CN114862194A - 一种基于大数据的lng仓储动态调节方法及物联网系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法及物联网系统，包括：在用户供气点位均设置LNG智能供气终端，对LNG存储量进行采集；对仓储量数据进行实时监测采集；将LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置信息导入GIS地图，根据地理位置关系，在地图上形成LNG供应用的虚拟管网；以LNG仓储站为中心进行供应区域的划分；通过统计分析，得到不同供应区域LNG的消耗总量、消耗高峰、消耗低峰、消耗速率以及仓储余量，形成LNG仓储策略。本发明利用大数据分析技术对用户的燃气消耗进行统计分析，通过将用户的燃气消耗可视化，方便运营商的管理，进而为仓储决策提供分析方向；不但保证了用户燃气的正常使用，同时还节约了管理维护经济成本。

Description

一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法及物联网系统
技术领域
本发明涉及物联网及大数据技术领域，尤其涉及一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法及物联网系统。
背景技术
累计建成长输管道4.6万千米，全国天然气管道总里程达到约11万千米。但是，仍然有大量的远郊区县、山区、农村等经济欠发达地区、管道辐射不足的区域内，无法使用优势明显、安全、洁净的天然气来进行生活、工作。
然而，远郊区县、山区、农村燃气市场是城镇燃气的潜在市场，这些地区的能源供应作为国家整个能源系统不可分割的组成部分。目前城市建设的重点逐步从市区向远郊区县、山区、农村战略转移，需要建立高效、安全、经济的能源供应体系。
LNG的出现实现了天然气能源结构的重大改变，使天然气的应用场景，不再依托于管道、管输，而转换为可以依托天然气储运装备构建的应用场景，满足更多种用户的需求。目前，在用气量大、人口分布集中的地区往往都采用的是管道天然气；其投资成本大、运行成本高，近年来管道敷设成本逐年升高，其管输能力逐渐达到上限。但是对于那些中小城镇以及距城市或天然气管道很远但是能源消耗很大的企业，可能根本得不到管道输送的天然气，这种情况下，LNG的优势相当的明显。最典型的是陶瓷厂，使用LNG可以使产品档次提高，成本下降。LNG已成为目前无法使用管输天然气供气城市的主要气源或过渡气源，也是许多使用管输天然气供气城市的补充气源或调峰气源。LNG气化站是一个接收、储存和分配LNG的卫星站，也是城镇或燃气企业把LNG从生产厂家转往用户的中间调节场所。LNG气化站凭借其建设周期短以及能迅速满足用气市场需求的优势，已逐渐在我国东南沿海众多经济发达、能源紧缺的中小城市建成，成为永久供气设施或管输天然气到达前的过渡供气设施。
但是，目前LNG的供应和输配等过程的运营管理处于探索发展阶段，缺乏标准化、智能化、平台化的管理，距离国家“数字能源”的理念还有一定的距离。对于使用者来说，需要满足用户的正常使用；同时随着LNG的普及，对于用户稀疏的地区，不可能单独铺设大量设备来进行维护，这对于LNG的消耗管控都是极不方便的；对于企业运营商来说，LNG仓储压力过大的话，无论是设备，还是能源都将造成极大的损耗，导致成本增高，还浪费了资源。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法及物联网系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法，包括以下步骤：
步骤1：在所有用户供气点位均设置LNG智能供气终端，对LNG存储量数据进行实时的采集，并通过无线传感网络进行上传；
步骤2：对LNG仓储站的仓储量数据进行实时监测，并通过无线传感网络进行上传；
步骤3：将LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置信息导入至GIS地图中，根据LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置关系，在地图上形成LNG供应用的虚拟管网；
步骤4：根据地图上的虚拟管网，以LNG仓储站为中心进行供应区域的划分；
步骤5：通过对LNG智能供气终端采集的数据以及LNG仓储站的仓储量数据进行统计分析，得到不同供应区域LNG的消耗总量、消耗高峰、消耗低峰、消耗速率以及仓储余量，从而形成LNG仓储策略。
进一步的，所述步骤3中的虚拟管网用于映射LNG仓储站和LNG智能供气终端的供应关系。
进一步的，所述步骤3包括以下子步骤：
步骤301：获取所有LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置信息，并将其导入GIS地图中；
步骤302：寻找距离LNG智能供气终端路线最近的LNG仓储站位置，并通过地图上的路线使LNG智能供气终端与路线最近的LNG仓储站相连，从而在地图上形成LNG供应用的虚拟管网。
进一步的，所述步骤3包括以下子步骤：
步骤301：获取所有LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置信息，并将其导入GIS地图中；
步骤302：寻找LNG智能供气终端获取LNG所需运输时间最短的LNG仓储站，并通过地图上的运输路线使LNG智能供气终端与LNG仓储站相连，从而在地图上形成LNG供应用的虚拟管网。
一种基于大数据的LNG仓储动态调节的物联网系统，包括LNG分布式能源运营商用户平台、LNG分布式能源服务平台、LNG分布式能源综合管理平台、多个传感网络平台和多个对象平台；所述LNG分布式能源运营商用户平台、LNG分布式能源服务平台、LNG分布式能源综合管理平台、多个传感网络平台和多个对象平台之间依次通信连接；
所述LNG分布式能源运营商用户平台用于运营商用户获取LNG仓储感知信息和LNG消耗感知信息，并根据需要发布相应的控制信息；
所述LNG分布式能源服务平台为服务器，通过通信网络连接LNG分布式能源运营商用户平台和LNG分布式能源综合管理平台；
所述LNG分布式能源综合管理平台用于对LNG仓储信息和LNG消耗信息调用，并通过大数据集中运算，综合分析不同区域LNG消耗总量、消耗高峰、消耗低峰、消耗速率及各区域仓储余量，形成LNG仓储策略；
所述传感网络平台包括LNG分布式能源仓储传感网络平台和LNG分布式能源智能终端传感网络平台；
LNG分布式能源仓储传感网络平台连接LNG分布式能源仓储对象平台，用于通过传感通信网络的方式，实现LNG分布式能源综合管理平台与LNG分布式能源仓储对象平台的通信连接；
所述LNG分布式能源智能终端传感网络平台连接LNG分布式能源智能终端对象平台，用于通过传感通信网络的方式，实现LNG分布式能源综合管理平台与LNG分布式能源智能终端对象平台的通信连接；
所述对象平台包括LNG分布式能源仓储对象平台和LNG分布式能源智能终端对象平台；用于采集并上传仓储、智能供气终端的感知信息，以及执行管理平台形成的LNG仓储策略对应的控制命令。
进一步的，所述LNG分布式能源综合管理平台由LNG分布式能源仓储管理分平台、LNG分布式能源智能终端管理分平台和数据库组成；所述LNG分布式能源仓储管理分平台与LNG分布式能源仓储对象平台形成仓储信息闭环，获取LNG仓储地理点位分布和仓储量，在对数据进行处理后存储于数据库；所述LNG分布式能源智能终端管理分平台与LNG分布式能源智能终端对象平台形成LNG消耗管理信息闭环，获取LNG消耗使用的信息，在对数据进行处理后存储于数据库。
进一步的，所述传感网络平台的传感通信网络包括5G、互联网、GPS和北斗卫星。
进一步的，所述LNG分布式能源仓储对象平台包括智能仓储设备，通过内部加载的信息系统，对仓储感知信息进行获取和上传，并执行管理平台的仓储控制指令。
进一步的，所述智能终端对象平台为具备LNG虚拟管网末端存储、汽化和计量功能的智能设备，通过内部加载的信息系统上传LNG存储信息、使用信息、设备运行状态信息和安全信息，并执行管理平台的管控指令。
本发明的有益效果：本发明利用大数据分析技术对用户的燃气消耗进行统计分析，通过将用户的燃气消耗可视化，方便运营商的管理，进而为仓储决策提供分析方向；当新增加用户点时，只需极小成本就能将其纳入已有的管理体系；不但保证了用户燃气的正常使用，同时还节约了管理维护经济成本。
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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的系统架构图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本实施例中，为了便于对上述的一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法及物联网系统进行阐述，请结合参考图1，示出了本发明实施例所提供的基于大数据的LNG仓储动态调节方法的流程示意图，所述基于大数据的LNG仓储动态调节方法可以应用于图2中的管理系统架构，进一步地，一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法，包括以下步骤：
步骤1：在所有用户供气点位均设置LNG智能供气终端，对LNG存储量数据进行实时的采集，并通过无线传感网络进行上传；
步骤2：对LNG仓储站的仓储量数据进行实时监测，并通过无线传感网络进行上传；
步骤3：将LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置信息导入至GIS地图中，根据LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置关系，在地图上形成LNG供应用的虚拟管网；
步骤4：根据地图上的虚拟管网，以LNG仓储站为中心进行供应区域的划分；
步骤5：通过对LNG智能供气终端采集的数据以及LNG仓储站的仓储量数据进行统计分析，得到不同供应区域LNG的消耗总量、消耗高峰、消耗低峰、消耗速率以及仓储余量，从而形成LNG仓储策略。
其中，所述步骤3中的虚拟管网用于映射LNG仓储站和LNG智能供气终端的供应关系，即形成各区域的LNG仓储站点——虚拟管网——各供气点位的LNG智能供气终端；在具体实施时，其地图上，对于不用区域的虚拟管网路线，可通过不同颜色加以区别。
在一个实施例中，所述步骤3包括以下子步骤：
步骤301：获取所有LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置信息，并将其导入GIS地图中；
步骤302：寻找距离LNG智能供气终端路线最近的LNG仓储站位置，并通过地图上的路线使LNG智能供气终端与路线最近的LNG仓储站相连，从而在地图上形成LNG供应用的虚拟管网。
在另一个实施例中，所述步骤3包括以下子步骤：
步骤301：获取所有LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置信息，并将其导入GIS地图中；
步骤302：寻找LNG智能供气终端获取LNG所需运输时间最短的LNG仓储站，并通过地图上的运输路线使LNG智能供气终端与LNG仓储站相连，从而在地图上形成LNG供应用的虚拟管网。
一种基于大数据的LNG仓储动态调节的物联网系统，为了构建LNG分布式能源仓储与燃气消耗联动管理的多对象复合物联网系统，即LNG分布式能源运营商用户平台通过同一管理平台的统筹管理，同时与仓储对象平台和智能终端对象平台形成不同的信息运行闭环，实现两个信息运行闭环的信息联动管理；如图2所示，系统架构包括LNG分布式能源运营商用户平台、LNG分布式能源服务平台、LNG分布式能源综合管理平台、多个传感网络平台和多个对象平台；所述LNG分布式能源运营商用户平台、LNG分布式能源服务平台、LNG分布式能源综合管理平台、多个传感网络平台和多个对象平台之间依次通信连接；
所述LNG分布式能源运营商用户平台用于运营商用户获取LNG仓储感知信息和LNG消耗感知信息，并根据需要发布相应的控制信息；
所述LNG分布式能源服务平台为服务器，通过通信网络连接LNG分布式能源运营商用户平台和LNG分布式能源综合管理平台；
所述LNG分布式能源综合管理平台用于对LNG仓储信息和LNG消耗信息调用，并通过大数据集中运算，综合分析不同区域LNG消耗总量、消耗高峰、消耗低峰、消耗速率及各区域仓储余量，形成LNG仓储策略；具体地：根据智能供气终端采集的实时LNG存储量变化，可以得到该供应点LNG的消耗总量，通过将LNG仓储站所供应的所有智能供气终端的LNG的消耗总量相加，可以得到消耗总量和消耗速率；同理，通过对不同时间的消耗量进行分析可得到消耗高峰、消耗低峰，其LNG仓储站的仓储余量则根据消耗总量、消耗高峰、消耗低峰、消耗速率进行调整，从而保证不会出现供应不足的情况。
所述传感网络平台包括LNG分布式能源仓储传感网络平台和LNG分布式能源智能终端传感网络平台；
LNG分布式能源仓储传感网络平台连接LNG分布式能源仓储对象平台，用于通过传感通信网络的方式，实现LNG分布式能源综合管理平台与LNG分布式能源仓储对象平台的通信连接；
所述LNG分布式能源智能终端传感网络平台连接LNG分布式能源智能终端对象平台，用于通过传感通信网络的方式，实现LNG分布式能源综合管理平台与LNG分布式能源智能终端对象平台的通信连接；
所述对象平台包括LNG分布式能源仓储对象平台和LNG分布式能源智能终端对象平台；用于采集并上传仓储、智能供气终端的感知信息，以及执行管理平台形成的LNG仓储策略对应的控制命令。
其中，所述LNG分布式能源综合管理平台由LNG分布式能源仓储管理分平台、LNG分布式能源智能终端管理分平台和数据库组成；所述LNG分布式能源仓储管理分平台与LNG分布式能源仓储对象平台形成仓储信息闭环，获取LNG仓储地理点位分布和仓储量，在对数据进行处理后存储于数据库；所述LNG分布式能源智能终端管理分平台与LNG分布式能源智能终端对象平台形成LNG消耗管理信息闭环，获取LNG消耗使用的信息，在对数据进行处理后存储于数据库。
其中，所述传感网络平台的传感通信网络包括5G、互联网、GPS和北斗卫星。
其中，所述LNG分布式能源仓储对象平台包括智能仓储设备，通过内部加载的信息系统，对仓储感知信息进行获取和上传，并执行管理平台的仓储控制指令。
其中，所述智能终端对象平台为具备LNG虚拟管网末端存储、汽化和计量功能的智能设备，通过内部加载的信息系统上传LNG存储信息、使用信息、设备运行状态信息和安全信息，并执行管理平台的管控指令。
本发明利用大数据分析技术对用户的燃气消耗进行统计分析，通过将用户的燃气消耗可视化，方便运营商的管理，进而为仓储决策提供分析方向；当新增加用户点时，只需极小成本就能将其纳入已有的管理体系；不但保证了用户燃气的正常使用，同时还节约了管理维护经济成本。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在所有用户供气点位均设置LNG智能供气终端，对LNG存储量数据进行实时的采集，并通过无线传感网络进行上传；
步骤2：对LNG仓储站的仓储量数据进行实时监测，并通过无线传感网络进行上传；
步骤3：将LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置信息导入至GIS地图中，根据LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置关系，在地图上形成LNG供应用的虚拟管网；
步骤4：根据地图上的虚拟管网，以LNG仓储站为中心进行供应区域的划分；
步骤5：通过对LNG智能供气终端采集的数据以及LNG仓储站的仓储量数据进行统计分析，得到不同供应区域LNG的消耗总量、消耗高峰、消耗低峰、消耗速率以及仓储余量，从而形成LNG仓储策略。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法，其特征在于，所述步骤3中的虚拟管网用于映射LNG仓储站和LNG智能供气终端的供应关系。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法，其特征在于，所述步骤3包括以下子步骤：
步骤301：获取所有LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置信息，并将其导入GIS地图中；
步骤302：寻找距离LNG智能供气终端路线最近的LNG仓储站位置，并通过地图上的路线使LNG智能供气终端与路线最近的LNG仓储站相连，从而在地图上形成LNG供应用的虚拟管网。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的LNG仓储动态调节方法，其特征在于，所述步骤3包括以下子步骤：
步骤301：获取所有LNG仓储站和LNG智能供气终端的地理位置信息，并将其导入GIS地图中；
步骤302：寻找LNG智能供气终端获取LNG所需运输时间最短的LNG仓储站，并通过地图上的运输路线使LNG智能供气终端与LNG仓储站相连，从而在地图上形成LNG供应用的虚拟管网。
5.一种基于大数据的LNG仓储动态调节的物联网系统，采用了如权利要求1~4任一所述基于大数据的LNG仓储动态调节方法，其特征在于，包括LNG分布式能源运营商用户平台、LNG分布式能源服务平台、LNG分布式能源综合管理平台、多个传感网络平台和多个对象平台；所述LNG分布式能源运营商用户平台、LNG分布式能源服务平台、LNG分布式能源综合管理平台、多个传感网络平台和多个对象平台之间依次通信连接；
所述LNG分布式能源运营商用户平台用于运营商用户获取LNG仓储感知信息和LNG消耗感知信息，并根据需要发布相应的控制信息；
所述LNG分布式能源服务平台为服务器，通过通信网络连接LNG分布式能源运营商用户平台和LNG分布式能源综合管理平台；
所述LNG分布式能源综合管理平台用于对LNG仓储信息和LNG消耗信息调用，并通过大数据集中运算，综合分析不同区域LNG消耗总量、消耗高峰、消耗低峰、消耗速率及各区域仓储余量，形成LNG仓储策略；
所述传感网络平台包括LNG分布式能源仓储传感网络平台和LNG分布式能源智能终端传感网络平台；
LNG分布式能源仓储传感网络平台连接LNG分布式能源仓储对象平台，用于通过传感通信网络的方式，实现LNG分布式能源综合管理平台与LNG分布式能源仓储对象平台的通信连接；
所述LNG分布式能源智能终端传感网络平台连接LNG分布式能源智能终端对象平台，用于通过传感通信网络的方式，实现LNG分布式能源综合管理平台与LNG分布式能源智能终端对象平台的通信连接；
所述对象平台包括LNG分布式能源仓储对象平台和LNG分布式能源智能终端对象平台；用于采集并上传仓储、智能供气终端的感知信息，以及执行管理平台形成的LNG仓储策略对应的控制命令。
6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的LNG仓储动态调节的物联网系统，其特征在于，所述LNG分布式能源综合管理平台由LNG分布式能源仓储管理分平台、LNG分布式能源智能终端管理分平台和数据库组成；所述LNG分布式能源仓储管理分平台与LNG分布式能源仓储对象平台形成仓储信息闭环，获取LNG仓储地理点位分布和仓储量，在对数据进行处理后存储于数据库；所述LNG分布式能源智能终端管理分平台与LNG分布式能源智能终端对象平台形成LNG消耗管理信息闭环，获取LNG消耗使用的信息，在对数据进行处理后存储于数据库。
7.根据权利要求5所述的一种基于大数据的LNG仓储动态调节的物联网系统，其特征在于，所述传感网络平台的传感通信网络包括5G、互联网、GPS和北斗卫星。
8.根据权利要求5所述的一种基于大数据的LNG仓储动态调节的物联网系统，其特征在于，所述LNG分布式能源仓储对象平台包括智能仓储设备，通过内部加载的信息系统，对仓储感知信息进行获取和上传，并执行管理平台的仓储控制指令。
9.根据权利要求5所述的一种基于大数据的LNG仓储动态调节的物联网系统，其特征在于，所述智能终端对象平台为具备LNG虚拟管网末端存储、汽化和计量功能的智能设备，通过内部加载的信息系统上传LNG存储信息、使用信息、设备运行状态信息和安全信息，并执行管理平台的管控指令。
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