一种供热组态节点数据映射方法与流程

本发明涉及组态软件数据映射，更具体地说，本发明涉及一种供热组态节点数据映射方法。

背景技术：

1、集中供热系统是城市能源供应的重要组成部分，其运行监控依赖于组态软件构建的数字化管控平台。在工程实施中，首先需要对热源、换热站、管网等物理设备进行数字化建模，在组态软件中创建相应的监控节点，如图中展示了热源、换热站、管网等关键设备节点及其属性配置界面；随后将各节点的显示属性与现场数据采集设备的数据通道建立一一对应的映射关系，从而实现对温度、压力、流量等热工参数的实时监测，这种映射关系的建立是组态软件正常运行的基础环节，通常由工程人员根据数据点表手动完成配置，将每个软件节点指向特定的物理测点。

2、但在实际运行中，当组态软件基于上述映射关系进行上层能效指标计算时，由于供热介质同时承担热量输送和流体输配的双重功能，而现有节点映射方法在建立数据关系时并未区分同一物理量在不同应用场合下的角色差异，使得能效核算节点直接引用与过程监控节点完全相同的瞬态映射数据，导致计算结果无法真实反映热工过程的物理规律，造成系统能效评估的准确性难以保障。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种供热组态节点数据映射方法以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种供热组态节点数据映射方法，包括：

4、s1：获取组态软件中多个监控节点与现场物理测点之间的初始映射关系，以及物理测点采集的实时热工数据；

5、s2：对每个监控节点，获取初始映射关系所指向物理测点以及与所指向物理测点存在预设热工耦合关系的关联物理测点的实时热工数据，计算所指向物理测点与关联物理测点之间的热工参数耦合偏离度，当满足预设稳态条件时判定所指向物理测点处于准稳态工况；

6、s3：对于处于准稳态工况的物理测点，计算处于准稳态工况的物理测点与上游物理测点之间的热量波动传递系数以及与下游物理测点之间的压力波动传递系数，将热量波动传递系数与压力波动传递系数的比值作为角色权重比值；

7、s4：获取与处于准稳态工况的物理测点同设备类型的同类物理测点群的角色权重比值分布，计算处于准稳态工况的物理测点的角色权重比值在同类物理测点群中的偏离度，当偏离度超过预设偏离阈值且角色权重比值低于同类物理测点群的角色权重比值中位值时，将监控节点标记为载热主导型节点；

8、s5：对标记为载热主导型节点的监控节点，在其瞬态数据被上层能效计算节点引用之前执行时间窗口平滑预处理后作为映射输入。

9、进一步地，获取组态软件中多个监控节点与现场物理测点之间的初始映射关系，以及物理测点采集的实时热工数据，包括：

10、接收工程人员导入的数据点表文件，从数据点表文件中提取现场物理测点的设备标识与组态软件中监控节点的节点标识之间的对应关系作为初始映射关系，同时建立与现场物理测点的数据采集通道的通信连接以获取实时热工数据。

11、进一步地，对每个监控节点，获取初始映射关系所指向物理测点以及与所指向物理测点存在预设热工耦合关系的关联物理测点的实时热工数据，计算所指向物理测点与关联物理测点之间的热工参数耦合偏离度，当满足预设稳态条件时判定所指向物理测点处于准稳态工况，包括：

12、根据热力管网拓扑结构确定与所指向物理测点存在预设热工耦合关系的关联物理测点，从实时热工数据中分别提取所指向物理测点与关联物理测点在当前时刻之前预设时长内的热工参数序列，计算两个热工参数序列之间的相关系数作为热工参数耦合偏离度，当相关系数低于预设相关阈值时判定所指向物理测点满足预设稳态条件，将满足预设稳态条件的所指向物理测点标记为处于准稳态工况。

13、进一步地，计算两个热工参数序列之间的相关系数作为热工参数耦合偏离度，包括：采用皮尔逊相关系数算法对两个热工参数序列进行计算，将皮尔逊相关系数的绝对值作为热工参数耦合偏离度。

14、进一步地，对于处于准稳态工况的物理测点，计算处于准稳态工况的物理测点与上游物理测点之间的热量波动传递系数以及与下游物理测点之间的压力波动传递系数，将热量波动传递系数与压力波动传递系数的比值作为角色权重比值，包括：

15、根据热力管网拓扑结构确定处于准稳态工况的物理测点的上游物理测点和下游物理测点，从历史运行数据集中提取处于准稳态工况的物理测点与上游物理测点在同一准稳态时段内的温度参数序列并计算第一相关系数作为热量波动传递系数，从历史运行数据集中提取处于准稳态工况的物理测点与下游物理测点在同一准稳态时段内的压力参数序列并计算第二相关系数作为压力波动传递系数，将热量波动传递系数除以压力波动传递系数得到角色权重比值。

16、进一步地，根据热力管网拓扑结构确定处于准稳态工况的物理测点的上游物理测点和下游物理测点，包括：将热力管网拓扑结构中与处于准稳态工况的物理测点存在直接管道连接且介质流向指向处于准稳态工况的物理测点的相邻物理测点确定为上游物理测点，将与处于准稳态工况的物理测点存在直接管道连接且介质流向离开处于准稳态工况的物理测点的相邻物理测点确定为下游物理测点。

17、进一步地，获取与处于准稳态工况的物理测点同设备类型的同类物理测点群的角色权重比值分布，计算处于准稳态工况的物理测点的角色权重比值在同类物理测点群中的偏离度，当偏离度超过预设偏离阈值且角色权重比值低于同类物理测点群的角色权重比值中位值时，将监控节点标记为载热主导型节点，包括：

18、从历史运行数据集中筛选与处于准稳态工况的物理测点具有相同设备类型标识的全部物理测点构成同类物理测点群，获取同类物理测点群中每个物理测点的角色权重比值并形成角色权重比值分布，计算角色权重比值分布的中位值作为同类物理测点群的角色权重比值中位值，计算处于准稳态工况的物理测点的角色权重比值与同类物理测点群的角色权重比值中位值之间的差值绝对值作为偏离度，当偏离度超过预设偏离阈值且处于准稳态工况的物理测点的角色权重比值低于同类物理测点群的角色权重比值中位值时，将处于准稳态工况的物理测点对应的监控节点标记为载热主导型节点。

19、进一步地，从历史运行数据集中筛选与处于准稳态工况的物理测点具有相同设备类型标识的全部物理测点构成同类物理测点群，包括：将设备类型标识相同的全部物理测点中，历史运行数据集中角色权重比值已被计算的物理测点筛选出来构成同类物理测点群。

20、进一步地，对标记为载热主导型节点的监控节点，在其瞬态数据被上层能效计算节点引用之前执行时间窗口平滑预处理后作为映射输入，包括：

21、获取标记为载热主导型节点的监控节点在当前时刻之前预设时长内的瞬态数据序列，对瞬态数据序列中的全部瞬态数据进行移动平均计算，将移动平均计算的结果作为平滑处理后的数据，将平滑处理后的数据作为上层能效计算节点的映射输入。

22、进一步地，对瞬态数据序列中的全部瞬态数据进行移动平均计算，包括：采用等权移动平均算法对瞬态数据序列中的全部瞬态数据进行计算，移动平均计算所采用的滑动窗口长度根据处于准稳态工况的物理测点的历史运行数据集中温度参数的时间常数确定。

23、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

24、1.通过识别同一物理测点在不同应用场合下的介质角色差异，对组态软件中监控节点的映射数据进行差异化处理，该方法在建立初始映射关系后，利用热工参数耦合偏离度判断物理测点所处的工况状态，仅对处于准稳态工况的物理测点进行角色权重比值的计算，避免了非稳态工况下数据波动对角色识别的干扰，在计算角色权重比值时，分别从上游物理测点获取热量波动传递系数和从下游物理测点获取压力波动传递系数，利用热力管网上下游的耦合关系从网络层面识别介质在输运属性与载热属性间的权重差异，而不是仅依赖单一测点自身的数据特征进行判断，引入同类物理测点群的角色权重比值分布作为参照基准，通过计算角色权重比值在同类群体中的偏离度和与中位值的相对位置关系进行分类标记，使得分类结果不受不同设备类型间角色权重比值绝对数值差异的影响。

25、2.通过对被标记为载热主导型节点的监控节点执行时间窗口平滑预处理，将平滑处理后的数据作为上层能效计算节点的映射输入，使得能效核算节点获得的数据更真实地反映介质在载热属性上的热工过程特性，避免了输运属性波动叠加造成的核算失真，同时未被标记为载热主导型节点的监控节点保持原始瞬态数据直接映射，不影响过程监控节点对实时工况变化的响应速度，实现了组态软件中同一物理测点的数据在不同应用场景下的差异化映射处理。