CN100480662C - 煤气泄漏自动检测方法 - Google Patents

Abstract

一种煤气泄漏自动检测方法，包括以下步骤：(1)将城市煤气网管用树型的网状结构表示，分为家庭用户、住宅单元、煤气的调压站、煤气供应站；(2)在家庭用户的节点上安装可远程读取煤气使用量数据、带有关闭阀门的家用煤气表，在其余节点上安装可读取煤气输入量和煤气流量、带有关闭阀门的流量检测装置，各个检测装置与煤气供应站的信息中心连通；(3)如某节点上的输入量大于隶属于该节点的下位节点的输出量，则该节点上煤气泄露；(4)信息中心向该节点发送关闭阀门的指令，最终用户节点自检到有煤气泄露时启动关闭阀，并向维修部门发送告警信号。本发明提供一种能够实时、自动地对煤气进行检测，可减轻检测的工作量，提高发现煤气泄漏的有效性的煤气泄漏自动检测方法。

Description

煤气泄漏自动检测方法

(一)技术领域

本发明属于超声波检测技术、网络通信技术和信息技术在都市煤气安全防范上的应用，适用于都市煤气供应商的安全供气以及每个使用都市管道煤气家庭的安全用气。

(二)背景技术

近年来，煤气走进千家万户为城市居民的现代化生活做出保证。可在市民们享受着煤气带给人们方便的同时，却也不时有人吞下煤气泄露的苦果。据有关部门透露，从1993年煤气进入我国的某都市以来，几乎每年该市会有十几人乃至几十人丧生于煤气泄露事故中。1998年11月，该市的一家建筑公司在施工中违章作业，将地下煤气管线挖裂，造成煤气泄露，8人死亡，27人中毒。1998年12月，该市的某街由于野蛮施工，导致煤气泄露事故，施工者中4人死亡，6人中毒。1999年11月，该市的某街地下煤气干线被挖漏，气喷时间长达6小时，周围近万平方米的地区发生险情。2000年，该市的某小区发生煤气泄露事故，导致一人死亡、两人中毒。2001年3月，该市的某街道发生煤气泄露事故，致使9人煤气中毒死亡。2002年3月，该市的某小区居民楼煤气胶管脱落，发生煤气泄露，致使2人死亡。2003年，该市的某小区发生煤气泄露事故，致使2人死亡、27人不同程度中毒。目前我国早期导入管道煤气的都市由于管道和胶管等进入老化阶段，面临着大量的用气安全的维护工作。总之煤气供应网络给城市生活带来了很多方便的同时，也引出一些新的安全隐患问题，如果处理不当或者不及时发现问题就像没有起爆的炸弹一样随时都可能给城市人民生命财产造成威胁。

国家建设部《2000年小康型城乡住宅科技产业工程城市示范小区规划设计导则(修改稿)》中己经明确提出：“大力推动应用户外计量(含水、电、燃气表技术)和产品的研究开发。”为此智能抄表系统的研究被受关注，利用电子技术计算机、网络技术和传感技术，对传统电表、水表、燃气表加以改进，使其成为远传表、在户外装一套计量系统，将每一个计量表传感器传出的数据，送到每个表的采集器存储经过函数变换送到系统总成单元，各单元通过数据总线并连，在数据总线上任何一点计算机直接对话，自动抄收三表数据，这些研究和产品的问世都为煤气自动检漏提供了良好的硬件基础，特别是近年来的超声波流量检测技术的发展，为煤气的瞬时流量、大流量的检测提供了一种新的手段。

本发明作出以前对煤气泄露的检查主要是通过手工方式或者使用仪器来进行检漏。煤气泄露一般可以分为煤气输送过程中的煤气管道泄露(管道主管、管道支管)以及煤气用户内部管道的泄露，对煤气输送过程中的煤气管道泄露由于管道埋设在地下难以发现泄露发生的地点，对煤气用户内部管道的泄露检测由于工作量大而且用户不在家无法进行检漏，同时发现煤气泄露的及时性差，难以把握整个煤气网管的动态情况。因此如何通过超声波自动检测技术、网络通讯技术以及信息技术实现远程抄表的同时及时发现整个网管上各个节点的煤气泄露，对提高城市、家庭用气安全，杜绝煤气泄露事故的发生有着积极意义。

现有的煤气泄漏检测方法还存在的缺陷是：1、需要人工对煤气管道中的各个节点进行检测，不能实时、自动对煤气进行检测，煤气泄露检测的工作量大，且发现煤气泄漏的有效性差；2、不能发现煤气微量泄漏情况，灵敏度差；3、检测时，都需要和管道中的煤气直接接触，测量时对供气存在压损；4、不能够对煤气逆流进行检测；5、在安装检测仪器时，需要用到需要专门的阀门、法兰和旁通管道，安装麻烦且费用较高。

(三)发明内容

为了克服已有技术煤气泄漏检测方法的不能实时、自动地对煤气进行检测、检测的工作量大、有效性差的不足，本发明提供一种能够实时、自动地对煤气进行检测，可减轻检测的工作量，提高发现煤气泄漏的有效性的煤气泄漏自动检测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种煤气泄漏自动检测方法，包括以下步骤：

(1)、将城市煤气网管用树型的网状结构表示，每个家庭用户是最终的节点，住宅单元的分表是家庭用户的上位节点，煤气的调压站便是住宅单元分表的上位节点，而煤气供应站是树型的网状结构的根节点；

(2)、在家庭用户的节点上安装可远程读取煤气使用量数据的家用煤气表，所述的家用煤气表设有关闭阀门；在其余节点上安装可读取煤气输入量和煤气流量的流量检测装置，所述的流量检测装置设有关闭阀门，所述的家用煤气表和各个流量检测装置都通过远程通信单元与煤气供应站的信息中心连通；

(3)、上位节点在约定的时间读取隶属于该节点的下位节点的煤气使用量和煤气瞬时煤气流量，并读取该上位节点的煤气输入量，将某节点的煤气输入量与隶属于该节点的下位各节点的煤气流量总和进行比较，如果输入量大于煤气流量总和表示该节点上煤气泄露；

(4)、信息中心向发生煤气泄漏的节点发送关闭阀门的指令，并向维修部门发送煤气泄漏告警信号。

进一步，所述的煤气调压站与住宅单元之间设有城市小区节点，城市煤气网管的节点编码为10位数(也可以10位数以上，可根据城市规模的大小)的编码：第1至2位为煤气供应站节点的编码，按照对煤气网管的分布情况依次编号；第3至4位为调压站节点的编码，按照隶属于同一供应站的煤气流动方向从小到大排列，如煤气向两侧流动，一侧为单数，另一侧为双数；第5至6位为城市小区节点的编码，按照隶属于同一调压站的煤气流动方向从小到大排列，如煤气向两侧流动，一侧为单数，另一侧为双数；第7至8位为住宅单元节点的编码，按照隶属于同一城市小区的煤气流动方向从小到大排列，如煤气向两侧流动，一侧为单数，另一侧为双数；第9至10位为家庭用户节点的编码，按照隶属于同一住宅单元的煤气流动方向从小到大排列，如煤气向两侧流动，一侧为单数，另一侧为双数；所述的各个节点的编码对应的地址信息存储到微处理器的信息存储部分，当某节点发生煤气泄漏时，从该节点的编码信息读取该节点的地址，并将该地址信息通过远程通信单元发送到维修部门。

家用煤气表的具体技术方案为：它包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气计量装置，该煤气计量装置包括两个超声波换能器、微处理器，两个超声波换能器的输出连接所述的微处理器，该关闭阀门安装在煤气管道的入口处；

所述的两个超声波换能器安装在夹装部分的对侧位置，正向超声波换能器靠近煤气管道的用户使用端，负向超声波换能器远离煤气管道的用户使用端；

所述的微处理器包括：在计量时可选择性地以两个超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元；与发送和接收切换单元连接的计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间

从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间

并得到顺逆流传播时间差 $\mathrm{\Δt}=t_2^I-t_1^I$ 的时间计量单元；流量计算单元，用于接收所述的时间计量单元输出的顺逆流传播时间差△t后，以下式测得煤气的流量：

$Q=450\mathrm{\πD}{c}_2^2\tan \mathrm{\θ}\×\mathrm{\Δt}$         式1；

上式1中，D为煤气管道的截面内径，以米为单位；C₂为超声波在静止煤气中的声速，以米·秒^-1为单位；θ为声束进入煤气的折射角；△t为顺逆流传播时间差，以秒为单位；Q为煤气的流量，以米³·小时^-1为单位；将流量计算单元测得的煤气的流量传送给信息中心的远程通信单元；用于接收信息中心的远程的关闭/开启阀门指令的阀门驱动单元。

流量检测装置的具体技术方案为：它包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气检控装置，该煤气检控装置包括两个超声波换能器、微处理器，两个超声波换能器的输出连接所述的微处理器，该关闭阀门安装在煤气管道的入口处；

所述的两个超声波换能器安装在夹装部分的对侧位置，正向超声波换能器靠近煤气管道的用户使用端，负向超声波换能器远离煤气管道的用户使用端；

所述的微处理器包括：在计量时可选择性地以两个超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元；与发送和接收切换单元连接的计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间

从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间

并得到顺逆流传播时间差 $\mathrm{\Δt}=t_2^I-t_1^I$ 的时间计量单元；流量计算单元，用于接收所述的时间计量单元输出的顺逆流传播时间差△t后，以下式测得煤气的流量：

$Q=450\mathrm{\πD}{c}_2^2\tan \mathrm{\θ}\×\mathrm{\Δt}$           式1；

上式1中，D为煤气管道的截面内径，以米为单位；C₂为超声波在静止煤气中的声速，以米·秒^-1为单位；θ为声束进入煤气的折射角；△t为顺逆流传播时间差，以秒为单位；Q为煤气的流量，以米³·小时^-1为单位；将流量计算单元测得的煤气的流量传送给信息中心的远程通信单元；用于接收信息中心的远程的关闭/开启阀门指令的阀门驱动单元。

进一步，所述的家用煤气表和流量检测装置的微处理器还包括：用于存放一年中每天煤气静止状态时从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间

从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间

的信息存储部分；比较分析单元，用于将计量单元测定的顺流传播时间

逆流传播时间

与当天的

进行减运算，即下式：

${\mathrm{\ϵ}}_1^d=t_1^d-t_1^I;$   ${\mathrm{\ϵ}}_2^d=t_2^d-t_2^I$             式2；

并根据顺流传播时间逆流传播时间

与管道煤气的流速u之间的关系，其关系式为：

$t_1^I=\frac{D/\sin \mathrm{\θ}}{c_2+u\cos \mathrm{\θ}}+\mathrm{\τ}$                 式3；

$t_2^I=\frac{D/\sin \mathrm{\θ}}{c_2-u\cos \mathrm{\θ}}+\mathrm{\τ}$                 式4；

上式3和4中，u为管道中煤气的流速，以米·秒^-1为单位；c₂为超声波在静止煤气中的声速，以米·秒^-1为单位；D为管道的内径，以米为单位；θ为声束进入煤气的折射角，τ由式5表示：

$\mathrm{\τ}=2\frac{l_1}{c_1}+{\mathrm{\τ}}_e$               式5；

上式5中，1₁为声导之长度，以米为单位；c₁为超声波在声导中的声速，以米·秒^-1为单位；

为超声脉冲通过声导的时间，以秒为单位，τ_e为电路延迟时间；

如果上式2计算得到的 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|=\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d>0$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d<0,$ 判断为煤气泄漏；在比较分析单元判断为煤气泄漏时向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元，在比较分析单元判断为煤气泄漏后通过远程通信接口向信息中心发送泄漏告警信号的远程通信单元。

再进一步，所述的比较分析单元还包括煤气逆流判断单元，如果上式2计算得到的 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|=\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d<0$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d>0,$ 则判断为煤气逆流；所述的远程通信单元还包括在比较分析单元判断为煤气逆流后将逆流告警信号通过远程通信接口传送给信息中心的逆流告警单元。

更进一步，所述的比较分析单元还包括漂移判断单元，如果上式2计算得到的 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|\&NotEqual;\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|,$ 就判断为超声波传感器经时间而产生的漂移；所述的微处理器还包括：自动补偿单元，用于在比较分析单元计算得到 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|\&NotEqual;\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|,$ 如果 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\&NotEqual;0,$ 则将

的数值存放到存储单元替换

的原值；如果ε₂≠0，则将

的数值存放到存储单元替换

的原值。

所述的家用煤气表的微处理器还包括：将流量计算单元测得的煤气的流量传送给计费中心的远程通信单元。

在煤气网管的每个节点上都配有计量煤气流量的装置，煤气供应站的信息中心可以通过城市的通信网络(有线电视网、ADSL、VPN、网通等)读取各个节点上的煤气使用量和煤气瞬时煤气流量，并保存在煤气供应站信息中心的数据库中，一般作为煤气泄露检测在晚间的凌晨时间(约定时刻)进行，以便今后的分析统计，为了得到在同一时刻时每个节点上的煤气使用量和煤气瞬时煤气流量，上位节点在约定的时间读取隶属于该节点的下位节点的煤气使用量和煤气瞬时煤气流量，将读入的结果提交给它所隶属的上位节点，同时对该节点进行煤气泄露检测，因此对家庭、煤气支管和煤气主管中的煤气泄露可以用多种检测方式；1)检测单元分表的使用总量是否与煤气配送站的配送量相同，用来检测煤气总管是否有泄露；2)检测单元分表的使用量是否与进入家庭的各分表的使用量总和相同，用来检测煤气支管是否有泄露；3)单元分表是否有超过最大瞬时煤气流量，用来分析本节点以及子节点的泄露可能性；4)各家庭的分表是否有超过最大瞬时煤气流量，用来分析家庭节点的泄露可能性；5)非使用煤气时间内(凌晨时间)是否有流量发生，用来确认各个节点上是否有泄露；6)某个节点上是否发生过瞬时煤气回流现象，用来分析煤气泄露的部位。

本发明的有益效果主要表现在：1、在约定的时间，可对各个节点进行煤气泄漏检测，能够实时、自动地对煤气进行检测；2、相对于已有技术中的人工检测，可大大减少检测的工作量；3、通过对各个节点的使用量和煤气瞬时流量的检测，提高发现煤气泄漏的有效性；4、在检测到煤气泄漏时，可以远程控制该节点关闭阀门，并向维修部门发送泄漏告警信号，安全性好；5、家用煤气表以及其余节点上的流量检测装置采用了超声波换能器作为流量传感器，灵敏度高，能检测流速的微小变化，对整个煤气网管的实时监控提供了可视化的手段；6、可测正反两向流，为发现煤气的逆流提供了一种手段；7、超声波换能器安装在管道夹装部分，间接测量煤气流量，能实现供气无压损测量；8、特别适合大口径流量测量，价格随口径的变化不大，超声波流量计价廉物美，时差超声波流量计可测管径达10.7米，能满足煤气网管上各个节点的煤气流量检测；9、测量不受压力、密度、粘度等参数的影响，输出特性线形范围宽；10、无可动部件，无磨损，使用寿命长，重量轻；11、采用微处理器，可自动进行由于环境温度、传感器零点漂移等误差补偿和运算，可进行折射角修正，并有自诊断功能；12、安装维修方便，夹装式换能器的安装维修均不需停流，不需要专门的阀门、法兰和旁通管道，安装费用低；13、由于超声波传感器的测量精度与被测管道的管壁厚度和材质有关，如果管内壁锈蚀严重都会影响测量精度，反过来可以利用这个特性来诊断煤气管内壁锈蚀严重程度，以提高城市煤气管道安全性。

(四)附图说明

图1是煤气网管上可能发生煤气泄漏的示意图。

图2是煤气网管的系统拓扑结构图。

图3是家用煤气表的结构原理图。

图4是流量检测装置的结构原理图。

图5是微处理器的结构图。

图6是超声波检测煤气泄漏的流程图。

图7是节点没有煤气泄漏时的流量比较示意图。

图8是节点发生煤气泄漏时的流量比较示意图。

图9是煤气网管的煤气泄漏检测系统的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1、图2，一种煤气泄漏自动检测方法，包括以下步骤：

(1)、将城市煤气网管用树型的网状结构表示，每个家庭用户是最终的节点，住宅单元的分表是家庭用户的上位节点，煤气的调压站便是住宅单元分表的上位节点，而煤气供应站是树型的网状结构的根节点；

(2)、在家庭用户的节点上安装可远程读取煤气使用量数据的家用煤气表，所述的家用煤气表设有关闭阀门；在其余节点上安装可读取煤气输入量和煤气流量的流量检测装置，所述的流量检测装置设有关闭阀门，所述的家用煤气表和各个流量检测装置都通过远程通信单元与煤气供应站的信息中心连通；

(3)、上位节点在约定的时间读取隶属于该节点的下位节点的煤气使用量和煤气瞬时煤气流量，并读取该上位节点的煤气输入量，将某节点的煤气输入量与隶属于该节点的下位各节点的煤气流量总和进行比较，如果输入量大于煤气流量总和表示该节点上煤气泄露；

(4)、信息中心向发生煤气泄漏的节点发送关闭阀门的指令，并向维修部门发送煤气泄漏告警信号。

参照图2，所述的煤气调压站与住宅单元之间设有城市小区节点，城市煤气网管的节点编码为10位数的编码：第1至2位为煤气供应站节点的编码Node1，按照对煤气网管的分布情况依次编号；第3至4位为调压站节点的编码Node2，按照隶属于同一供应站的煤气流动方向从小到大排列，如煤气向两侧流动，一侧为单数，另一侧为双数；第5至6位为城市小区节点的编码Node3，按照隶属于同一调压站的煤气流动方向从小到大排列，如煤气向两侧流动，一侧为单数，另一侧为双数；第7至8位为住宅单元节点的编码Node4，按照隶属于同一城市小区的煤气流动方向从小到大排列，如煤气向两侧流动，一侧为单数，另一侧为双数；第9至10位为家庭用户节点的编码Node5，按照隶属于同一住宅单元的煤气流动方向从小到大排列，如煤气向两侧流动，一侧为单数，另一侧为双数；所述的各个节点的编码对应的地址信息存储到微处理器的信息存储部分，当某节点发生煤气泄漏时，从该节点的编码信息读取该节点的地址，并将该地址信息通过远程通信单元发送到维修部门。

参照图3、家用煤气表还包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气计量装置，该煤气计量装置包括两个超声波换能器、微处理器，两个超声波换能器的输出连接所述的微处理器，该关闭阀门安装在煤气管道的入口处；所述的两个超声波换能器安装在夹装部分的对侧位置，正向超声波换能器靠近煤气管道的用户使用端，负向超声波换能器远离煤气管道的用户使用端；所述的微处理器包括：在计量时可选择性地以两个超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元；与发送和接收切换单元连接的计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间

、从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间

并得到顺逆流传播时间差 $\mathrm{\&Delta;t}=t_2^I-t_1^I$ 的时间计量单元；流量计算单元，用于接收所述的时间计量单元输出的顺逆流传播时间差△t后，以下式测得煤气的流量：

$Q=450\mathrm{\&pi;D}{c}_2^2\tan \mathrm{\&theta;}\&times;\mathrm{\&Delta;t}$          式1；

上式1中，D为煤气管道的截面内径，以米为单位；C₂为超声波在静止煤气中的声速，以米·秒^-1为单位；θ为声束进入煤气的折射角；△t为顺逆流传播时间差，以秒为单位；Q为煤气的流量，以米³·小时^-1为单位；将流量计算单元测得的煤气的流量传送给信息中心的远程通信单元；用于接收信息中心的远程的关闭/开启阀门指令的阀门驱动单元。

参照图4、其余节点的流量检测装置还包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气检控装置，该煤气检控装置包括两个超声波换能器、微处理器，两个超声波换能器的输出连接所述的微处理器，该关闭阀门安装在煤气管道的入口处；所述的两个超声波换能器安装在夹装部分的对侧位置，正向超声波换能器靠近煤气管道的用户使用端，负向超声波换能器远离煤气管道的用户使用端；所述的微处理器包括：在计量时可选择性地以两个超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元；与发送和接收切换单元连接的计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间

从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间

并得到顺逆流传播时间差 $\mathrm{\&Delta;t}=t_2^I-t_1^I$ 的时间计量单元；流量计算单元，用于接收所述的时间计量单元输出的顺逆流传播时间差△t后，以下式测得煤气的流量：

$Q=450\mathrm{\&pi;D}{c}_2^2\tan \mathrm{\&theta;}\&times;\mathrm{\&Delta;t}$         式1；

上式1中，D为煤气管道的截面内径，以米为单位；C₂为超声波在静止煤气中的声速，以米·秒^-1为单位；θ为声束进入煤气的折射角；△t为顺逆流传播时间差，以秒为单位；Q为煤气的流量，以米³·小时^-1为单位；将流量计算单元测得的煤气的流量传送给信息中心的远程通信单元；用于接收信息中心的远程的关闭/开启阀门指令的阀门驱动单元。

家用煤气表和流量检测装置的微处理器还包括：用于存放一年中每天煤气静止状态时从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间

从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间

的信息存储部分；比较分析单元，用于将计量单元测定的顺流传播时间逆流传播时间

与当天的

进行减运算，即下式：

${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d=t_1^d-t_1^I;$   ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d=t_2^d-t_2^I$        式2；

并根据顺流传播时间

逆流传播时间与管道煤气的流速u之间的关系，其关系式为：

$t_1^I=\frac{D/\sin \mathrm{\&theta;}}{c_2+u\cos \mathrm{\&theta;}}+\mathrm{\&tau;}$          式3；

$t_2^I=\frac{D/\sin \mathrm{\&theta;}}{c_2-u\cos \mathrm{\&theta;}}+\mathrm{\&tau;}$          式4；

上式3和4中，u为管道中煤气的流速，以米·秒^-1为单位；c₂为超声波在静止煤气中的声速，以米·秒^-1为单位；D为管道的内径，以米为单位；θ为声束进入煤气的折射角，τ由式5表示：

$\mathrm{\&tau;}=2\frac{l_1}{c_1}+{\mathrm{\&tau;}}_e$        式5；

上式5中，l₁为声导(O-P)或(B-C)之长度，以米为单位；c₁为超声波在声导中的声速，以米·秒^-1为单位；

为超声脉冲通过声导的时间，以秒为单位，τ_e为电路延迟时间，考虑到一般情况下 $c_2^2>>{\mathrm{\&mu;}}^2;$ 如果上式2计算得到的 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|=\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d>0$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d<0,$ 判断为煤气泄漏；在比较分析单元判断为煤气泄漏时向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元，在比较分析单元判断为煤气泄漏后通过远程通信接口向信息中心发送泄漏告警信号的远程通信单元。

所述的比较分析单元还包括煤气逆流判断单元，如果上式2计算得到的 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|=\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d<0$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d>0,$ 则判断为煤气逆流；所述的远程通信单元还包括在比较分析单元判断为煤气逆流后将逆流告警信号通过远程通信接口传送给信息中心的逆流告警单元。

所述的比较分析单元还包括漂移判断单元，如果上式2计算得到的 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|\&NotEqual;\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|,$ 就判断为超声波传感器经时间而产生的漂移；所述的微处理器还包括：自动补偿单元，用于在比较分析单元计算得到 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|\&NotEqual;\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|,$ 如果 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\&NotEqual;0,$ 则将

的数值存放到存储单元替换

的原值；如果ε₂≠0，则将

的数值存放到存储单元替换

的原值。

家用煤气表的微处理器还包括：将流量计算单元测得的煤气的流量传送给计费中心的远程通信单元。

参照图6，本发明所述的家用煤气表和流量检测装置的煤气泄漏的工作过程：

第一步，判断一天中是否有最小流量为0，如果有则判断没有发生煤气泄漏，且由于流量为0，根据式1则△t为0，所以判断为超声波传感器没有发生漂移；

第二步，在判断一天中的最小流量不为零时，微处理器的时间计量单元通过发送和接收切换单元对两个超声波换能器的顺流传播时间

逆流传播时间进行测量

并从微处理器中得到系统时间；

第三步，根据系统时间，从微处理器的信息存储部分得到测量当天的煤气静止状态时从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间

从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间

第四步，计算 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d=t_1^d-t_1^I,$   ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d=t_2^d-t_2^I,$

第五步，比较判断是否存在： $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|=\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|;$

第六步，如果 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|=\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d>0$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d<0,$ 判断为煤气泄漏；在比较分析单元判断为煤气泄漏时向关闭阀门发送关闭指令；并向煤气供应站的信息中心发送告警信号，信息中心通知检修部门检修；

如果 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|=\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d<0$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d>0,$ 则判断为煤气逆流；驱动关闭阀切断煤气供应，并通过编码规则找到煤气管道破裂的地方，通知检修部门检修；

如果 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|\&NotEqual;\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|,$ 就判断为超声波传感器经时间而产生的漂移；如果 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\&NotEqual;0,$ 则将

的数值存放到存储单元替换

的原值；如果ε₂≠0，则将的数值存放到存储单元替换的原值，进行漂移补偿；

如果 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|=\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|,$ 且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d<0$ 同时 ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d<0,$ 或者 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d>0$ 同时 ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d>0,$ 判断为超声波传感器发生经其他原因而产生的漂移，并进行相应的补偿。

图9中最下部为网管的最终节点，在最终节点Node5上(家庭)中的家用煤气表包括煤气测量部分1、通信部分2、关闭阀3、关闭阀驱动单元4；在住宅单元节点Node4上包括超声波煤气使用量检测表5、计算部分6、远程通信部分7、信息存储部分8、关闭阀9、关闭阀驱动单元10；在煤气的调压站Node3的节点上包括超声波煤气流量检测装置11、应用数据服务器12、远程通信服务部分13、煤气量使用等信息存储部分14、关闭阀15、关闭阀驱动单元16；在煤气的供应站的节点Node1上包括超声波煤气流量检测装置17、应用数据服务器18、远程通信服务部分19、保存各个节点上煤气量使用等信息存储部分20、连结各个节点的通信网络21、关闭阀22、关闭阀驱动单元23；此处没有包括城市小区的节点Node4，当包含有城市小区节点时，在城市小区节点上包括超声波煤气使用量检测表、计算部分、远程通信部分、信息存储部分、关闭阀、关闭阀驱动单元；为了便于计算各个节点上煤气使用量按煤气实际流动的树型结构保存在煤气供应站信息中心的信息存储部分20中的煤气用量表中，表中记录了各节点的10位编号、检测时间、瞬时流量以及煤气表的度数(GasUserID，MeasureTime，InsFlow，GasGross)，通过通信网络21读取各节点上的瞬时流量以及煤气表的度数，然后保存到煤气用量表中，在读取完数据后进行煤气泄露的检查计算，当发现某个节点上有煤气泄露情况发生时，通过通信网络21启动该节点的关闭阀驱动单元工作使关闭阀动作切断煤气源，从而保障安全用气。

参见图3、图4，对于煤气流量的测量，为了简化安装和降低成本，本发明采用一对超声发射器和接收器，两者交替工作在发射、接收状态，当超声波在流动的煤气中，相对于固定坐标系统，超声波速度与在静止不流动的煤气中的传播速度有所不同，通过测量顺流和逆流超声波脉冲传播的时间差来测量煤气在管道中的瞬时流量，在管道两侧分别装置有两个超声波换能器R和T，管道中的煤气以速度μ向前流动。图中的两个换能器交替工作在发射、接收状态，当T发射R接收时称为顺流发射状态，反之，R发射T接收时称为逆流发射状态。

通过式1中可以得到进入家庭的各分表一天的煤气使用量Q_xxxxxxxxxxx以及单元分表一天的煤气使用量Q_xxxxxxxxx00，检测单元分表的使用量是否与进入家庭的各分表的使用量总和相同，其中各家庭分表一天的煤气使用量Q_xxxxxxxxxxx和住宅单元分表一天的煤气使用量，

$Q_{\mathrm{xxxxxxxxxxx}}=\mathrm{Gas}{\mathrm{Gross}}_{\mathrm{day}}^{\mathrm{node}5}-\mathrm{Gas}{\mathrm{Gross}}_{\mathrm{day}-1}^{\mathrm{node}5}$          式6

$Q_{\mathrm{xxxxxxxxx}00}=\mathrm{Gas}{\mathrm{Gross}}_{\mathrm{day}}^{\mathrm{node}4}-\mathrm{Gas}{\mathrm{Gross}}_{\mathrm{day}-1}^{\mathrm{node}4}$          式7

式6、式7中

为某个家庭当天测定煤气表的度数，

为某个家庭前一天测定煤气表的度数，为住宅单元分表当天测定煤气表的度数，

为住宅单元分表前一天测定煤气表的度数，当Q_xxxxxxxxx00＝∑Q_xxxxxxxxxx时，表明在住宅单元煤气支管没有泄露，否则有煤气泄露；再进一步，检测城市小区(副主干)网管道上煤气的泄露也是用同样方法，检测城市小区(副主干)网管道上煤气的流量是否与单元分表的的使用量总和相同，其中各住宅单元分表一天的煤气使用量Q_xxxxxxxxx00和城市小区(副主干)网管道上一天的煤气使用量Q_xxxxxxx0000，

$Q_{\mathrm{xxxxxxx}0000}=\mathrm{Gas}{\mathrm{Gross}}_{\mathrm{day}}^{\mathrm{node}3}-\mathrm{Gas}{\mathrm{Gross}}_{\mathrm{day}-1}^{\mathrm{node}3}$          式8

式8中

为城市小区(副主干)网管道上当天测定煤气表的度数，为城市小区(副主干)网管道上前一天测定煤气表的度数，当Q_xxxxxxx0000＝∑Q_xxxxxxxx00时，表明在城市小区(副主干)网管道上煤气没有泄露，否则有煤气泄露；再进一步，检测从煤气调压站网管道上煤气的泄露也是用同样方法，检测煤气调压站网管道上煤气的流量是否与城市小区(副主干)网管道上的使用量总和相同，其中城市小区(副主干)网管道上一天的煤气使用量Q_xxxxxxx0000和煤气调压站一天的煤气送气量Q_xxxx000000，

$Q_{\mathrm{xxxx}0000000}=\mathrm{Gas}{\mathrm{Gross}}_{\mathrm{day}}^{\mathrm{node}2}-\mathrm{Gas}{\mathrm{Gross}}_{\mathrm{day}-1}^{\mathrm{node}2}$                式9

式9中

为煤气调压站当天测定煤气送气的度数，

为煤气调压站前一天测定煤气表的度数，当

Q_xxxx000000＝∑Q_xxxxxx0000时，表明煤气调压站网管道上煤气没有泄露，否则有煤气泄露；更进一步，检测从煤气供应站主干网管道上煤气的泄露也是用同样方法，检测煤气供应站网管道上煤气的供应流量是否与煤气调压站的供应量的总和相同，其中煤气调压站的供应量网管道上一天的煤气送气量Q_xxxx000000和煤气供应站一天的煤气送气量Q_xx00000000，

$Q_{\mathrm{xx}000000000}=\mathrm{Gas}{\mathrm{Gross}}_{\mathrm{day}}^{\mathrm{node}1}-\mathrm{Gas}{\mathrm{Gross}}_{\mathrm{day}-1}^{\mathrm{node}1}$             式10

式10中

为煤气供应站当天测定煤气送气的度数，

为煤气供应站前一天测定煤气表的度数，当Q_xx00000000＝∑Q_xxxx000000时，煤气调压站网管道上煤气没有泄露，否则有煤气泄露；更进一步，本发明通过某个节点上是否发生过瞬时煤气回流现象，用来分析煤气泄露的部位，由于超声波传感器能够测量煤气的逆流，如果在某一个测量节点上一旦发现有煤气逆流，并且上述的节点和它的上位节点之间流量等式不成立，那么就能确认发生煤气泄露的地方在该节点的上流地段，由于本发明对每个测量节点都有按规则进行的编号，在煤气供应站信息中心的信息存储部分20中存放着与该编号对应的用户基本信息表，表中存放着用户名，用户地址，电话号码等基本信息，根据编号规则以及用户基本信息表，就能准确地将发生煤气泄露的地点确定下来，以便能及时的排除安全隐患。如果能在煤气供应站信息中心建立地理信息系统的话，将各监视点的流量信息融合到城市地理信息系统中去，就能在城市地理信息图面上实时显示煤气的供应情况以及监视整个煤气供应网的异常情况。由于在煤气供应站信息中心的计算机中保存有各个煤气使用最终节点煤气使用量信息，能完成自动抄表的功能；由于在煤气供应站信息中心的计算机中保存有煤气网管上各个节点的供气、用气信息，通过这些信息能为合理科学的决策提供依据，使投资获得最大效益。

所谓煤气泄露，在煤气充满整个煤气供气网管管道情况下，单从某一个节点来考虑，那么就是输入该节点的煤气量大于该节点上煤气的输出量，我们称在该节点上发生了煤气泄露；由于传统的煤气表存在着测量误差，对发现微量煤气泄露造成很大的难度，无法测量煤气的逆流现象；同时传统的方法无法在同一时间内检查整个煤气供气网管上各个节点的瞬时流量，无法用供需等式关系来发现煤气供气网管上的各分支管道、主管道上的煤气泄露；本发明为了解决上述的几个问题，考虑到信息的计算、检索的方便，构建与煤气网管结构相同的监控信息网管，在每个监控信息网管的节点对应有一个煤气网管上的供气节点，每个供气节点用超声波流量器测量在该节点上的煤气输入量，该节点的下位各节点提供煤气的输出量信息，将某节点上的煤气输入量与该节点的下位各节点的煤气流量总和进行比较，图7、图8为某上位节点Node2有5个子节点Node3的情况，图7的上部满足Q_xxxx000000＝Q_xxxx010000+Q_xxxx020000+Q_xxxx030000+Q_xxxx040000+Q_xxxx050000等式关系，图8的下部不满足上述等式，即：Q_xxxx000000≠Q_xxxx010000+Q_xxxx020000+Q_xxx030000+Q_xxxx040000+Q_xxxx050000，当一旦发现等式的前部大于等式的后部，就认为在该节点Node2以下的管道某处发生煤气泄露，这时候就要及时驱动关闭阀，切断该节点Node2的煤气供应，并通过网络通知维修部门进行检修；要检测煤气是否真正泄露，特别是在微流量泄露的情况下，测量精度与测量方法是非常关键的技术，本实施方案中，通过超声波测量以及温度和传感器的漂移补偿等手段，能准确地测量出煤气的微小流动，同时由于利用了超声波可测逆流的优点，能及时发现煤气泄露的同时也为准确定位煤气泄露发生地点提供了新的手段，由于本发明中采用了节点的编码技术以及与节点相关的用户基础表，使得维修部门能准确地找到煤气泄露的地点，比如发现Q_xxxx030000，Q_xxxx050000两个节点上有逆流现象，根据本发明中煤气网管对各节点的编码规则，煤气的正常流动方向是 $Q_{\mathrm{xxxx}010000}\&DoubleRightArrow;Q_{\mathrm{xxxx}030000}\&DoubleRightArrow;Q_{\mathrm{xxxx}050000},$ 所以很容易的判断煤气泄露发生在Q_xxxx030000之前和Q_xxxx010000之后，然后根据用户基础表的数据，如果用户基础表中Q_xxxx010000对应表示稻香苑社区，Q_xxxx030000对应表示朝晖社区，那么发生煤气泄露的地方就在从稻香苑社区到朝晖社区之间的支管上，一般来讲，发生煤气逆流现象不是一个煤气微量泄露而是管道破裂而造成，同样小区内部管网发现有逆流现象也可以用以上方法进行判断泄露发生的地方。

Claims (9)

1、一种煤气泄漏自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、将城市煤气网管用树型的网状结构表示，每个家庭用户是最终的节点，住宅单元的分表是家庭用户的上位节点，煤气的调压站是住宅单元分表的上位节点，而煤气供应站是树型的网状结构的根节点；

(2)、在家庭用户的节点上安装可远程读取煤气使用量数据的家用煤气表，所述的家用煤气表设有关闭阀门；在其余节点上安装可读取煤气输入量和煤气流量的流量检测装置，所述的流量检测装置设有关闭阀门，所述的家用煤气表和各个流量检测装置都通过远程通信单元与煤气供应站的信息中心连通；

(3)、上位节点在约定的时间读取隶属于该节点的下位节点的煤气使用量和煤气瞬时流量，并读取该上位节点的煤气输入量，将某节点的煤气输入量与隶属于该节点的下位各节点的煤气流量总和进行比较，如果输入量大于煤气流量总和表示该节点上煤气泄露；

(4)、信息中心向发生煤气泄漏的节点发送关闭阀门的指令，并向维修部门发送煤气泄漏告警信号。

2、如权利要求1所述的煤气泄漏自动检测方法，其特征在于：所述的煤气调压站与住宅单元之间设有城市小区节点，城市煤气网管的节点编码为10位数的编码：

第1至2位为煤气供应站节点的编码，按照对煤气网管的分布情况依次编号；

第3至4位为调压站节点的编码，按照隶属于同一供应站的煤气流动方向从小到大排列；

第5至6位为城市小区节点的编码，按照隶属于同一调压站的煤气流动方向从小到大排列；

第7至8位为住宅单元节点的编码，按照隶属于同一城市小区的煤气流动方向从小到大排列；

第9至10位为家庭用户节点的编码，按照隶属于同一住宅单元的煤气流动方向从小到大排列；

所述的各个节点的编码对应的地址信息存储到微处理器的信息存储部分，当某节点发生煤气泄漏时，从该节点的编码信息读取该节点的地址，并将该地址信息通过远程通信单元发送到维修部门。

3、如权利要求2所述的煤气泄漏自动检测方法，其特征在于：

所述的家用煤气表还包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气计量装置，该煤气计量装置包括正向超声波换能器、负向超声波换能器、微处理器，正向超声波换能器与负向超声波换能器的输出连接所述的微处理器，所述的关闭阀门安装在煤气管道的入口处；

所述的正向超声波换能器与负向超声波换能器安装在夹装部分的对侧位置，正向超声波换能器靠近煤气管道的用户使用端，负向超声波换能器远离煤气管道的用户使用端；

所述的微处理器包括：

在计量时可选择性地以正向超声波换能器与负向超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元；

与发送和接收切换单元连接的计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间

从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间

并得到顺逆流传播时间差 $\mathrm{\&Delta;t}=t_2^I-t_1^I$ 的时间计量单元；

流量计算单元，用于接收所述的时间计量单元输出的顺逆流传播时间差△t后，以下式测得煤气的流量：

$Q=450\mathrm{\&pi;D}{c}_2^2\tan \mathrm{\&theta;}\&times;\mathrm{\&Delta;t}$       式1；

上式1中，D为煤气管道的截面内径，以米为单位；C₂为超声波在静止煤气中的声速，以米·秒^-1为单位；θ为声束进入煤气的折射角；△t为顺逆流传播时间差，以秒为单位；Q为煤气的流量，以米³·小时^-1为单位；

将流量计算单元测得的煤气的流量传送给信息中心的远程通信单元；用于接收信息中心的远程的关闭/开启阀门指令的阀门驱动单元。

4、如权利要求3所述的煤气泄漏自动检测方法，其特征在于：所述的流量检测装置还包括煤气管道夹装部分、安装在夹装部分的煤气检控装置，该煤气检控装置包括正向超声波换能器、负向超声波换能器、微处理器，正向超声波换能器与负向超声波换能器的输出连接所述的微处理器，所述的关闭阀门安装在煤气管道的入口处；

所述的正向超声波换能器与负向超声波换能器安装在夹装部分的对侧位置，正向超声波换能器靠近煤气管道的用户使用端，负向超声波换能器远离煤气管道的用户使用端；

所述的微处理器包括：

在计量时可选择性地以正向超声波换能器与负向超声波换能器地其中之一为发射器、另一个为接收器的发送和接收切换单元；

与发送和接收切换单元连接的计量从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间

从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间

并得到顺逆流传播时间差 $\mathrm{\&Delta;t}=t_2^I-t_1^I$ 的时间计量单元；

流量计算单元，用于接收所述的时间计量单元输出的顺逆流传播时间差△t后，以下式测得煤气的流量：

$Q=450\mathrm{\&pi;D}{c}_2^2\tan \mathrm{\&theta;}\&times;\mathrm{\&Delta;t}$          式1；

上式1中，D为煤气管道的截面内径，以米为单位；C₂为超声波在静止煤气中的声速，以米·秒^-1为单位；θ为声束进入煤气的折射角；△t为顺逆流传播时间差，以秒为单位；Q为煤气的流量，以米³·小时^-1为单位；

将流量计算单元测得的煤气的流量传送给信息中心的远程通信单元；用于接收信息中心的远程的关闭/开启阀门指令的阀门驱动单元。

5、如权利要求3或4所述的煤气泄漏自动检测方法，其特征在于：所述的微处理器还包括：

用于存放一年中每天煤气静止状态时从正向超声波换能器发射到负向超声波换能器接收的顺流传播时间

从负向超声波换能器发射到正向超声波换能器接收的逆流传播时间

的信息存储部分；

比较分析单元，用于将计量单元测定的顺流传播时间

逆流传播时间与当天的

进行减运算，即下式：

${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d=t_1^d-t_1^I;$        ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d=t_2^d-t_2^I$            式2；

并根据顺流传播时间

逆流传播时间与管道煤气的流速u之间的关系，其关系式为：

$t_1^I=\frac{D/\sin \mathrm{\&theta;}}{c_2+u\cos \mathrm{\&theta;}}+\mathrm{\&tau;}$        式3；

$t_2^I=\frac{D/\sin \mathrm{\&theta;}}{c_2-u\cos \mathrm{\&theta;}}+\mathrm{\&tau;}$        式4；

上式3和4中，u为管道中煤气的流速，以米·秒^-1为单位；c₂为超声波在静止煤气中的声速，以米·秒^-1为单位；D为管道的内径，以米为单位；θ为声束进入煤气的折射角，τ由式4表示：

$\mathrm{\&tau;}=2\frac{l_1}{c_1}+{\mathrm{\&tau;}}_e$          式4；

上式4中，l₁为声导之长度，以米为单位；c₁为超声波在声导中的声速，以米·秒^-1为单位；

为超声脉冲通过声导的时间，以秒为单位，τ_e为电路延迟时间；

如果上式2计算得到的 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|=\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d>0$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d<0,$ 判断为煤气泄漏；

在比较分析单元判断为煤气泄漏时向关闭阀门发送关闭指令的关闭阀驱动单元，

在比较分析单元判断为煤气泄漏后通过远程通信接口向信息中心发送泄漏告警信号的远程通信单元。

6、如权利要求5所述的煤气泄漏自动检测方法，其特征在于：所述的比较分析单元还包括煤气逆流判断单元，

如果上式2计算得到的 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|=\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d<0$ 并且 ${\mathrm{\&epsiv;}}_2^d>0,$ 则判断为煤气逆流；

在比较分析单元判断为逆流时关闭阀驱动单元向关闭阀门发送关闭指令；

所述的远程通信单元还包括在比较分析单元判断为煤气逆流后将逆流告警信号通过远程通信接口传送给信息中心的逆流告警单元。

7、如权利要求6所述的煤气泄漏自动检测方法，其特征在于：所述的比较分析单元还包括漂移判断单元，

如果上式2计算得到的 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|\&NotEqual;\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|,$ 就判断为超声波传感器经时间而产生的漂移；

所述的微处理器还包括：

自动补偿单元，用于在比较分析单元计算得到 $\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\right|\&NotEqual;\left|{\mathrm{\&epsiv;}}_2^d\right|,$ 如果 ${\mathrm{\&epsiv;}}_1^d\&NotEqual;0,$ 则将

的数值存放到存储单元替换

的原值；如果ε₂≠0，则将

的数值存放到存储单元替换

的原值。

8、如权利要求7所述的煤气泄漏自动检测方法，其特征在于：所述的家用煤气表的微处理器还包括：将流量计算单元测得的煤气的流量传送给计费中心的远程通信单元。

9、如权利要求2所述的煤气泄漏自动检测方法，其特征在于：对于编码的第3至4位、第5至6位、第7至8位和第9至10位，如煤气向两侧流动，一侧为单数，另一侧为双数。

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