CN108680708A - 一种甲烷来源预测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种甲烷来源预测方法及装置，该方法包括采集监测点的甲烷监测数据；根据监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线；将监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断所述监测点的甲烷来源。本发明根据监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线。并将监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断监测点的甲烷来源。本发明对甲烷来源进行有效辨识，可以防止天然气管道错误开挖，节约开挖成本，保证天然气管线的安全运行。

Description

一种甲烷来源预测方法及装置

技术领域

本发明涉及天然气管道安全管理领域，更具体的，涉及一种甲烷来源预测方法及装置。

背景技术

甲烷是一种具有爆炸危险性的气体，是组成天然气的主要成分，同时也是沼气的主要成分。甲烷来源的区分，在天然气管道安全管理中具有十分重要的环节，进行甲烷来源的有效辨识，可以防止天然气管道错误开挖，节约开挖成本，也保证了天然气管线的安全运行。

目前，大部分的可燃气体检测设备或监测装置都是针对甲烷进行检测分析，然而，现有的甲烷检测手段难以区分甲烷的来源，也就难以根据甲烷来源针对性的开挖天然气管道，使天然气管道挖掘成本提高。

发明内容

本发明为解决传统数据分析报告效率低下，耗费人力物力的缺陷，提供一种甲烷来源预测方法。

一方面，本发明提供一种甲烷来源预测方法，包括：

采集监测点的甲烷监测数据；其中，所述甲烷监测数据包括预设时间内各时刻的甲烷浓度和温度；

根据所述监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线；

将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断所述监测点的甲烷来源。

其中，在采集监测点的甲烷监测数据之前，所述方法还包括：

采集第一类来源的甲烷监测数据，根据所述第一类来源的甲烷监测数据，获取所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线；

采集第二类来源的甲烷监测数据，根据所述第二类来源的甲烷监测数据，获取所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线。

其中，所述根据所述监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线具体包括：

根据预设时间内所述监测点各时刻的甲烷浓度和温度，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线函数z＝f(x,y)，

式中，z表示甲烷浓度，x表示时间，y表示温度。

其中，所述将监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断所述监测点的甲烷来源，具体包括：

将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，分别与各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行相似度分析；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第一类来源；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第二类来源。

另一方面，本发明还提供一种甲烷来源预测装置，包括：

采集模块，用于采集监测点的甲烷监测数据；其中，所述甲烷监测数据包括预设时间内各时刻的甲烷浓度和温度；

生成模块，用于根据所述监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线；

判断模块，用于将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断所述监测点的甲烷来源。

其中，所述装置还包括：

第一获取单元，用于采集第一类来源的甲烷监测数据，根据所述第一类来源的甲烷监测数据，获取所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线；

第二获取单元，用于采集第二类来源的甲烷监测数据，根据所述第二类来源的甲烷监测数据，获取所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线。

其中，所述生成模块具体用于：

根据预设时间内所述监测点各时刻的甲烷浓度和温度，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线函数z＝f(x,y)，

式中，z表示甲烷浓度，x表示时间，y表示温度。

其中，所述判断模块具体用于：

将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，分别与各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行相似度分析；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第一类来源；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第二类来源。

本发明实施例提供的甲烷来源预测方法及装置，根据监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线。并将监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断监测点的甲烷来源。本发明对甲烷来源进行有效辨识，可以防止天然气管道错误开挖，节约开挖成本，保证天然气管线的安全运行。

附图说明

图1为根据本发明实施例提供的甲烷来源预测方法流程示意图；

图2为根据本发明实施例提供的甲烷来源预测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一模块实施例，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。

图1为根据本发明实施例提供的甲烷来源预测方法流程示意图。如图1所示，甲烷来源预测方法包括：

步骤101：采集监测点的甲烷监测数据；其中，所述甲烷监测数据包括预设时间内各时刻的甲烷浓度和温度；

甲烷是天然气，沼气的主要成分。甲烷来源的区分，在天然气管道安全管理中具有十分重要的环节，进行甲烷来源的有效辨识，可以防止天然气管道错误开挖，节约开挖成本，也保证了天然气管线的安全运行。

本发明实施例通过统计分析，可以得到每种来源的甲烷浓度变化都具有一定的规律，例如，来自于天然气的甲烷随时间呈周期性变化，而来自于沼气的甲烷浓度变化则还与温度相关。本实施例中，第一类来源的甲烷表示来自于天然气的甲烷，第二类来源的甲烷表示来自于沼气的甲烷。

本发明实施例中，首先采集监测点的甲烷监测数据。其中，所述甲烷监测数据包括预设时间内各时刻的甲烷浓度和温度。通过采集监测点的甲烷监测数据，将监测点的甲烷监测数据生成表格，为之后获取监测点的甲烷浓度变化曲线提供支持。

步骤102，根据所述监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线；

根据预设时间内所述监测点各时刻的甲烷浓度和温度，可以作图得到甲烷浓度随时间和温度的变化曲线。拟合获得监测点的甲烷浓度变化曲线。

步骤103，将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断所述监测点的甲烷来源。

本实施例中，将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，分别与各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配分析。其中，来自于天然气的甲烷随时间呈周期性变化，而来自于沼气的甲烷浓度变化则还与温度相关。第一类来源的甲烷表示来自于天然气的甲烷，第二类来源的甲烷表示来自于沼气的甲烷。

若监测点的甲烷浓度变化曲线与第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线相匹配，则监测点的甲烷来自于天然气。若监测点的甲烷浓度变化曲线与第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线相匹配，则监测点的甲烷来自于沼气。

本发明实施例提供的甲烷来源预测方法，根据监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线。并将监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断监测点的甲烷来源。本发明对甲烷来源进行有效辨识，可以防止天然气管道错误开挖，节约开挖成本，保证天然气管线的安全运行。

在上述实施例的基础上，在采集监测点的甲烷监测数据之前，所述方法还包括：

采集第一类来源的甲烷监测数据，根据所述第一类来源的甲烷监测数据，获取所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线；

采集第二类来源的甲烷监测数据，根据所述第二类来源的甲烷监测数据，获取所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线。

具体地，确定甲烷的来源，例如甲烷来自于天然气。采集甲烷监测数据，甲烷监测数据包括预设时间内各时刻的甲烷浓度和温度。根据来自天然气的甲烷监测数据，获取来自天然气的甲烷浓度变化拟合曲线。

进一步地，当甲烷来自于沼气时，采集甲烷监测数据，根据来自沼气的甲烷监测数据，获取来自沼气的甲烷浓度变化拟合曲线。

本实施例获取第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线和第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线，为步骤103中甲烷来源的判断提供支持。

在上述各实施例的基础上，步骤102中，所述根据所述监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线具体包括：

根据预设时间内所述监测点各时刻的甲烷浓度和温度，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线函数z＝f(x,y)，

式中，z表示甲烷浓度，x表示时间，y表示温度。

进一步地，由函数z＝f(x,y)可以得到任意一种气体来源的甲烷变化特征曲线函数z＝f(x,y,a,b,c...)，其中a,b,c..为每个监测点气体的特征参量。将某一监测点i的甲烷监测数据(x_i，y_i，z_i)带入该式(i＝1,2...特征参量的数量)，可求得a,b,c...等特征参量，从而可以得到该监测点的甲烷浓度变化曲线函数。根据此方法能够快速获取监测点的甲烷浓度变化曲线函数，从而获取监测点的甲烷浓度变化曲线。

在上述各实施例的基础上，步骤103中，所述将监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断所述监测点的甲烷来源，具体包括：

将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，分别与各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行相似度分析；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第一类来源；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第二类来源。

例如，将监测点的甲烷浓度变化曲线与来自天然气的甲烷浓度变化拟合曲线进行相似度分析，若相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于天然气。

本发明实施例提供的甲烷来源预测方法，将监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断监测点的甲烷来源。本发明对甲烷来源进行有效辨识，可以防止天然气管道错误开挖，节约开挖成本，保证天然气管线的安全运行。

图2为根据本发明实施例提供的甲烷来源预测装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括采集模块201、生成模块202和判断模块203；

其中，采集模块201用于采集监测点的甲烷监测数据；其中，所述甲烷监测数据包括预设时间内各时刻的甲烷浓度和温度。生成模块202用于根据所述监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线。判断模块203用于将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断所述监测点的甲烷来源。

具体地，本实施例中，通过统计分析，可以得到每种来源的甲烷浓度变化都具有一定的规律，例如，来自于天然气的甲烷随时间呈周期性变化，而来自于沼气的甲烷浓度变化则还与温度相关。本实施例中，第一类来源的甲烷表示来自于天然气的甲烷，第二类来源的甲烷表示来自于沼气的甲烷。

首先，采集模块201采集监测点的甲烷监测数据。其中，所述甲烷监测数据包括预设时间内各时刻的甲烷浓度和温度。通过采集监测点的甲烷监测数据，将监测点的甲烷监测数据生成表格，为之后获取监测点的甲烷浓度变化曲线提供支持。

进一步地，生成模块202根据预设时间内所述监测点各时刻的甲烷浓度和温度，可以作图得到甲烷浓度随时间和温度的变化曲线。拟合获得监测点的甲烷浓度变化曲线。

最后，判断模块203将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，分别与各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配分析。其中，来自于天然气的甲烷随时间呈周期性变化，而来自于沼气的甲烷浓度变化则还与温度相关。第一类来源的甲烷表示来自于天然气的甲烷，第二类来源的甲烷表示来自于沼气的甲烷。

若监测点的甲烷浓度变化曲线与第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线相匹配，则监测点的甲烷来自于天然气。若监测点的甲烷浓度变化曲线与第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线相匹配，则监测点的甲烷来自于沼气。

本发明实施例提供的甲烷来源预测装置，根据监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线。并将监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断监测点的甲烷来源。本发明对甲烷来源进行有效辨识，可以防止天然气管道错误开挖，节约开挖成本，保证天然气管线的安全运行。

在上述实施例的基础上，所述装置还包括：

第一获取单元，用于采集第一类来源的甲烷监测数据，根据所述第一类来源的甲烷监测数据，获取所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线；

第二获取单元，用于采集第二类来源的甲烷监测数据，根据所述第二类来源的甲烷监测数据，获取所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线。

具体地，第一获取单元首先确定甲烷的来源来自于天然气，采集甲烷监测数据，甲烷监测数据包括预设时间内各时刻的甲烷浓度和温度。根据来自天然气的甲烷监测数据，获取来自天然气的甲烷浓度变化拟合曲线。

进一步地，当甲烷来自于沼气时，第二获取单元采集甲烷监测数据，根据来自沼气的甲烷监测数据，获取来自沼气的甲烷浓度变化拟合曲线。

在上述各实施例的基础上，所述生成模块202具体用于：

根据预设时间内所述监测点各时刻的甲烷浓度和温度，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线函数z＝f(x,y)，

式中，z表示甲烷浓度，x表示时间，y表示温度。

进一步地，由函数z＝f(x,y)可以得到任意一种气体来源的甲烷变化特征曲线函数z＝f(x,y,a,b,c...)，其中a,b,c..为每个监测点气体的特征参量。将某一监测点i的甲烷监测数据(x_i，y_i，z_i)带入该式(i＝1,2...特征参量的数量)，可求得a,b,c...等特征参量，从而可以得到该监测点的甲烷浓度变化曲线函数。根据此方法能够快速获取监测点的甲烷浓度变化曲线函数，从而获取监测点的甲烷浓度变化曲线。

在上述各实施例的基础上，所述判断模块203具体用于：

将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，分别与各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行相似度分析；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第一类来源；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第二类来源。

例如，将监测点的甲烷浓度变化曲线与来自天然气的甲烷浓度变化拟合曲线进行相似度分析，若相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于天然气。

本发明实施例提供的甲烷来源预测装置，将监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断监测点的甲烷来源。本发明对甲烷来源进行有效辨识，可以防止天然气管道错误开挖，节约开挖成本，保证天然气管线的安全运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明根据本发明实施例提供的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离根据本发明实施例提供的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，凡在根据本发明实施例提供的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在根据本发明实施例提供的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种甲烷来源预测方法，其特征在于，包括：

采集监测点的甲烷监测数据；其中，所述甲烷监测数据包括预设时间内各时刻的甲烷浓度和温度；

根据所述监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线；

将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断所述监测点的甲烷来源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采集监测点的甲烷监测数据之前，所述方法还包括：

采集第一类来源的甲烷监测数据，根据所述第一类来源的甲烷监测数据，获取所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线；

采集第二类来源的甲烷监测数据，根据所述第二类来源的甲烷监测数据，获取所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线具体包括：

根据预设时间内所述监测点各时刻的甲烷浓度和温度，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线函数z＝f(x,y)，

式中，z表示甲烷浓度，x表示时间，y表示温度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断所述监测点的甲烷来源，具体包括：

将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，分别与各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行相似度分析；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第一类来源；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第二类来源。

5.一种甲烷来源预测装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集监测点的甲烷监测数据；其中，所述甲烷监测数据包括预设时间内各时刻的甲烷浓度和温度；

生成模块，用于根据所述监测点的甲烷监测数据，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线；

判断模块，用于将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，与预先获取的各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行匹配，判断所述监测点的甲烷来源。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一获取单元，用于采集第一类来源的甲烷监测数据，根据所述第一类来源的甲烷监测数据，获取所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线；

第二获取单元，用于采集第二类来源的甲烷监测数据，根据所述第二类来源的甲烷监测数据，获取所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述生成模块具体用于：

根据预设时间内所述监测点各时刻的甲烷浓度和温度，生成所述监测点的甲烷浓度变化曲线函数z＝f(x,y)，

式中，z表示甲烷浓度，x表示时间，y表示温度。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：

将所述监测点的甲烷浓度变化曲线，分别与各类来源的甲烷浓度变化拟合曲线进行相似度分析；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第一类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第一类来源；

若判断获知监测点的甲烷浓度变化曲线与所述第二类来源的甲烷浓度变化拟合曲线的相似度达到预设值，则监测点的甲烷来自于第二类来源。