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智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断方法及物联网系统

文献发布时间:2024-04-18 19:55:22


智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断方法及物联网系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域,特别涉及一种智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断方法及物联网系统。

背景技术

随着超声波流体测量技术的发展,超声波流量计、超声波燃气表等超声波计量仪表逐步开始应用于燃气管网的计量。但在燃气管网运输燃气过程中,超声波计量仪表的测量准确度难免会出现问题。为了能够减少超声波计量仪表的测量准确度不满足要求的情况的发生,目前的解决方法主要是通过对超声波计量仪表进行定期的现场检查和维护,这种方法不仅工作量大,而且无法及时发现和处理超声波计量仪表的测量准确度不满足要求的问题。

因此,希望提供一种智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断方法及物联网系统,以减少超声波计量仪表的测量准确度不满足要求的情况,及时且有效地保障燃气管网的稳定运行。

发明内容

发明内容包括一种智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断方法,所述方法由智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断物联网的智慧燃气设备管理平台执行,包括:基于部署于燃气管网中的分布式传感器,获取通过计量装置的燃气的燃气属性数据;基于所述燃气属性数据和计量装置信息,对所述计量装置进行预诊断,确定所述计量装置的第一准确度风险;基于所述预诊断的结果,对所述计量装置进行精诊断,确定所述计量装置的第二准确度风险;基于所述精诊断的结果,向智慧燃气设备管理平台展示检测指示信息。

发明内容包括一种智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断物联网系统,所述系统包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气设备管理平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台。所述智慧燃气用户平台包括多个智慧燃气用户分平台;所述智慧燃气服务平台包括多个智慧燃气服务分平台;所述智慧燃气设备管理平台包括多个智慧燃气设备管理分平台和智慧燃气数据中心;所述智慧燃气传感网络平台用于与所述智慧燃气数据中心和所述智慧燃气对象平台进行交互;所述智慧燃气对象平台基于部署于燃气管网中的分布式传感器,获取通过计量装置的燃气的燃气属性数据;所述智慧燃气设备管理平台用于:基于所述燃气属性数据和计量装置信息,对所述计量装置进行预诊断,确定所述计量装置的第一准确度风险;基于所述预诊断的结果,对所述计量装置进行精诊断,确定所述计量装置的第二准确度风险;基于所述精诊断的结果,向智慧燃气设备管理平台展示检测指示信息;并将所述检测指示信息通过所述智慧燃气数据中心传递至所述智慧燃气服务平台;所述智慧燃气服务平台用于将所述检测指示信息上传至所述智慧燃气用户平台。

有益效果:智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断方法,综合了多种燃气相关的数据和计量装置数据,对计量装置进行了多次评估,提高了确定异常计量装置的准确性和效率。及时地维护异常计量装置,保障了计量装置的准确度水平,减少了超声波计量仪表的测量准确度不满足要求的情况,及时且有效地保障燃气管网的稳定运行。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:

图1是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断物联网系统的平台结构图;

图2是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断方法的示例性流程图;

图3是根据本说明书一些实施例所示的准确度风险评估模型的示例性示意图;

图4是根据本说明书一些实施例所示的基于准确度诊断图谱确定第二准确度风险的示例性示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。

不同的燃气管网区域的环境条件、燃气运输情况不同,燃气计量装置的测量准确度不满足要求的可能性和时间也不同,为了高效地保证燃气计量装置的测量准确度能够满足要求,分配维修人员对燃气管网区域的燃气计量装置进行检测时,需要考虑不同区域的燃气计量装置的测量准确度不满足要求的可能性。因此,本说明书一些实施例基于部署于燃气管网中的分布式传感器,获取通过计量装置的燃气的燃气属性数据,并基于燃气属性数据和计量装置信息,确定计量装置的第一准确度风险和第二准确度风险。及时发现和处理燃气计量装置的测量准确度不满足要求的问题,保障燃气管网稳定安全的运行。

图1是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断物联网系统的平台结构图。

如图1所示,智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断物联网系统100可以包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气设备管理平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台。

智慧燃气用户平台可以是用于与用户进行交互的平台。智慧燃气用户平台可以被配置为终端设备。

智慧燃气用户平台可以包括多个智慧燃气用户分平台。例如,燃气用户分平台、政府用户分平台和监管用户分平台。

智慧燃气用户平台可以基于燃气用户分平台,将计量装置信息和燃气属性数据等信息发送给用户。关于计量装置信息和燃气属性数据的具体内容可以参见图2及其相关内容。

智慧燃气服务平台可以指用于接收和传输咨询信息、查询指令、故障处理方案等数据和/或信息的平台。智慧燃气服务平台可以包括多个智慧燃气服务分平台。例如,智慧用气服务分平台、智慧运营服务分平台和智慧监管服务分平台。不同的智慧燃气服务分平台对应不同的智慧燃气用户分平台并进行交互。燃气用户分平台可以通过智慧用气服务分平台提供的燃气设备相关信息,以获取安全用气的服务;政府用户分平台可以通过智慧运营服务分平台提供的燃起运营相关信息,以获取燃气运营的服务。监管用户分平台可以通过智慧监管服务分平台提供的安全监管相关信息,以获取安全监管需求的服务。

智慧燃气服务平台可以基于智慧运营服务分平台,接收检测指示信息并将检测指示信息上传至智慧燃气用户平台。关于检测指示信息的具体内容可以参见图2及其相关内容。

智慧燃气设备管理平台可以指统筹、协调各功能平台之间的联系和协作,汇聚着物联网全部的信息,为物联网运行体系提供感知管理和控制管理功能的平台。智慧燃气设备管理平台可以包括多个智慧燃气设备管理分平台和智慧燃气数据中心。例如,智慧燃气户内设备参数管理分平台、智慧燃气管网设备参数管理分平台。

智慧燃气户内设备参数管理分平台可以包括设备运行参数监测预警模块和设备参数远程管理模块。智慧燃气管网设备参数管理分平台可以包括设备运行参数监测预警模块和设备参数远程管理模块。

智慧燃气设备管理平台可以从智慧燃气数据中心获取燃气属性数据,基于燃气属性数据和计量装置信息,对计量装置进行预诊断,确定计量装置的第一准确度风险;基于预诊断的结果,对计量装置进行精诊断,确定计量装置的第二准确度风险;基于精诊断的结果,向智慧燃气设备管理平台展示检测指示信息;并将检测指示信息通过智慧燃气数据中心传递至智慧燃气服务平台。关于上述的具体内容可以参见图2及其相关内容。

智慧燃气设备管理平台可以通过智慧燃气数据中心分别与智慧燃气服务平台、智慧燃气传感网络平台进行交互。在一些实施例中,智慧燃气数据中心可以下发获取燃气设备的相关数据的指令至智慧燃气传感网络平台,并接收智慧燃气传感网络平台上传的燃气设备的相关数据。

智慧燃气传感网络平台可以是对传感通信进行管理的功能平台。在一些实施例中,智慧燃气传感网络平台可以实现感知信息传感通信和控制信息传感通信的功能。智慧燃气传感网络平台被配置为通信网络和网关,用于与智慧燃气数据中心和智慧燃气对象平台进行交互。

智慧燃气传感网络平台可以包括智慧燃气户内设备传感网络分平台和智慧燃气管网设备传感网络分平台,分别用于获取户内设备和管网设备的相关数据。

智慧燃气对象平台可以是感知信息生成和控制信息执行的功能平台。智慧燃气对象平台可以基于部署于燃气管网中的分布式传感器,获取通过计量装置的燃气的燃气属性数据,并基于智慧燃气传感网络平台上传至智慧燃气数据中心。

智慧燃气对象平台可以包括智慧燃气户内设备对象分平台和智慧燃气管网设备对象分平台。在一些实施例中,智慧燃气户内设备对象分平台可以被配置为燃气用户的各类燃气户内设备。在一些实施例中,智慧燃气管网设备对象分平台可以被配置为各类燃气管网设备和监测设备。

智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断物联网系统100可以在智慧燃气对象平台与智慧燃气用户平台之间形成信息运行闭环,并在智慧燃气设备管理平台的统一管理下协调、规律运行,实现计量装置的管理信息化、智慧化。

图2是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断方法的示例性流程图。流程200可以由智慧燃气设备管理平台执行。

步骤210,基于部署于燃气管网中的分布式传感器,获取通过计量装置的燃气的燃气属性数据。

分布式传感器可以是用于获取燃气相关数据的设备。分布式传感器可以至少包括密度传感器、成分传感器等。分布式传感器可以随多个计量装置的位置分布式地被部署于燃气管网中的各个位置,也可以分布式地被部署于预设好的多个位置等。例如,分布式传感器可以被部署在各个管道接口处等。

计量装置可以是用于计量天然气流量的装置。例如,超声波计量仪表等。燃气属性数据可以指与燃气相关的数据。燃气属性数据可以包括燃气密度、成分和质量、流体脉动、流速剖面等。

燃气属性数据可以通过分布式传感器获取。例如,智慧燃气设备管理平台可以通过部署于不同位置的密度传感器和成分传感器,分别获取通过多个计量装置的燃气密度和燃气成分与质量。在一些实施例中,燃气的质量可以基于成分传感器的成分数据分析确定。例如,智慧燃气设备管理平台可以根据燃气中不同的成分的质量和占比来确定燃气的质量。将燃气中不同的成分的体积占比作为权重,结合分子质量获得加权质量,不同成分的加权质量相加可以得到燃气的质量。在一些实施例中,流体脉动和流速剖面可以通过部署于不同位置的传送器和接受器确定。例如,基于传送器和接受器测得数据,计算流体脉动和流速剖面等。

步骤220,基于燃气属性数据和计量装置信息,对计量装置进行预诊断,确定计量装置的第一准确度风险。

计量装置信息可以指与计量装置相关的数据。计量装置信息可以包括类型、使用年限和位置等信息。智慧燃气设备管理平台可以通过智慧燃气数据中心获取预先存储的计量装置信息。在一些实施例中,计量装置信息还可以包括影响计量装置的外在因素,例如,环境温度、声学噪声和电磁噪声、污染物等。智慧燃气设备管理平台可以通过相应的测试装置获取环境温度、声学噪声和电磁噪声、污染物等信息。

第一准确度风险可以指预诊断出的可能异常的计量装置以及异常可能性。第一准确度风险可以用数字表示,数字越大则计量装置异常的可能性更大,第一准确度风险越高。

预诊断可以指初步筛选出可能存在异常的计量装置。智慧燃气设备管理平台可以根据计量装置信息、燃气属性数据波动对计量装置进行筛选。将计量装置的使用年限、所处环境的恶劣程度高于异常阈值的计量装置作为可能存在异常的计量装置。异常阈值可以基于人工经验确定。对于使用年限越长、所处环境越恶劣的计量装置,其存在异常的可能性越高。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以根据计量装置信息和燃气属性数据波动确定第一准确度风险。燃气属性数据波动可以包括同一个点位多个时刻的燃气属性数据差异,和同一时刻多个点位的燃气属性数据差异,其中,多个点位可以为同一燃气管道中的多个点位。

燃气属性数据的差异越大,燃气属性数据波动越大。智慧燃气设备管理平台可以基于燃气属性数据波动、计量装置信息与第一预设表,确定第一准确度风险。第一预设表可以为预设的燃气属性数据波动、计量装置信息与第一准确度风险之间的对应关系的表。第一预设表可以基于系统预设或人工经验确定。例如,对于计量装置信息中的使用年限越长、所在位置环境越复杂、燃气属性数据波动越大的计量装置,其异常的可能性越高,对应的第一准确度风险也越高。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于历史燃气监测数据,预测燃气管道中至少一个点位在未来时段的预估燃气流量,并基于预估燃气流量和计量装置的燃气监测数据,确定可疑计量装置,基于燃气属性数据和计量装置信息,评估可疑计量装置的第一准确度风险。

点位可以指燃气管道中布有计量装置的位置。同一段燃气管道中点位可以包括一个或多个。点位上可以布有传感器等设备。

预估燃气流量可以指预测得到的燃气管道中至少一个点位在未来时段可能的燃气流量。预估燃气流量可以滚动预测。滚动预测可以指对每个点位持续的预测未来时段的燃气流量。例如,在9:00时,预测未来时段10:00-11:00的燃气流量;在10:00时,继续预测未来时段11:00-12:00的燃气流量。每个点位的预估燃气流量可以单独预测,而并非同时预测所有点位,通过这种方式,智慧燃气设备管理平台可以根据实际需求预测一个或多个点位,而非所有点位,提高预测效率,减少系统的运算负荷。

历史燃气监测数据可以指距离当前时刻之前的历史一段时间内经过计量装置的燃气流量。在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于历史燃气监测数据,通过表征预估燃气流量与历史燃气监测数据之间的对应关系的第二预设表预测预估燃气流量。第二预设表可以基于历史数据或人工经验确定。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于历史燃气监测数据,生成历史流量数据序列,基于历史流量数据序列,通过流量预测模型预测未来时段的预估燃气流量。

历史流量数据序列可以指通过历史燃气监测数据组成的序列。历史流量数据序列可以包括时间信息、燃气流量和用户数量等中的至少一种。例如,历史流量数据序列可以用{(a,b,c),(d,e,f),……}表示,其中a、d为时间信息,b、e为对应时间的燃气流量,c、f为对应时间该燃气管道对应的使用燃气的用户数量等信息。智慧燃气设备管理平台可以基于智慧燃气数据中心,通过智慧燃气传感网络平台获取智慧燃气对象平台的计量装置的不同时间的燃气流量以及该燃气管道对应的使用燃气的用户数量等信息。

流量预测模型可以指用于预测未来时段的预估燃气流量的模型。流量预测模型的类型可以是多种。例如,流量预测模型的类型可以为机器学习模型,如,长短期记忆模型(Long-Short Term Memory,LSTM)等。

在一些实施例中,流量预测模型可以通过多个有第一标签的第一训练样本训练得到。

在一些实施例中,第一训练样本至少可以包括样本第一历史时间的历史流量数据序列。第一标签可以为第二历史时间对应的实际燃气流量。其中,第二历史时间位于第一历史时间之后,为第一历史时间的未来时段。第一标签可以基于历史数据或人工标注确定。

基于历史流量数据序列,利用流量预测模型确定预估燃气流量,可以提高预测的预估燃气流量的准确性。

燃气监测数据可以指经过计量装置的燃气流量。可疑计量装置可以指可能存在异常的计量装置。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以将预估燃气流量与计量装置的燃气监测数据进行比对,将连续多次差值大于差异阈值的计量装置作为可疑计量装置,差异阈值和次数可以基于人工经验或实际需求设置。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于预估燃气流量和计量装置的燃气监测数据在连续多个未来时段的变化,确定可疑计量装置。

连续多个未来时段的变化可以指未来的多个时间段内预估燃气流量和计量装置的燃气监测数据的变化趋势。当某计量装置的预估燃气流量与燃气监测数据在连续多个未来时段的差值都超过差值阈值,且差值随时间在逐渐增大时,则该计量装置的准确度有可能在逐渐下降,可将该计量装置确定为可疑计量装置。差值阈值可基于人工经验确定。

根据预估燃气流量和计量装置的燃气监测数据在连续多个未来时段的变化,确定可疑计量装置,综合考虑了连续多个未来时段的变化,减少基于一个未来时段的变化,确定可疑计量装置的误判性,进一步提高了确定可疑计量装置的准确性。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于历史数据构建第一向量数据库。第一向量数据库是可以用于存储、分析、检索向量的数据库。第一向量数据库中包括多个参考向量。每个参考向量表征某个计量装置的历史计量装置信息和历史燃气属性数据。

智慧燃气设备管理平台可以构建用于表征当前的计量装置信息和燃气属性数据的特征向量,比对参考向量和特征向量的相似度,并确定相似度大于相似度阈值的一个或多个相似向量。智慧燃气设备管理平台可以确定一个或多个相似向量中出现异常的计量装置所占的比例。智慧燃气设备管理平台可以基于特征向量对应的相似向量的相似度以及相似向量中出现异常的计量装置所占的比例,根据第三预设表确定第一准确度风险。第三预设表可以表征所占的比例、相似向量的相似度与第一准确度风险之间的对应关系。第三预设表可以基于人工经验确定。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于燃气属性数据和计量装置信息、预估燃气流量的变化特征,通过准确度风险评估模型评估可疑计量装置的第一准确度风险,具体内容可以参见图3及其相关内容。

智慧燃气设备管理平台可以基于历史燃气监测数据,预测至少一个点位的未来时段的预估燃气流量,基于预估燃气流量和历史燃气监测数据确定可疑计量装置,进一步评估可疑计量装置的第一准确度风险,提高了确定的可疑计量装置以及其对应的第一准确度风险的准确性,有利于提高后续确定的第二准确度风险的准确性,进而可以保障使用中的计量装置的准确度,提高燃气使用安全。

步骤230,基于预诊断的结果,对计量装置进行精诊断,确定计量装置的第二准确度风险。

预诊断的结果可以包括可能存在异常的计量装置及第一准确度风险等。

精诊断可以指对可能存在异常的计量装置进行进一步诊断,以确定其准确度异常的可能性的过程。精诊断的结果可以包括可能存在异常的计量装置和第二准确度风险。

第二准确度风险可以指可能存在异常的计量装置的准确度异常可能性。第二准确度风险可以用数字表示,数字越大,第二准确度风险越高。

在一些实施例中,对于预诊断中第一准确度风险较高的计量装置,智慧燃气设备管理平台可以将该计量装置当前的计量装置信息等与设置值进行比对,根据当前值与设置值之间的差异确定准确度的异常可能性。例如,当前值与设置值之间的差异越大,该计量装置的准确度异常可能性越高,则第二准确度风险更高。当前的计量装置信息可以指计量装置在诊断时的计量装置信息。设置值可以指系统预设的正常工作的计量装置的计量装置信息。

响应于至少一个计量装置的第一准确度风险满足预设风险条件,智慧燃气设备管理平台可以基于第一准确度风险和燃气监测数据,评估燃气区域内至少一个计量装置的第二准确度风险。关于燃气监测数据可以参见图2上述的相关描述。

预设风险条件可以指第一准确度风险超过第一风险阈值的计量装置数量达到数量警戒值。第一风险阈值和数量警戒值可以根据人工经验确定。

在一些实施例中,各个计量装置的第一风险阈值可以分别设置,第一风险阈值可以相关于计量装置的数据监测频率。计量装置的数据监测频率可以指单位时间内计量装置对燃气流量的监测次数。数据监测频率越高,计量装置工作得越频繁,其在燃气管网中的重要性更高,第一风险阈值越低。

基于数据监测频率确定第一风险阈值,可以加强对数据监测频率高的计量装置的监督,对其进行进一步评估,预防其出现准确度问题,影响燃气系统的正常运作。

燃气区域可以指燃气公司根据燃气运维管理需求划分的区域。燃气区域可以基于系统预设确定。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于第一准确度风险和燃气监测数据,通过第四预设表评估第二准确度风险。第四预设表包括第一准确度风险和燃气监测数据与第二准确度风险预设的对应关系,第四预设表可以根据人工经验或系统预设确定。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于燃气区域内的计量装置构建准确度诊断图谱,基于准确度诊断图谱,通过管网诊断模型确定燃气区域内至少一个计量装置的第二准确度风险,具体内容可以参见图4及其相关内容。

基于第一准确度风险和燃气监测数据,评估满足条件的计量装置的第二准确度风险,可以更进一步地评估计量装置的准确度风险,提高了确定需要维护的计量装置的准确性,提高了工作人员检测可疑计量装置的效率和维护的效率。

步骤240,基于精诊断的结果,向智慧燃气设备管理平台展示检测指示信息。

运维用户可以指维护燃气相关的设备和装置的工作人员。例如,维护计量装置的工作人员。

检测指示信息可以指对计量装置检测的指示。检测指示信息可以包括第二准确度风险超过风险阈值的计量装置的位置、数量等信息、诊断操作(如,检查、维护和更换等)以及诊断日期等。风险阈值基于系统预设或人工经验确定。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以通过智慧燃气服务平台向智慧燃气用户平台传达检测指示信息,维修人员通过智慧燃气用户平台接收检测指示信息。

智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断方法,综合了多种燃气相关的数据和计量装置数据,对计量装置进行了多次评估,提高了确定异常计量装置的准确性和效率。及时地维护异常计量装置,保障了计量装置的准确度水平,减少了超声波计量仪表的测量准确度不满足要求的情况,及时且有效地保障燃气管网的稳定运行。

图3是根据本说明书一些实施例所示的准确度风险评估模型的示例性示意图。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于燃气属性数据310-1、计量装置信息310-2和预估燃气流量的变化特征310-3,通过准确度风险评估模型320评估可疑计量装置的第一准确度风险330,准确度风险评估模型可以为机器学习模型。

在一些实施例中,计量装置的测量准确度范围以及测量准确度不满足要求的可能性与计量装置信息相关。例如,计量装置的类型不同、使用年限不同、位置不同,其测量准确度范围以及测量准确度不满足要求的可能性不同。

在一些实施例中,计量装置的测量准确度不满足要求的可能性与计量装置位置相关。例如,不同位置的计量装置,其测量准确度不满足要求的可能性不同。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于智慧燃气对象平台的监测数据获取燃气属性数据。

关于燃气属性数据、计量装置信息以及第一准确度风险的更多说明可以参见图2及其相关描述。

预估燃气流量的变化特征可以指与预估燃气流量变化相关的数据信息。在一些实施例中,变化特征可以用于表征燃气流量的变化情况。

在一些实施例中,预估燃气流量的变化特征可以包括相邻时段的预估燃气流量的差值以及多个未来时段的预估燃气流量的方差。

在一些实施例中,计量装置的测量准确度和预估燃气流量的变化特征相关。例如,相邻时段的预估燃气流量的差值越大,多个未来时段的预估燃气流量的方差越大,表示燃气流量变化越快,即此时计量装置测量燃气流量的时间间隔不够小,不足以准确测量出燃气流量的变化,导致计量装置的测量准确度降低。

又例如,相邻时段的预估燃气流量的差值越大,多个未来时段的预估燃气流量的方差越大,表示燃气流量变化越快,此时可能会产生涡流和湍流,导致燃气流动不稳定,影响超声波的传播,导致计量装置的测量准确度降低。

智慧燃气设备管理平台通过相邻时段预估燃气流量的差值以及未来时段预估燃气流量的方差,能够更准确地评估可疑计量装置的第一准确度风险,有利于后续确定第二准确度风险,进而有利于提高燃气系统的安全性和可靠性。

在一些实施例中,准确度风险评估模型320可以是机器学习模型或其他神经网络模型,如卷积神经网络模型(Convolutional Neural Network,CNN)等。

在一些实施例中,准确度风险评估模型320每次只对一个可疑计量装置进行评估。智慧燃气设备管理平台通过多次输入多个可疑计量装置的燃气属性数据310-1、计量装置信息310-2和预估燃气流量的变化特征310-3到准确度风险评估模型320,可以确定多个可疑计量装置的第一准确度风险。

在一些实施例中,准确度风险评估模型可以通过带有大量第二标签的第二训练样本训练得到。

在一些实施例中,第二训练样包括样本计量装置的样本计量装置信息、样本燃气属性数据、以及样本实际燃气流量的变化特征。第二训练样本可以基于历史数据获取。第二标签为0或1的数值,0表示第二训练样本对应的样本计量装置的准确度无问题,1表示第二训练样本对应的样本计量装置的准确度有问题。第二标签可以根据历史数据自动标注获取。

在一些实施例中,准确度风险评估模型320的输入还包括可疑计量装置的允许误差、可疑计量装置的所处位置的环境数据、燃气管道的清理时间、可疑计量装置的第二准确度风险。

可疑计量装置的第二准确度风险为上次精诊断对应的第二准确度风险。关于第二准确度风险的更多说明可以参见图2。

允许误差可以指可疑计量装置允许的最大测量误差。在一些实施例中,可疑计量装置的允许误差和可疑计量装置的类型、等级相关。例如,管道的燃气流量越大,则位于该管道上的可疑计量装置的允许误差越大。

在一些实施例中,可疑计量装置的测量准确度不满足要求的可能性和可疑计量装置的允许误差相关。例如,可疑计量装置的允许误差越大,则可疑计量装置的测量准确度不满足要求的情况发生的越少,即可疑计量装置的测量准确度不满足要求的可能性越低。

在一些实施例中,可疑计量装置的允许误差可以基于系统预设、人为预设获取。

环境数据可以指与可疑计量装置所处环境相关的数据。例如,环境数据可以包括环境温度、环境噪声等。

在一些实施例中,环境温度变化越频繁,则可疑计量装置的测量准确度不满足要求的可能性越高。

在一些实施例中,环境噪声越大,则可疑计量装置的测量准确度不满足要求的可能性越高。例如,若可疑计量装置通过超声波来测量燃气流量,环境噪声越大,越容易影响可疑计量装置对超声波的发送和接收,从而导致可疑计量装置的测量准确度不满足要求。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于智慧燃气对象平台的监测数据获取可疑计量装置的所处位置的环境数据。例如,智慧燃气设备管理平台可以通过温度传感器、湿度传感器等获取可疑计量装置的所处位置的环境数据。

清理时间可以指距离当前时间点最近的上一次清理燃气管道的时间。

在一些实施例中,可疑计量装置的测量准确度不满足要求的可能性和清理时间相关。例如,燃气管道上次清理时间距离当前时间点越近,则燃气管道中的沉淀物、污垢等越少,可疑计量装置的测量准确度不满足要求的可能性越小。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于工作人员在移动设备输入获取燃气管道的清理时间。

在一些实施例中,当准确度风险评估模型的输入包括可疑计量装置的允许误差、可疑计量装置的所处位置的环境数据、燃气管道的清理时间以及可疑计量装置的第二准确度风险时,第二训练样本还可以包括可疑计量装置对应的样本计量装置的允许误差、样本计量装置的所处位置的环境数据、样本燃气管道的清理时间以及样本计量装置的第二准确度风险。

智慧燃气设备管理平台通过进一步将可疑计量装置的允许误差、环境数据、清理时间以及上次精诊断的第二准确度风险作为准确度风险评估模型的输入,提高了第一准确度风险评估的准确性,有利于后续确定可疑计量装置的当前的第二准确度风险,保证燃气管道系统的安全和稳定运行。

智慧燃气设备管理平台通过使用准确度风险评估模型来评估可疑计量装置的第一准确度风险,能够更准确地评估出可疑计量装置的第一准确度风险,有利于后续确定可疑计量装置的第二准确度风险,对可疑计量装置进行及时、有效的维护,从而提高整个燃气系统的稳定性和可靠性。

图4是根据本说明书一些实施例所示的基于准确度诊断图谱确定第二准确度风险的示例性示意图。

如图4所示,智慧燃气设备管理平台可以基于燃气区域内的计量装置构建准确度诊断图谱410,准确度诊断图谱的节点包括计量装置(如计量装置410-1等),准确度诊断图谱410的边包括节点之间的燃气管道(如燃气管道410-2等)。智慧燃气设备管理平台可以基于准确度诊断图谱410,通过管网诊断模型420确定燃气区域内至少一个计量装置的第二准确度风险430,管网诊断模型420可以为机器学习模型。

准确度诊断图谱可以指用于表示燃气区域内的计量装置之间关系的有向图。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以通过准确度诊断图谱判断是计量装置的测量准确度出现问题,还是燃气导致计量装置的测量准确度出现问题。例如,多个计量装置分布在燃气区域的不同位置,若只是个别计量装置测量数值与其他不同,则判断计量装置的测量准确度出现问题;若大部分计量装置测量数值都不同,则判断燃气导致计量装置的测量准确度出现问题。

准确度诊断图谱可以包括节点和边。

在一些实施例中,边可以包括任意节点之间的燃气管道,边的方向表示燃气在管道内的流动方向。边的属性可以包括管道参数。例如,管道参数可以包括管道材质、管径管长、管道内残留杂质等。

在一些实施例中,节点可以包括燃气区域内的所有计量装置,节点的属性可以包括计量装置类型、节点在燃气管网中的位置、燃气监测数据、燃气理论数据、第一准确度风险、流速监测数据以及压力监测数据等。关于燃气监测数据的更多说明可以参见图2。

例如,某个上级节点包括3个下级节点,某一个下级节点的流速监测数据和压力监测数据变化频率和幅度越大时,表示该下级节点的对应的计量装置的测量准确度波动越大。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台基于上级节点实时获取的流量监测数据、流量理论数据,以及流速监测数据和压力监测数据,可以比较准确合理地确定哪个节点的计量装置出现准确度问题。

在一些实施例中,计量装置类型可以包括涡轮流量计、超声波流量计、磁力矩流量计等。

在一些实施例中,节点在燃气管网中的位置可以用管系坐标来表示。例如,管系坐标可以是(a,b,c,x),其中a为主管道,b为主管道a下面的一级分支,c为一级分支b下面的二级分支,x为该节点对应的计量装置距离二级分支c的起点的距离。

在一些实施例中,第一准确度风险可以用于给准确度诊断图谱中不同的节点打上标签。例如,标签可以用数值或等级来表示,节点的第一准确度风险越高,节点被打上的标签的数值和等级越高,则在准确度诊断图谱里,该节点对应的计量装置的测量准确度不满足要求的可能性越高。关于第一准确度风险的更多说明可以参见图2。

燃气理论数据可以是用于表示节点理论上的燃气监测数据。例如,燃气理论数据可以为下级多个节点对应的燃气监测数据的总和。其中,下级多个节点可以指燃气流向下级管道上的计量装置。流速监测数据可以指与通过计量装置的燃气的流速相关的数据。例如,流速监测数据可以包括实时燃气流速、燃气流速变化率、平均燃气流速等。

压力监测数据可以指与通过计量装置的燃气的压力相关的数据。例如,压力监测数据可以包括实时燃气压力、燃气压力变化率、平均燃气压力等。

在一些实施例中,节点的属性还可以包括对应计量装置的历史校正记录。

历史校正记录可以指历史时间里对计量装置进行校正的记录。例如,历史校正记录可以包括校正的日期、校正的原因、校正频率等。

需要说明的是,历史校正记录中的校正频率越高,表示计量装置的测量误差越大,则计量装置的测量准确度不满足要求的可能性越大。其中,计量装置的测量误差可以指计量装置的测量值与预设值的差值。

通过将计量装置的历史校正记录作为节点的属性,可以更准确地反映出计量装置的实际工作状态和历史性能,使得在评估计量装置的准确度风险时,能够更全面地考虑计量装置的维护情况,有助于提高评估的准确性。

智慧燃气设备管理平台可以基于燃气区域内的计量装置构建准确度诊断图谱。例如,智慧燃气设备管理平台可以根据燃气区域内的拓扑结构,确定节点(计量装置)在准确度诊断图谱中的位置和连接关系,并基于各计量装置之间的实际连接关系(即燃气流动路径),在各个节点之间建立边,通过图形化工具或编程语言(如Python的networkx库)将这些节点和边集合起来,形成可视化的准确度诊断图谱。

在一些实施例中,智慧燃气设备管理平台可以基于不同的方式获取节点的属性和边的属性。例如,智慧燃气设备管理平台可以从设备制造商获取节点的属性和边的属性。又例如,智慧燃气设备管理平台可以通过传感器获取节点的属性和边的属性。

在一些实施例中,管网诊断模型420可以是机器学习模型或其他神经网络模型,如图神经网络模型(Graph Neural Networks,GNN)等。

在一些实施例中,管网诊断模型420的输入可以包括准确度诊断图谱,输出可以包括至少一个节点的第二准确度风险。

在一些实施例中,节点可以包括一个总节点和至少一个分支节点。总节点表示总管道上的计量装置,分支节点表示分支管道上的计量装置。在一些实施例中,若所有计量装置的测量准确度满足要求,则计量装置的流速监测数据、压力监测数据分别等于或近似于其分支节点的流速监测数据之和、压力监测数据之和。

需要说明的是,实际情况中每个分支节点对应的流速监测数据、压力监测数据不同,不同节点对应的计量装置的第二准确度风险有所不同。

在一些实施例中,流速监测数据和压力监测数据变化频率和幅度越大,管网诊断模型输出的第二准确度风险越高,即计量装置的测量准确度不满足要求的可能性越大。

在一些实施例中,管网诊断模型可以通过带有大量第三标签的第三训练样本训练得到。

在一些实施例中,第三训练样包括样本准确度诊断图谱。第三训练样本可以根据历史数据预设的图结构数据获取。第三标签为节点标记了0或1的准确度诊断图谱,表示第三练样本中的准确度诊断图谱对应的节点计量装置的是否出现准确度问题,可以根据历史数据自动标注获取。其中,节点标记为0表示该节点计量装置准确度未出现问题,节点标记为1表示该节点计量装置准确度出现问题。第三标签可以根据现场计量装置的检测确定。管网诊断模型的训练方式可以参见上文所述的流量预测模型的训练。

智慧燃气设备管理平台通过准确度诊断管网诊断模型输入准确度诊断图谱,可以以更直观的方式理解各计量装置之间的关系,通过将准确度诊断图谱输入管网诊断模型得到燃气区域内至少一个计量装置的第二准确度风险,可以更准确地确定出存在第二准确度风险的计量装置,有利于后续基于精诊断的结果,向智慧燃气设备管理平台展示检测指示信息,进而可以保证计量装置的准确度,提高整个燃气管道运行的安全性。

本说明书一些实施例还包括一种计算机可读存储介质,该存储介质存储计算机指令,当计算机读取存储介质中的计算机指令后,计算机运行上述智慧燃气超声波计量仪表准确度诊断方法。

上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

最后,应当理解的是,本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此,作为示例而非限制,本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地,本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

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