、调节量计算模块，用于若当前控制模式不为死区控制模式，则基于当前控制模式对应的比例系数、积分系数和微分系数，并通过自适应比例积分微分控制算法计算得到阀门开度调节量；若当前控制模式为死区控制模式，则将阀门开度调节量确定为零；

12、阀门控制模块，用于根据阀门开度调节量生成阀门控制指令，并将阀门控制指令通过无线通信链路下发至对应的现场阀门站点，以使现场阀门站点驱动阀门执行器执行相应的阀门动作；

13、其中，自适应比例积分微分控制算法包括基于偏差幅度的参数自适应调整策略和积分饱和抑制策略，参数自适应调整策略用于根据当前偏差值的绝对值所处的范围动态调整比例系数、积分系数和微分系数，积分饱和抑制策略用于在计算过程中对偏差积分累加值执行积分限幅处理。

14、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电子设备，电子设备包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机程序，计算机程序由处理器加载并执行以实现上述燃气管网阀门远程控制方法。

15、根据本申请实施例的一个方面，该计算机程序产品包括计算机程序，该计算机程序存储在计算机可读存储介质中。电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机程序，处理器执行该计算机程序，使得该电子设备执行上述燃气管网阀门远程控制方法。

16、本申请实施例提供的技术方案可以包括如下有益效果：

17、本申请实施例通过根据当前偏差值绝对值与大偏差阈值、死区阈值的比较结果，将控制模式划分为快速响应、标准比例积分及死区三种模式，并基于偏差幅度动态调整pid参数，使系统在大偏差时以高比例增益快速纠偏、在中等偏差时兼顾稳态精度、在小偏差时停止调节以避免振荡；同时结合积分饱和抑制策略对偏差积分累加值执行限幅处理，防止大偏差阶段积分过度累积导致的超调。上述分级自适应控制与积分限幅的协同作用，使控制系统能够根据管网压力偏离程度匹配最优控制策略，既保证了压力异常时的快速恢复能力，又避免了稳定工况下的频繁动作和积分饱和风险，从而提升了燃气管网阀门远程控制的响应速度、调节精度与运行稳定性。

1.一种燃气管网阀门远程控制方法，其特征在于，应用于监控中心，所述监控中心通过无线通信链路与各现场阀门站点通信连接，包括：

2.如权利要求1所述的燃气管网阀门远程控制方法，其特征在于，所述基于所述当前控制模式对应的比例系数、积分系数和微分系数，通过自适应比例积分微分控制算法计算得到阀门开度调节量，包括：

3.如权利要求1所述的燃气管网阀门远程控制方法，其特征在于，所述根据所述阀门开度调节量生成阀门控制指令，并将所述阀门控制指令通过所述无线通信链路下发至对应的所述现场阀门站点，以使所述现场阀门站点驱动阀门执行器执行相应的阀门动作，包括：

4.如权利要求3所述的燃气管网阀门远程控制方法，其特征在于，所述将所述修正控制指令通过所述无线通信链路下发至所述目标现场阀门站点，以驱动所述阀门执行器进行位置修正，从而完成所述阀门执行器执行相应的阀门动作，包括：

5.如权利要求1所述的燃气管网阀门远程控制方法，其特征在于，在所述根据所述阀门开度调节量生成阀门控制指令之前，还包括：

6.如权利要求1所述的燃气管网阀门远程控制方法，其特征在于，还包括：

7.如权利要求6所述的燃气管网阀门远程控制方法，其特征在于，在所述判定所述现场阀门站点的通信链路故障之后，还包括：

8.一种燃气管网阀门远程控制系统，其特征在于，应用于监控中心，所述监控中心通过无线通信链路与各现场阀门站点通信连接，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的燃气管网阀门远程控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的燃气管网阀门远程控制方法。