CN104806889A - 天然气长输管道管输损耗监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天然气长输管道管输损耗监测方法及装置，涉及天然气输送技术领域。该方法包括：获取各进气计量支路、各自用气计量支路、各出气计量支路上各仪表的标准不确定度；确定各进气计量支路、各自用气计量支路、各出气计量支路的不确定度；确定各条进气支路、各条自用气支路以及各条出气支路的不确定度；确定进气端部分和出气端部分的不确定度；计算一管输损耗上限值；确定一管输损耗指标，并确定一管输损耗正常范围；确定一预设周期内的各天的实际管输损耗率；若各天的实际管输损耗率中超出管输损耗正常范围的天数占预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比，确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。

Description

天然气长输管道管输损耗监测方法及装置

技术领域

本发明涉及天然气输送技术领域，尤其涉及一种天然气长输管道管输损耗监测方法及装置。

背景技术

当前，长输天然气管道具有距离长、气源和分输计量点多、覆盖面广的特点，加之输送环境温度、压力等工况条件的影响，不可避免地存在输送损耗。而管输损耗量的多少将直接关系到天然气企业生产成本的高低和经济效益的好坏，是任何一个天然气运销企业都极为重视的技术经济指标。

然而，当前的天然气长输管道的管输损耗管理，仅是通过日常统计来完成，具体是对管输损耗的分析以年为单位，进行统计，这样导致管输损耗监测不及时，难以实时监测管输损耗，因而无法及时对管输损耗进行控制。

发明内容

本发明的实施例提供一种天然气长输管道管输损耗监测方法及装置，以解决当前的管输损耗监测不及时，难以实时监测管输损耗，无法及时对管输损耗进行控制的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种天然气长输管道管输损耗监测方法，应用于一天然气长输管道计量系统，所述天然气长输管道计量系统包括进气端部分以及出气端部分；所述进气端部分包括多条进气支路，每条进气支路包括一至多条进气计量支路；所述出气端部分包括多条自用气支路和多条出气支路，每条自用气支路包括一至多条自用气计量支路，每条出气支路包括一至多条出气计量支路；所述方法，包括：

获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度；

根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度；

根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度；

根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度；

根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、所述进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值；

获取天然气长输管道计量系统的输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量以及实际天然气损耗量；

根据所述管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标，并根据所述管输损耗指标确定一管输损耗正常范围；

根据所述实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的各天的实际管输损耗率；

若所述预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。

具体的，所述获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度，包括：

获取各仪表的扩展不确定度和包含因子，将所述扩展不确定度和所述包含因子的比值确定为所述各仪表的标准不确定度。

具体的，所述根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，包括：

根据各进气计量支路上的各仪表的标准不确定度，确定各进气计量支路的不确定度：

$u_r\left(q_{\mathrm{ini}}\right)=\sqrt{{u_r}^2\left(q_f\right)+{u_r}^2\left(P_f\right)+{u_r}^2\left(T_f\right)+{u_r}^2\left(Z_f\right)+{u_r}^2\left(Z_n\right)}$

其中，u_r(q_ini)为进气计量支路的不确定度；u_r(q_f)为工作条件下的流量计标准不确定度；u_r(P_f)为工作条件下的压力计标准不确定度；u_r(T_f)为工作条件下的温度计标准不确定度；u_r(Z_f)为工作条件下压缩因子计算的不确定度；u_r(Z_n)为标准参比条件下压缩因子计算的不确定度。

进一步的，所述根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，还包括：

根据各自用气计量支路上的各仪表的标准不确定度，确定各自用气计量支路的不确定度：

$u_r\left(q_{\mathrm{pk}}\right)=\sqrt{{u_r}^2\left(q_f\right)+{u_r}^2\left(P_f\right)+{u_r}^2\left(T_f\right)+{u_r}^2\left(Z_f\right)+{u_r}^2\left(Z_n\right)}$

其中，u_r(q_pk)为自用气计量支路的不确定度；u_r(q_f)为工作条件下的流量计标准不确定度；u_r(P_f)为工作条件下的压力计标准不确定度；u_r(T_f)为工作条件下的温度计标准不确定度；u_r(Z_f)为工作条件下压缩因子计算的不确定度；u_r(Z_n)为标准参比条件下压缩因子的不确定度。

进一步的，所述根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，还包括：

根据各出气计量支路上的各仪表的标准不确定度，确定各出气计量支路的不确定度：

$u_r\left(q_{\mathrm{outj}}\right)=\sqrt{{u_r}^2\left(q_f\right)+{u_r}^2\left(P_f\right)+{u_r}^2\left(T_f\right)+{u_r}^2\left(Z_f\right)+{u_r}^2\left(Z_n\right)}$

其中，u_r(q_outj)为出气计量支路的不确定度；u_r(q_f)为工作条件下的流量计标准不确定度；u_r(P_f)为工作条件下的压力计标准不确定度；u_r(T_f)为工作条件下的温度计标准不确定度；u_r(Z_f)为工作条件下压缩因子计算的不确定度；u_r(Z_n)为标准参比条件下压缩因子计算的不确定度。

具体的，所述根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，包括：

根据i条进气计量支路的不确定度，确定具有i条进气计量支路的进气支路的不确定度：

$u_r=\left(Q_{\mathrm{inM}}\right)=\sqrt{{\left(\frac{q_{\mathrm{in}1}}{Q_{\mathrm{inM}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{in}1}\right)+{\left(\frac{q_{\mathrm{in}2}}{Q_{\mathrm{inM}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{in}2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{ini}}}{Q_{\mathrm{inM}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{ini}}\right)}$

其中，u_r(Q_inM)为进气支路的不确定度；Q_inM为i条进气计量支路的总流量，Q_inM＝q_in1+q_in2+...+q_ini；u_r(q_ini)为第i条进气计量支路的不确定度；q_ini为第i条进气计量支路的流量。

进一步的，所述根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，还包括：

根据k条自用气计量支路的不确定度，确定具有k条自用气计量支路的自用气支路的不确定度：

$u_r=\left(Q_{\mathrm{PH}}\right)=\sqrt{{\left(\frac{q_{p1}}{Q_{\mathrm{PH}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{p1}\right)+{\left(\frac{q_{p2}}{Q_{\mathrm{PH}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{p2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{pk}}}{Q_{\mathrm{PH}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{pk}}\right)}$

其中，u_r(Q_PH)为自用气支路的不确定度；Q_PH为k条自用气计量支路的总流量，Q_PH＝q_p1+q_p2+...+q_pk；u_r(q_pk)为第k条自用气计量支路的不确定度；q_pk为第k条自用气计量支路的流量。

具体的，所述根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，包括：

根据j条出气计量支路的不确定度，确定具有j条出气计量支路的出气支路的不确定度：

$u_r=\left(Q_{\mathrm{outN}}\right)=\sqrt{{\left(\frac{q_{\mathrm{out}1}}{Q_{\mathrm{outN}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{out}1}\right)+{\left(\frac{q_{\mathrm{out}2}}{Q_{\mathrm{outN}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{out}2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{outj}}}{Q_{\mathrm{outN}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{ouyj}}\right)}$

其中，u_r(Q_outN)为出气支路的不确定度；Q_outN为j条出气计量支路的总流量，Q_outN＝q_out1+q_out2+...+q_outj；u_r(q_outj)为第j条出气计量支路的不确定度；q_outj为第j条出气计量支路的流量。

具体的，所述根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度，包括：

根据M条进气支路的不确定度，确定具有M条进气支路的进气端部分的不确定度：

$u_c=\left(Q_{T1}\right)=\sqrt{{\left(\frac{Q_{\mathrm{in}1}}{Q_{T1}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{in}}\right)+{\left(\frac{Q_{\mathrm{in}2}}{Q_{T1}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{in}2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{inM}}}{Q_{T1}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{inM}}\right)}$

其中，u_c(Q_TI)为进气端部分的不确定度；Q_TI为M条进气支路的总流量，Q_TI＝Q_in1+Q_in2+...+Q_inM；u_r(Q_inM)为第M条进气支路的不确定度；Q_inM为第M条进气支路的流量。

进一步的，所述根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度，还包括：

根据N条出气支路的不确定度和H条自用气支路的不确定度，确定具有N条出气支路和H条自用气支路的出气端部分的不确定度：

$u_c\left(Q_{\mathrm{To}}\right)=\sqrt{\begin{array}{c}{\left(\frac{Q_{\mathrm{out}1}}{Q_{\mathrm{To}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{out}1}\right)+...+{\left(\frac{Q_{\mathrm{outN}}}{Q_{\mathrm{TO}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{outN}}\right)+\\ {\left(\frac{Q_{P1}}{Q_{\mathrm{TO}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{P1}\right)+...+{\left(\frac{Q_{\mathrm{PH}}}{Q_{\mathrm{TO}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{PH}}\right)\end{array}}$

其中，u_c(Q_TO)为出气端部分的不确定度；Q_TO为N条出气支路和H条自用气支路的总流量，Q_TO＝Q_out1+Q_out2+...+Q_outN+Q_p1+...+Q_PH；u_r(Q_outN)为第N条出气支路的不确定度；u_r(Q_PH)为第H条自用气支路的不确定度；Q_outN为第N条出气支路的流量；Q_PH为第H条自用气支路的流量。

具体的，所述根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、所述进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值，包括：

通过公式：

Δq_max＝Q_TI·u_c(Q_TI)+Q_TO·u_c(Q_TO)

计算所述管输损耗上限值Δq_max；

其中，Q_TI为进气端部分的进气总量；Q_TO为出气端部分的出气总量u_c(Q_TI)为进气端部分的不确定度；u_c(Q_TO)为出气端部分的不确定度。

具体的，所述根据所述管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标，并根据所述管输损耗指标确定一管输损耗正常范围，包括：

通过公式：

$W=\frac{\mathrm{\Δ}{q}_{\max }}{Q_a-(V_{S2}-V_{S1})}\×100\%$

确定所述管输损耗指标W；

其中，Q_a为输入总气量计量值；V_S2为期末管存量；V_S1为期初管存量；

确定所述管输损耗正常范围为(﹣W，W)。

具体的，所述根据所述实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的多个实际管输损耗率，包括：

通过公式：

$\mathrm{\η}=\frac{\mathrm{\Δ}{Q}_h}{Q_a-(V_{s2}-V_{s1})}\×100\%$

确定所述实际管输损耗率η；

其中，ΔQ_h为所述实际天然气损耗量。

另外，所述进气支路、自用气支路以及出气支路均包括备用计量支路；

在确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息之后，包括：

将当前应用的各进气计量支路、各自用气计量支路或者各出气计量支路分别切换到各自的备用计量支路上，以通过备用计量支路进行流量计量；

重新获取一预设监测周期内每天的实际管输损耗率，并确定该预设监测周期内的各实际管输损耗率超出所述管输损耗正常范围的天数；

若所述天数占所述预设监测周期的百分比大于一预设百分比，则确定原来应用的进气计量支路、自用气计量支路或者出气计量支路中的流量计的精度发生变化。

一种天然气长输管道管输损耗监测装置，应用于一天然气长输管道计量系统，所述天然气长输管道计量系统包括进气端部分以及出气端部分；所述进气端部分包括多条进气支路，每条进气支路包括一至多条进气计量支路；所述出气端部分包括多条自用气支路和多条出气支路，每条自用气支路包括一至多条自用气计量支路，每条出气支路包括一至多条出气计量支路；所述装置，包括：

仪表标准不确定度获取单元，用于获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度；

不确定度计算单元，用于根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度；

所述不确定度计算单元，还用于根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度；

所述不确定度计算单元，还用于根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度；

管输损耗上限值计算单元，用于根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、所述进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值；

数据获取单元，用于获取天然气长输管道计量系统的输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量以及实际天然气损耗量；

管输损耗正常范围计算单元，用于根据所述管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标，并根据所述管输损耗指标确定一管输损耗正常范围；

实际管输损耗率计算单元，用于根据所述实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的多个实际管输损耗率；

报警单元，用于在所述预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比时，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。

具体的，所述仪表标准不确定度获取单元，还用于：

获取各仪表的扩展不确定度和包含因子，将所述扩展不确定度和所述包含因子的比值确定为所述各仪表的标准不确定度。

本发明实施例提供的天然气长输管道管输损耗监测方法及装置，通过获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度，能够分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度；进而，能够分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度；从而，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度；之后，根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值；并根据管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标以及一管输损耗正常范围；根据实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的各天的实际管输损耗率；当预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。可见，本发明能够对天然气长输管道计量系统中的实际管输损耗率进行监测，从而在一定周期内管输损耗率多次超出管输损耗正常范围时，能够及时发出告警信息，便于将天然气长输管道计量系统的状况及时告知于系统外，避免了当前的管输损耗监测不及时，难以实时监测管输损耗，无法及时对管输损耗进行控制的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的天然气长输管道计量系统简化示意图；

图2为本发明实施例提供的天然气长输管道管输损耗监测方法的流程图一；

图3为本发明实施例提供的天然气长输管道管输损耗监测方法的流程图二；

图4为本发明实施例提供的天然气长输管道管输损耗监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种天然气长输管道管输损耗监测方法，如图1所示，应用于一天然气长输管道计量系统10，所述天然气长输管道计量系统10包括进气端部分11以及出气端部分12；所述进气端部分11包括多条进气支路13，每条进气支路13包括一至多条进气计量支路14；所述出气端部分12包括多条自用气支路15和多条出气支路16，每条自用气支路15包括一至多条自用气计量支路17，每条出气支路16包括一至多条出气计量支路18。该天然气长输管道管输损耗监测方法，如图2所示，包括：

步骤201、获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度。

步骤202、根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度。

步骤203、根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度。

步骤204、根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度。

步骤205、根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、所述进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值。

步骤206、获取天然气长输管道计量系统的输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量以及实际天然气损耗量。

步骤207、根据所述管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标，并根据所述管输损耗指标确定一管输损耗正常范围。

步骤208、根据所述实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的各天的实际管输损耗率。

步骤209、若所述预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。

本发明实施例提供的天然气长输管道管输损耗监测方法，通过获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度，能够分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度；进而，能够分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度；从而，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度；之后，根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值；并根据管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标以及一管输损耗正常范围；根据实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的各天的实际管输损耗率；当预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。可见，本发明能够对天然气长输管道计量系统中的实际管输损耗率进行监测，从而在一定周期内管输损耗率多次超出管输损耗正常范围时，能够及时发出告警信息，便于将天然气长输管道计量系统的状况及时告知于系统外，避免了当前的管输损耗监测不及时，难以实时监测管输损耗，无法及时对管输损耗进行控制的问题。

为了使本领域的技术人员更好的了解本发明，下面列举一个更为详细的实施例，如图3所示，本发明实施例提供的天然气长输管道管输损耗监测方法，应用于如图1所示的天然气长输管道计量系统10，所述天然气长输管道计量系统10包括进气端部分11以及出气端部分12；所述进气端部分11包括多条进气支路13，每条进气支路13包括一至多条进气计量支路14；所述出气端部分12包括多条自用气支路15和多条出气支路16，每条自用气支路15包括一至多条自用气计量支路17，每条出气支路16包括一至多条出气计量支路18。另外，该进气支路13、自用气支路15以及出气支路16均可以包括备用计量支路。其中，各进气计量支路并联、自用气计量支路和出气计量支路分别并联。

该天然气长输管道管输损耗监测方法，包括：

步骤301、获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度。

具体的，可以通过获取各仪表的扩展不确定度和包含因子，将所述扩展不确定度和所述包含因子的比值确定为所述各仪表的标准不确定度。各仪表的扩展不确定度和包含因子可以在检定或校准证书上预先得到。此处的仪表一般为流量计、温度和压力指示表、色谱分析仪等仪表。

步骤302、根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度。

其中，可以根据各进气计量支路上的各仪表的标准不确定度，确定各进气计量支路的不确定度：

$u_r\left(q_{\mathrm{ini}}\right)=\sqrt{{u_r}^2\left(q_f\right)+{u_r}^2\left(P_f\right)+{u_r}^2\left(T_f\right)+{u_r}^2\left(Z_f\right)+{u_r}^2\left(Z_n\right)}$

在上式中，u_r(q_ini)为进气计量支路的不确定度；u_r(q_f)为工作条件下的流量计标准不确定度；u_r(P_f)为工作条件下的压力计标准不确定度；u_r(T_f)为工作条件下的温度计标准不确定度；u_r(Z_f)为工作条件下压缩因子计算的不确定度；u_r(Z_n)为标准参比条件下压缩因子计算的不确定度。

另外，可以根据各自用气计量支路上的各仪表的标准不确定度，确定各自用气计量支路的不确定度：

$u_r\left(q_{\mathrm{pk}}\right)=\sqrt{{u_r}^2\left(q_f\right)+{u_r}^2\left(P_f\right)+{u_r}^2\left(T_f\right)+{u_r}^2\left(Z_f\right)+{u_r}^2\left(Z_n\right)}$

其中，u_r(q_pk)为自用气计量支路的不确定度；u_r(q_f)为工作条件下的流量计标准不确定度；u_r(P_f)为工作条件下的压力计标准不确定度；u_r(T_f)为工作条件下的温度计标准不确定度；u_r(Z_f)为工作条件下压缩因子计算的不确定度；u_r(Z_n)为标准参比条件下压缩因子计算的不确定度。

另外，可以根据各出气计量支路上的各仪表的标准不确定度，确定各出气计量支路的不确定度：

$u_r\left(q_{\mathrm{outj}}\right)=\sqrt{{u_r}^2\left(q_f\right)+{u_r}^2\left(P_f\right)+{u_r}^2\left(T_f\right)+{u_r}^2\left(Z_f\right)+{u_r}^2\left(Z_n\right)}$

其中，u_r(q_outj)为出气计量支路的不确定度；u_r(q_f)为工作条件下的流量计标准不确定度；u_r(P_f)为工作条件下的压力计标准不确定度；u_r(T_f)为工作条件下的温度计标准不确定度；u_r(Z_f)为工作条件下压缩因子计算的不确定度；u_r(Z_n)为标准参比条件下压缩因子计算的不确定度。

步骤303、根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度。

具体的，例如一进气支路具有i条进气计量支路，则根据i条进气计量支路的不确定度确定具有i条进气计量支路的进气支路的不确定度为：

$u_r=\left(Q_{\mathrm{inM}}\right)=\sqrt{{\left(\frac{q_{\mathrm{in}1}}{Q_{\mathrm{inM}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{in}1}\right)+{\left(\frac{q_{\mathrm{in}2}}{Q_{\mathrm{inM}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{in}2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{ini}}}{Q_{\mathrm{inM}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{ini}}\right)}$

其中，u_r(Q_inM)为进气支路的不确定度；Q_inM为i条进气计量支路的总流量，Q_inM＝q_in1+q_in2+...+q_ini；u_r(q_ini)为第i条进气计量支路的不确定度；q_ini为第i条进气计量支路的流量。

又例如一自用气支路具有k条自用气计量支路，则根据这k条自用气计量支路的不确定度，确定具有k条自用气计量支路的自用气支路的不确定度为：

$u_r=\left(Q_{\mathrm{PH}}\right)=\sqrt{{\left(\frac{q_{p1}}{Q_{\mathrm{PH}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{p1}\right)+{\left(\frac{q_{p2}}{Q_{\mathrm{PH}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{p2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{pk}}}{Q_{\mathrm{PH}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{pk}}\right)}$

其中，u_r(Q_PH)为自用气支路的不确定度；Q_PH为k条自用气计量支路的总流量，Q_PH＝q_p1+q_p2+...+q_pk；u_r(q_pk)为第k条自用气计量支路的不确定度；q_pk为第k条自用气计量支路的流量。

又例如，一出气支路具有j条出气计量支路，则根据这j条出气计量支路的不确定度，确定具有j条出气计量支路的出气支路的不确定度为：

$u_r=\left(Q_{\mathrm{outN}}\right)=\sqrt{{\left(\frac{q_{\mathrm{out}1}}{Q_{\mathrm{outN}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{out}1}\right)+{\left(\frac{q_{\mathrm{out}2}}{Q_{\mathrm{outN}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{out}2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{outj}}}{Q_{\mathrm{outN}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{ouyj}}\right)}$

其中，u_r(Q_outN)为出气支路的不确定度；Q_outN为j条出气计量支路的总流量，Q_outN＝q_out1+q_out2+...+q_outj；u_r(q_outj)为第j条出气计量支路的不确定度；q_outj为第j条出气计量支路的流量。

步骤304、根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度。

此处，例如进气端部分具有M条进气支路，则根据该M条进气支路的不确定度，确定具有M条进气支路的进气端部分的不确定度可以为：

$u_c=\left(Q_{T1}\right)=\sqrt{{\left(\frac{Q_{\mathrm{in}1}}{Q_{T1}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{in}}\right)+{\left(\frac{Q_{\mathrm{in}2}}{Q_{T1}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{in}2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{inM}}}{Q_{T1}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{inM}}\right)}$

其中，u_c(Q_TI)为进气端部分的不确定度；Q_TI为M条进气支路的总流量，Q_TI＝Q_in1+Q_in2+...+Q_inM；u_r(Q_inM)为第M条进气支路的不确定度；Q_inM为第M条进气支路的流量。

另外，例如出气端部分具有N条出气支路和H条自用气支路，则根据N条出气支路的不确定度和H条自用气支路的不确定度，确定具有N条出气支路和H条自用气支路的出气端部分的不确定度可以为：

$u_c\left(Q_{\mathrm{To}}\right)=\sqrt{\begin{array}{c}{\left(\frac{Q_{\mathrm{out}1}}{Q_{\mathrm{To}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{out}1}\right)+...+{\left(\frac{Q_{\mathrm{outN}}}{Q_{\mathrm{TO}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{outN}}\right)+\\ {\left(\frac{Q_{P1}}{Q_{\mathrm{TO}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{P1}\right)+...+{\left(\frac{Q_{\mathrm{PH}}}{Q_{\mathrm{TO}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{PH}}\right)\end{array}}$

其中，u_c(Q_TO)为出气端部分的不确定度；Q_TO为N条出气支路和H条自用气支路的总流量，Q_TO＝Q_out1+Q_out2+...+Q_outN+Q_p1+...+Q_PH；u_r(Q_outN)为第N条出气支路的不确定度；u_r(Q_PH)为第H条自用气支路的不确定度；Q_outN为第N条出气支路的流量；Q_PH为第H条自用气支路的流量。

步骤305、根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、所述进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值。

在一实施例中，此处具体可以通过公式：Δq_max＝Q_TI·u_c(Q_TI)+Q_TO·u_c(Q_TO)计算所述管输损耗上限值Δq_max；

其中，Q_TI为进气端部分的进气总量；Q_TO为出气端部分的出气总量u_c(Q_TI)为进气端部分的不确定度；u_c(Q_TO)为出气端部分的不确定度。

步骤306、获取天然气长输管道计量系统的输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量以及实际天然气损耗量。

步骤307、根据所述管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标，并根据所述管输损耗指标确定一管输损耗正常范围。

具体的，该管输损耗指标W可以通过如下公式来计算：

$W=\frac{\mathrm{\Δ}{q}_{\max }}{Q_a-(V_{S2}-V_{S1})}\×100\%$

其中，Q_a为输入总气量计量值；V_S2为期末管存量；V_S1为期初管存量；

这样，可以确定所述管输损耗正常范围为区间(﹣W，W)。

其中，期末管存量和期初管存量均可以由如下方式获取：

$V_s=\frac{V_1\×P_{\mathrm{pj}}\×T_0\×Z_0}{P_0\×T_{\mathrm{pj}}\×Z_1}$

V_s—管段在标准状态下的管存量；

V₁—管段的设计管容量， $V_1=\frac{\mathrm{\π}{d}^2\×L}{4};$

P_pj—管段内气体平均压力(绝对压力)， $P_{\mathrm{pj}}=\frac{2}{3}\×[P_1+P_2-\frac{P_1\×P_2}{P_1+P_2}];$

T₀—标准状态下的温度，数值可以为293.15K；

Z₀—标准状态下的压缩因子，数值可以为0.9980；

P₀—标准状态下的压力，数值可以为0.101325MPa；

T_pj—管段内气体平均温度， $T_{\mathrm{Pj}}=\frac{2}{3}\×T_2+\frac{1}{3}\×T_1;$

Z₁—操作工况下的压缩因子；

d—管段的内直径；

L—管段的长度；

P₁—管段起点气体压力；

P₂—管段终点气体压力；

T₁—管段起点气体温度；

T₂—管段终点气体温度。

步骤308、根据所述实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的各天的实际管输损耗率。

值得说明的是，该预设周期可以是每两周、每月或者每年，该多个实际管输损耗率的获取可以是在每两周中的每一天均获取一次，或者在每月中的每一天均获取一次，或者在每年中的每一天均获取一次。优选的，为了实现管输损耗的实时监测，该预设周期可以是周期较短的每两周；另外，可以连续测量多个预设周期的实际管输损耗率，例如测量5个预设周期，每个预设周期均为两周。

该实际管输损耗率η通过公式表示为：

$\mathrm{\η}=\frac{\mathrm{\Δ}{Q}_h}{Q_a-(V_{s2}-V_{s1})}\×100\%$

其中，ΔQ_h为所述实际天然气损耗量，ΔQ_h＝Q_a-(V_s2-V_s1)-Q_b-Q_c-Q_f。其中，该Q_b为销售气量计量值，Q_c为自用气量计量值，Q_f为天然气放空气量。

对于天然气长输管道，放空气是指站场或干线管道关闭上下游阀门后进行放空或者因泄漏损耗的天然气，放空气量 $Q_f=2865\×V\×(\frac{P_1}{T_1\×Z_1}-\frac{P_2}{T_2\×Z_2});$

其中，V—放空部分工艺系统管容；

P₁—放空初始时系统压力；

T₁—放空初始时系统温度；

Z₁—放空初始时的天然气压缩因子；

P₂—放空结束时系统压力；

T₂—放空结束时系统温度；

Z₂—放空结束时的天然气压缩因子。

步骤309、若所述预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。

例如，一个预设周期内测量了30天，该30天的实际管输损耗率η中有15天的实际管输损耗率η大于W或者小于﹣W，在排除了管输泄漏和较大的操作工况变化的情况下，则表示天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，需要对天然气长输管道计量系统进行检修，例如重新校正流量计。值得说明的是，上述的15天是该预设周期(即30天)的50％，该50％可以是本领域的技术人员根据一天然气长输管道实际的运行情况所确定，而50％仅属于本领域的技术人员所能得到的其中一个百分比，其他的百分比在此处不做限定。

步骤310、将当前应用的各进气计量支路、各自用气计量支路或者各出气计量支路分别切换到各自的备用计量支路上，以通过备用计量支路进行流量计量。

步骤311、重新获取一预设监测周期内每天的实际管输损耗率，并确定该预设监测周期内的各实际管输损耗率超出所述管输损耗正常范围的天数。

步骤312、若所述天数占所述预设监测周期的百分比大于一预设百分比，则确定原来应用的进气计量支路、自用气计量支路或者出气计量支路中的流量计的精度发生变化。

此处，当上述天数占预设监测周期的百分比大于一预设百分比时，表示原来应用的计量支路(进气计量支路、自用气计量支路或者出气计量支路)存在问题，从而通过这种方式能够对待检修的计量支路进行确认。例如，一预设检测周期为30天，而该预设百分比可以为50％，则当该预设监测周期内的各实际管输损耗率超出管输损耗正常范围的天数大于15天时，可以确定原来应用的进气计量支路、自用气计量支路或者出气计量支路中的流量计的精度发生变化。值得说明的是，该预设百分比可以是本领域的技术人员根据一天然气长输管道实际的运行情况所确定，而50％仅属于本领域的技术人员所能得到的其中一个百分比，其他的百分比在此处不做限定。

本发明实施例提供的天然气长输管道管输损耗监测方法，通过获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度，能够分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度；进而，能够分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度；从而，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度；之后，根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值；并根据管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标以及一管输损耗正常范围；根据实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的各天的实际管输损耗率；当预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。可见，本发明能够对天然气长输管道计量系统中的实际管输损耗率进行监测，从而在一定周期内管输损耗率多次超出管输损耗正常范围时，能够及时发出告警信息，便于将天然气长输管道计量系统的状况及时告知于系统外，避免了当前的管输损耗监测不及时，难以实时监测管输损耗，无法及时对管输损耗进行控制的问题。

对应于上述的图2和图3对应的方法实施例，如图4所示，本发明实施例提供的一种天然气长输管道管输损耗监测装置，应用于上述图2所示的天然气长输管道计量系统，该天然气长输管道管输损耗监测装置，包括：

仪表标准不确定度获取单元41，可以获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度。

不确定度计算单元42，可以根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度。

该不确定度计算单元42，还可以根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度。

该不确定度计算单元42，还可以根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度。

管输损耗上限值计算单元43，可以根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、所述进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值。

数据获取单元44，可以获取天然气长输管道计量系统的输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量以及实际天然气损耗量。

管输损耗正常范围计算单元45，可以根据所述管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标，并根据所述管输损耗指标确定一管输损耗正常范围。

实际管输损耗率计算单元46，可以根据所述实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的多个实际管输损耗率。

报警单元47，可以在所述预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比时，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。

具体的，该仪表标准不确定度获取单元41，还可以获取各仪表的扩展不确定度和包含因子，将所述扩展不确定度和所述包含因子的比值确定为所述各仪表的标准不确定度。

本发明实施例提供的天然气长输管道管输损耗监测装置的具体实现方式可以参见上述方法实施例，此处不再赘述。

本发明实施例提供的天然气长输管道管输损耗监测装置，通过获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度，能够分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度；进而，能够分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度；从而，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度；之后，根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值；并根据管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标以及一管输损耗正常范围；根据实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的各天的实际管输损耗率；当预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。可见，本发明能够对天然气长输管道计量系统中的实际管输损耗率进行监测，从而在一定周期内管输损耗率多次超出管输损耗正常范围时，能够及时发出告警信息，便于将天然气长输管道计量系统的状况及时告知于系统外，避免了当前的管输损耗监测不及时，难以实时监测管输损耗，无法及时对管输损耗进行控制的问题。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (16)

1.一种天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，应用于一天然气长输管道计量系统，所述天然气长输管道计量系统包括进气端部分以及出气端部分；所述进气端部分包括多条进气支路，每条进气支路包括一至多条进气计量支路；所述出气端部分包括多条自用气支路和多条出气支路，每条自用气支路包括一至多条自用气计量支路，每条出气支路包括一至多条出气计量支路；所述方法，包括：

获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度；

根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度；

根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度；

根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度；

根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、所述进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值；

获取天然气长输管道计量系统的输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量以及实际天然气损耗量；

根据所述管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标，并根据所述管输损耗指标确定一管输损耗正常范围；

根据所述实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的各天的实际管输损耗率；

若所述预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。

2.根据权利要求1所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度，包括：

获取各仪表的扩展不确定度和包含因子，将所述扩展不确定度和所述包含因子的比值确定为所述各仪表的标准不确定度。

3.根据权利要求1所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，包括：

根据各进气计量支路上的各仪表的标准不确定度，确定各进气计量支路的不确定度：

$u_r\left(q_{\mathrm{ini}}\right)=\sqrt{{u_r}^2\left(q_f\right)+{u_r}^2\left(P_f\right)+{u_r}^2\left(T_f\right)+{u_r}^2\left(Z_f\right)+{u_r}^2\left(Z_n\right)}$

其中，u_r(q_ini)为进气计量支路的不确定度；u_r(q_f)为工作条件下的流量计标准不确定度；u_r(P_f)为工作条件下的压力计标准不确定度；u_r(T_f)为工作条件下的温度计标准不确定度；u_r(Z_f)为工作条件下压缩因子计算的不确定度；u_r(Z_n)为标准参比条件下压缩因子计算的不确定度。

4.根据权利要求3所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，还包括：

根据各自用气计量支路上的各仪表的标准不确定度，确定各自用气计量支路的不确定度：

$u_r\left(q_{\mathrm{pk}}\right)=\sqrt{{u_r}^2\left(q_f\right)+{u_r}^2\left(P_f\right)+{u_r}^2\left(T_f\right)+{u_r}^2\left(Z_f\right)+{u_r}^2\left(Z_n\right)}$

其中，u_r(q_pk)为自用气计量支路的不确定度；u_r(q_f)为工作条件下的流量计标准不确定度；u_r(P_f)为工作条件下的压力计标准不确定度；u_r(T_f)为工作条件下的温度计标准不确定度；u_r(Z_f)为工作条件下压缩因子计算的不确定度；u_r(Z_n)为标准参比条件下压缩因子计算的不确定度。

5.根据权利要求4所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，还包括：

根据各出气计量支路上的各仪表的标准不确定度，确定各出气计量支路的不确定度：

$u_r\left(q_{\mathrm{outj}}\right)=\sqrt{{u_r}^2\left(q_f\right)+{u_r}^2\left(P_f\right)+{u_r}^2\left(T_f\right)+{u_r}^2\left(Z_f\right)+{u_r}^2\left(Z_n\right)}$

其中，u_r(q_outj)为出气计量支路的不确定度；u_r(q_f)为工作条件下的流量计标准不确定度；u_r(P_f)为工作条件下的压力计标准不确定度；u_r(T_f)为工作条件下的温度计标准不确定度；u_r(Z_f)为工作条件下压缩因子计算的不确定度；u_r(Z_n)为标准参比条件下压缩因子计算的不确定度。

6.根据权利要求5所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，包括：

根据i条进气计量支路的不确定度，确定具有i条进气计量支路的进气支路的不确定度：

$u_r\left(Q_{\mathrm{inM}}\right)=\sqrt{{\left(\frac{q_{\mathrm{in}1}}{Q_{\mathrm{inM}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{in}1}\right)+{\left(\frac{q_{\mathrm{in}2}}{Q_{\mathrm{inM}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{in}2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{ini}}}{Q_{\mathrm{inM}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{ini}}\right)}$

其中，u_r(Q_inM)为进气支路的不确定度；Q_inM为i条进气计量支路的总流量，Q_inM＝q_in1+q_in2+...+q_ini；u_r(q_ini)为第i条进气计量支路的不确定度；q_ini为第i条进气计量支路的流量。

7.根据权利要求6所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，还包括：

根据k条自用气计量支路的不确定度，确定具有k条自用气计量支路的自用气支路的不确定度：

$u_r\left(Q_{\mathrm{PH}}\right)=\sqrt{{\left(\frac{q_{p1}}{Q_{\mathrm{PH}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{p1}\right)+{\left(\frac{q_{p2}}{Q_{\mathrm{PH}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{p2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{pk}}}{Q_{\mathrm{PH}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{pk}}\right)}$

其中，u_r(Q_PH)为自用气支路的不确定度；Q_PH为k条自用气计量支路的总流量，Q_PH＝q_p1+q_p2+...+q_pk；u_r(q_pk)为第k条自用气计量支路的不确定度；q_pk为第k条自用气计量支路的流量。

8.根据权利要求7所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，包括：

根据j条出气计量支路的不确定度，确定具有j条出气计量支路的出气支路的不确定度：

$u_r\left(Q_{\mathrm{outN}}\right)=\sqrt{{\left(\frac{q_{\mathrm{out}1}}{Q_{\mathrm{outN}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{out}1}\right)+{\left(\frac{q_{\mathrm{out}2}}{Q_{\mathrm{outN}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{out}2}\right)+...{\left(\frac{q_{\mathrm{outj}}}{Q_{\mathrm{outN}}}\right)}^2{u}_r^2\left(q_{\mathrm{outj}}\right)}$

其中，u_r(Q_outN)为出气支路的不确定度；Q_outN为j条出气计量支路的总流量，Q_outN＝q_out1+q_out2+...+q_outj；u_r(q_outj)为第j条出气计量支路的不确定度；q_outj为第j条出气计量支路的流量。

9.根据权利要求8所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度，包括：

根据M条进气支路的不确定度，确定具有M条进气支路的进气端部分的不确定度：

$u_c\left(Q_{\mathrm{TI}}\right)=\sqrt{{\left(\frac{Q_{\mathrm{in}1}}{Q_{\mathrm{TI}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{in}1}\right)+{\left(\frac{Q_{\mathrm{in}2}}{Q_{\mathrm{TI}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{in}2}\right)+...{\left(\frac{Q_{\mathrm{inM}}}{Q_{\mathrm{TI}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{inM}}\right)}$

其中，u_c(Q_TI)为进气端部分的不确定度；Q_TI为M条进气支路的总流量，Q_TI＝Q_in1+Q_in2+...+Q_inM；u_r(Q_inM)为第M条进气支路的不确定度；Q_inM为第M条进气支路的流量。

10.根据权利要求9所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度，还包括：

根据N条出气支路的不确定度和H条自用气支路的不确定度，确定具有N条出气支路和H条自用气支路的出气端部分的不确定度：

$u_c\left(Q_{\mathrm{TO}}\right)=\sqrt{\begin{array}{c}{\left(\frac{Q_{\mathrm{out}1}}{Q_{\mathrm{TO}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{out}1}\right)+...+{\left(\frac{Q_{\mathrm{outN}}}{Q_{\mathrm{TO}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{outN}}\right)+\\ {\left(\frac{Q_{P1}}{Q_{\mathrm{TO}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{P1}\right)+...+{\left(\frac{Q_{\mathrm{PH}}}{Q_{\mathrm{TO}}}\right)}^2{u}_r^2\left(Q_{\mathrm{PH}}\right)\end{array}}$

其中，u_c(Q_TO)为出气端部分的不确定度；Q_TO为N条出气支路和H条自用气支路的总流量，Q_TO＝Q_out1+Q_out2+...+Q_outN+Q_p1+...+Q_PH；u_r(Q_outN)为第N条出气支路的不确定度；u_r(Q_PH)为第H条自用气支路的不确定度；Q_outN为第N条出气支路的流量；Q_PH为第H条自用气支路的流量。

11.根据权利要求10所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、所述进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值，包括：

通过公式：

Δq_max＝Q_TI·u_c(Q_TI)+Q_TO·u_c(Q_TO)

计算所述管输损耗上限值Δq_max；

其中，Q_TI为进气端部分的进气总量；Q_TO为出气端部分的出气总量；u_c(Q_TI)为进气端部分的不确定度；u_c(Q_TO)为出气端部分的不确定度。

12.根据权利要求11所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标，并根据所述管输损耗指标确定一管输损耗正常范围，包括：

通过公式：

$W=\frac{{\mathrm{\Δq}}_{\max }}{Q_a-(V_{S2}-V_{S1})}\×100\%$

确定所述管输损耗指标W；

其中，Q_a为输入总气量计量值；V_S2为期末管存量；V_S1为期初管存量；

确定所述管输损耗正常范围为(﹣W，W)。

13.根据权利要求12所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述根据所述实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的多个实际管输损耗率，包括：

通过公式：

$\mathrm{\η}=\frac{{\mathrm{\ΔQ}}_h}{Q_a-(V_{s2}-V_{s1})}\×100\%$

确定所述实际管输损耗率η；

其中，ΔQ_h为所述实际天然气损耗量。

14.根据权利要求1至13任一项所述的天然气长输管道管输损耗监测方法，其特征在于，所述进气支路、自用气支路以及出气支路均包括备用计量支路；

在确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息之后，包括：

将当前应用的各进气计量支路、各自用气计量支路或者各出气计量支路分别切换到各自的备用计量支路上，以通过备用计量支路进行流量计量；

重新获取一预设监测周期内每天的实际管输损耗率，并确定该预设监测周期内的各实际管输损耗率超出所述管输损耗正常范围的天数；

若所述天数占所述预设监测周期的百分比大于一预设百分比，则确定原来应用的进气计量支路、自用气计量支路或者出气计量支路中的流量计的精度发生变化。

15.一种天然气长输管道管输损耗监测装置，其特征在于，应用于一天然气长输管道计量系统，所述天然气长输管道计量系统包括进气端部分以及出气端部分；所述进气端部分包括多条进气支路，每条进气支路包括一至多条进气计量支路；所述出气端部分包括多条自用气支路和多条出气支路，每条自用气支路包括一至多条自用气计量支路，每条出气支路包括一至多条出气计量支路；所述装置，包括：

仪表标准不确定度获取单元，用于获取各进气计量支路、各自用气计量支路以及各出气计量支路上各仪表的标准不确定度；

不确定度计算单元，用于根据所述各仪表的标准不确定度，分别确定各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度；

所述不确定度计算单元，还用于根据所述各进气计量支路的不确定度、各自用气计量支路的不确定度以及各出气计量支路的不确定度，分别确定各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度；

所述不确定度计算单元，还用于根据所述各条进气支路的不确定度、各条自用气支路的不确定度以及各条出气支路的不确定度，分别确定进气端部分的不确定度，以及出气端部分的不确定度；

管输损耗上限值计算单元，用于根据进气端部分的进气总量、出气端部分的出气总量、所述进气端部分的不确定度以及出气端部分的不确定度计算一管输损耗上限值；

数据获取单元，用于获取天然气长输管道计量系统的输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量以及实际天然气损耗量；

管输损耗正常范围计算单元，用于根据所述管输损耗上限值、输入总气量计量值、期末管存量以及期初管存量，确定一管输损耗指标，并根据所述管输损耗指标确定一管输损耗正常范围；

实际管输损耗率计算单元，用于根据所述实际天然气损耗量、输入总气量计量值、期末管存量、期初管存量，确定一预设周期内的多个实际管输损耗率；

报警单元，用于在所述预设周期内的各天的实际管输损耗率中超出所述管输损耗正常范围的天数占所述预设周期总天数的百分比大于一预设天数百分比时，则确定天然气长输管道计量系统中的流量计精度变化，并向外发出告警信息。

16.根据权利要求15所述的天然气长输管道管输损耗监测装置，其特征在于，所述仪表标准不确定度获取单元，具体用于：

获取各仪表的扩展不确定度和包含因子，将所述扩展不确定度和所述包含因子的比值确定为所述各仪表的标准不确定度。