一种基于大数据的燃气管流动管理系统及方法与流程

1.本发明属于燃气领域，涉及燃气管流动管理技术，具体是一种基于大数据的燃气管流动管理系统及方法。


背景技术：

2.燃气是气体燃料的总称，它能燃烧而放出热量，供居民和工业企业使用。燃气的种类很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气、煤制气。按燃气的来源，通常可以把燃气分为天然气、人工燃气、液化石油气和生物质气等。
3.现有技术中，燃气在供应过程中没有进行统一的分配管理，对于燃气的输送只是基于一个预先的输送量进行输送，但是在具体的使用过程中，每一个最末端的用气单元在不同的时间段内的用气量都是不同的，这样的情况下采用单一的配送管理模式会导致一些用气量大的管路内的燃气输送供应不足，一些用气量小的管路内的输送量过大的问题，为此，我们提出一种基于大数据的燃气管流动管理系统及方法。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于大数据的燃气管流动管理系统及方法。
5.本发明所要解决的技术问题为：现有的燃气管理的输送管理方式单一，不能基于用气量和输送量的大数据进行燃气输送量的调整，导致燃气配送出现资源分布不均的问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于大数据的燃气管流动管理系统，所述管理系统包括数据库模块、数据获取模块、管路划定模块、处理模块以及管控模块；
7.所述数据库模块用于存储燃气管的管路参数；
8.所述数据获取模块用于获取燃气管的实时流动量数据以及用气量数据；
9.所述管路划定模块用于根据燃气管的管路参数对燃气管的类型进行划定；
10.所述处理模块用于根据燃气管的管路参数、燃气管的实时流动量数据、用气量数据以及燃气管的类型对每种燃气管分配燃气流动量；
11.所述管控模块用于根据处理模块处理得到每种燃气管分配的燃气流动量进行对应输出流量的控制。
12.进一步地，所述数据库模块存储的管路参数包括每个燃气管的管径以及长度；
13.所述数据获取模块包括若干燃气流量计，所述燃气流量计用于计算每个燃气管内的燃气流量以及输出的用气量。
14.进一步地，所述管路划定模块包括管路划定策略，所述管路划定策略包括：将一个区域内的燃气管进行节点划分，以最小用气单元为最末端节点，以主供气管路与二级供气管路的连接处为一级节点，以二级供气管路与末端供气管路的连接处设置二级节点；
15.将主供气管路划定为第一级燃气管，将二级供气管路划定为第二级燃气管，将末
端供气管路划定为第三级燃气管。
16.进一步地，所述处理模块包括数据标定单元，所述数据标定单元配置有数据标定策略，所述数据标定策略包括：将第一级燃气管内的燃气流量标记为l1r；将若干第二级燃气管内的燃气流量分别标记为l2r1值l2ri，其中，l2r1为第一个第二级燃气管内的燃气流量，l2ri为第i个第二级燃气管内的燃气流量，i表示为第二级燃气管的数量；将若干第三级燃气管内的燃气流量依次标记为l3r1至l3rj，其中，l3r1为第一个第三级燃气管内的燃气流量，l3rj为第j个第三级燃气管内的燃气流量，j表示为第三级燃气管的数量；
17.将第三级燃气管输出的用气量依次标记为l3yq1值l3yqj，其中l3yq1为第一个第三级燃气管输出的用气量，l3yqj为第j个第三级燃气管输出的用气量。
18.进一步地，所述处理模块还包括数据处理单元，所述数据处理单元配置有数据处理策略，所述数据处理策略包括：将若干第三级燃气管内的燃气流量、第三级燃气管输出的用气量、第三级燃气管的管径和长度以及与该第三级燃气管直接相连第二级燃气管和第一级燃气管内的燃气流量分别带入到第一燃气量公式、第二级燃气量公式以及第三级燃气量公式中求得第一燃气流量值、第二燃气流量值以及第三燃气流量值。
19.进一步地，所述第一燃气量公式配置为：lrl1＝l1r-(l2r1 ... l2ri)-[(l3yq1 ... l3yqj)-(l3r1 ... l3rj)]；所述第二燃气量公式配置为：lrl2＝(l2r1 ... l2ri)-[(l3yq1 ... l3yqj)-(l3r1 ... l3rj)]；所述第三燃气量公式配置为：lrl3＝a1
×
gj
×
gc-[(l3yq1 ... l3yqj)-(l3r1 ... l3rj)]；其中，lrl1为第一燃气流量值，lrl2为第二燃气流量值，lrl3为第三燃气流量值，a1为管径和管长转换值，gj为燃气管的管径，gc为燃气管的长度。
[0020]
进一步地，所述管控模块包括主流量阀、若干二级流量阀以及若干三级流量阀，所述主流量阀用于控制第一级燃气管内流动的燃气流量，所述二级流量阀用于控制第二级燃气管内流动的燃气流量，所述三级流量阀用于控制第三级燃气管内流动的燃气流量；
[0021]
所述管控模块配置有管控策略，所述管控策略包括：根据第一燃气流量值控制主流量阀输出对应流量的燃气；根据第二燃气流量值控制二级流量阀输出对应流量的燃气；根据第三燃气流量值控制三级流量阀输出对应流量的燃气。
[0022]
一种基于大数据的燃气管流动管理系统的管理方法，所述管理方法包括如下步骤：
[0023]
步骤a，从数据库模块中获取预存储的燃气管的管路参数，并将管路参数输出至处理模块；
[0024]
步骤b，获取燃气管的实时流动量数据以及用气量数据，并将获取到的数据传输到处理模块；
[0025]
步骤c，根据燃气管的管路参数对燃气管的类型进行划定；
[0026]
步骤d，根据燃气管的管路参数、燃气管的实时流动量数据、用气量数据以及燃气管的类型对每种燃气管分配燃气流动量；
[0027]
步骤f，根据处理得到的每种燃气管分配的燃气流动量进行对应输出流量的控制。
[0028]
进一步地，所述步骤a还包括：获取管路参数中的每个燃气管的管径以及长度；
[0029]
所述步骤b还包括：获取燃气管内的燃气流量以及输出的用气量。
[0030]
进一步地，所述步骤c还包括：将一个区域内的燃气管进行节点划分，以最小用气
单元为最末端节点，以主供气管路与二级供气管路的连接处为一级节点，以二级供气管路与末端供气管路的连接处设置二级节点；
[0031]
将主供气管路划定为第一级燃气管，将二级供气管路划定为第二级燃气管，将末端供气管路划定为第三级燃气管。
[0032]
进一步地，所述步骤d还包括：将第一级燃气管内的燃气流量标记为l1r；将若干第二级燃气管内的燃气流量分别标记为l2r1值l2ri，其中，l2r1为第一个第二级燃气管内的燃气流量，l2ri为第i个第二级燃气管内的燃气流量，i表示为第二级燃气管的数量；将若干第三级燃气管内的燃气流量依次标记为l3r1至l3rj，其中，l3r1为第一个第三级燃气管内的燃气流量，l3rj为第j个第三级燃气管内的燃气流量，j表示为第三级燃气管的数量；
[0033]
将第三级燃气管输出的用气量依次标记为l3yq1值l3yqj，其中l3yq1为第一个第三级燃气管输出的用气量，l3yqj为第j个第三级燃气管输出的用气量；
[0034]
将第三级燃气管内的燃气流量、第三级燃气管输出的用气量、第三级燃气管的管径和长度以及与该第三级燃气管直接相连第二级燃气管和第一级燃气管内的燃气流量分别带入到第一燃气量公式、第二级燃气量公式以及第三级燃气量公式中求得第一燃气流量值、第二燃气流量值以及第三燃气流量值。
[0035]
进一步地，所述步骤e还包括：根据第一燃气流量值控制主流量阀输出对应流量的燃气；根据第二燃气流量值控制二级流量阀输出对应流量的燃气；根据第三燃气流量值控制三级流量阀输出对应流量的燃气。
[0036]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0037]
1、本发明通过获取预存储的燃气管的管路参数，然后根据燃气管的管路参数对燃气管的类型进行划定，通过对燃气管路的类型进行划定，从而便于后续数据处理后对不同类型的燃气管的输送量进行分级控制；
[0038]
2、本发明根据燃气管的管路参数、燃气管的实时流动量数据、用气量数据以及燃气管的类型对每种燃气管分配燃气流动量，通过获取上述燃气管路的参数以及获取到的燃气管内的实时输送量和末端管路的用气量，能够得到每一级燃气管路需要分配的燃气量，从而实现对每一级燃气管路的精准输出量的控制，提高能够提高燃气管的流动分配合理性。
附图说明
[0039]
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0040]
图1为本发明的整体系统框图；
[0041]
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
[0042]
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043]
请参阅图1所示，一种基于大数据的燃气管流动管理系统，所述管理系统包括数据
库模块、数据获取模块、管路划定模块、处理模块以及管控模块，每一个管理系统用于管理一个区域内的不同管路的燃气输送量的分配。
[0044]
所述数据库模块用于存储燃气管的管路参数，所述数据库模块存储的管路参数包括每个燃气管的管径以及长度。根据管路参数即可将燃气管进行等级类型的划分。
[0045]
所述数据获取模块用于获取燃气管的实时流动量数据以及用气量数据，所述数据获取模块包括若干燃气流量计，所述燃气流量计用于计算每个燃气管内的燃气流量以及输出的用气量。
[0046]
所述管路划定模块用于根据燃气管的管路参数对燃气管的类型进行划定；所述管路划定模块包括管路划定策略，所述管路划定策略包括：将一个区域内的燃气管进行节点划分，以最小用气单元为最末端节点，以主供气管路与二级供气管路的连接处为一级节点，以二级供气管路与末端供气管路的连接处设置二级节点，其中主流量阀设置在一级节点处，若干二级流量阀设置在若干二级节点处，若干三级流量阀设置在若干最末端节点处。
[0047]
将主供气管路划定为第一级燃气管，将二级供气管路划定为第二级燃气管，将末端供气管路划定为第三级燃气管，所述第一级燃气管设置为一个，所述第二级燃气管设置为若干个，所述第三级燃气管设置为若干个，所述第三级燃气管的数量大于第二级燃气管的数量。第一级燃气管为该区域内的主输出燃气管，只可设置一个，并且第一级燃气管是区分每个区域之间的标志，如果一个区域内出现两个第一级燃气管，那么将根据该两个第一级燃气管将该区域进行再次划分。
[0048]
所述处理模块用于根据燃气管的管路参数、燃气管的实时流动量数据、用气量数据以及燃气管的类型对每种燃气管分配燃气流动量；
[0049]
所述处理模块包括数据标定单元，所述数据标定单元配置有数据标定策略，所述数据标定策略包括：将第一级燃气管内的燃气流量标记为l1r；将若干第二级燃气管内的燃气流量分别标记为l2r1值l2ri，其中，l2r1为第一个第二级燃气管内的燃气流量，l2ri为第i个第二级燃气管内的燃气流量，i表示为第二级燃气管的数量；将若干第三级燃气管内的燃气流量依次标记为l3r1至l3rj，其中，l3r1为第一个第三级燃气管内的燃气流量，l3rj为第j个第三级燃气管内的燃气流量，j表示为第三级燃气管的数量；
[0050]
将第三级燃气管输出的用气量依次标记为l3yq1值l3yqj，其中l3yq1为第一个第三级燃气管输出的用气量，l3yqj为第j个第三级燃气管输出的用气量。
[0051]
所述处理模块还包括数据处理单元，所述数据处理单元配置有数据处理策略，所述数据处理策略包括：将若干第三级燃气管内的燃气流量、第三级燃气管输出的用气量、第三级燃气管的管径和长度以及与该第三级燃气管直接相连第二级燃气管和第一级燃气管内的燃气流量分别带入到第一燃气量公式、第二级燃气量公式以及第三级燃气量公式中求得第一燃气流量值、第二燃气流量值以及第三燃气流量值。
[0052]
所述第一燃气量公式配置为：
[0053]
lrl1＝l1r-(l2r1 ... l2ri)-[(l3yq1 ... l3yqj)-(l3r1 ... l3rj)]；所述第二燃气量公式配置为：lrl2＝(l2r1 ... l2ri)-[(l3yq1 ... l3yqj)-(l3r1 ... l3rj)]；所述第三燃气量公式配置为：lrl3＝a1
×
gj
×
gc-[(l3yq1 ... l3yqj)-(l3r1 ... l3rj)]；其中，lrl1为第一燃气流量值，lrl2为第二燃气流量值，lrl3为第三燃气流量值，a1为管径和管长转换值，gj为燃气管的管径，gc为燃气管的长度。
[0054]
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置；
[0055]
如公式：lrl3＝a1
×
gj
×
gc-[(l3yq1 ... l3yqj)-(l3r1 ... l3rj)]；其中关于对燃气管的管径和长度的系数a1的设置为了将燃气管的管径和长度进行量化得到的一个与燃气管的输气承载量相关的数值，便于与第一级燃气管和第二级燃气管内的得到的数据进行比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一个管路的承载量进行换算得到的结果；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。
[0056]
所述管控模块用于根据处理模块处理得到每种燃气管分配的燃气流动量进行对应输出流量的控制，所述管控模块包括主流量阀、若干二级流量阀以及若干三级流量阀，所述主流量阀用于控制第一级燃气管内流动的燃气流量，所述二级流量阀用于控制第二级燃气管内流动的燃气流量，所述三级流量阀用于控制第三级燃气管内流动的燃气流量；
[0057]
所述管控模块配置有管控策略，所述管控策略包括：根据第一燃气流量值控制主流量阀输出对应流量的燃气；根据第二燃气流量值控制二级流量阀输出对应流量的燃气；根据第三燃气流量值控制三级流量阀输出对应流量的燃气。
[0058]
请参阅图2所示，一种基于大数据的燃气管流动管理系统的管理方法，所述管理方法包括如下步骤：
[0059]
步骤a，从数据库模块中获取预存储的燃气管的管路参数，获取管路参数中的每个燃气管的管径以及长度，并将管路参数输出至处理模块；
[0060]
步骤b，获取燃气管的实时流动量数据以及用气量数据，获取燃气管内的燃气流量以及输出的用气量，并将获取到的数据传输到处理模块；
[0061]
步骤c，根据燃气管的管路参数对燃气管的类型进行划定，将一个区域内的燃气管进行节点划分，以最小用气单元为最末端节点，以主供气管路与二级供气管路的连接处为一级节点，以二级供气管路与末端供气管路的连接处设置二级节点；
[0062]
将主供气管路划定为第一级燃气管，将二级供气管路划定为第二级燃气管，将末端供气管路划定为第三级燃气管；
[0063]
步骤d，根据燃气管的管路参数、燃气管的实时流动量数据、用气量数据以及燃气管的类型对每种燃气管分配燃气流动量，将第一级燃气管内的燃气流量标记为l1r；将若干第二级燃气管内的燃气流量分别标记为l2r1值l2ri，其中，l2r1为第一个第二级燃气管内的燃气流量，l2ri为第i个第二级燃气管内的燃气流量，i表示为第二级燃气管的数量；将若干第三级燃气管内的燃气流量依次标记为l3r1至l3rj，其中，l3r1为第一个第三级燃气管内的燃气流量，l3rj为第j个第三级燃气管内的燃气流量，j表示为第三级燃气管的数量；
[0064]
将第三级燃气管输出的用气量依次标记为l3yq1值l3yqj，其中l3yq1为第一个第三级燃气管输出的用气量，l3yqj为第j个第三级燃气管输出的用气量；
[0065]
将第三级燃气管内的燃气流量、第三级燃气管输出的用气量、第三级燃气管的管径和长度以及与该第三级燃气管直接相连第二级燃气管和第一级燃气管内的燃气流量分别带入到第一燃气量公式、第二级燃气量公式以及第三级燃气量公式中求得第一燃气流量值、第二燃气流量值以及第三燃气流量值；
[0066]
步骤f，根据处理得到的每种燃气管分配的燃气流动量进行对应输出流量的控制，根据第一燃气流量值控制主流量阀输出对应流量的燃气；根据第二燃气流量值控制二级流
量阀输出对应流量的燃气；根据第三燃气流量值控制三级流量阀输出对应流量的燃气。
[0067]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。