CN115456315B - 一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法和物联网系统 - Google Patents

一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法和物联网系统 Download PDF

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Abstract

本说明书实施例提供一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法和物联网系统，该方法由智慧燃气管理平台执行，包括：智慧燃气数据中心通过智慧燃气传感网络平台获取目标范围内每个区域的区域特征，智慧运行管理分平台基于每个区域的区域特征，确定每个区域的燃气需求度，智慧运行管理分平台基于某一区域燃气需求度满足预设条件，确定区域为一类区域，并确定针对该区域的燃气管网开通方案；该物联网系统包括：智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气管理平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台，智慧燃气管理平台被配置为执行前述用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法。

Description

一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法和物联网系统
技术领域
本说明书涉及燃气管网智能管理领域，特别涉及一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法和物联网系统。
背景技术
燃气管网是城市重要的基础设施，城市不同区域的燃气管网建设各不相同，需要根据区域特征进行规划、建设。但随着城市化进程的加快，新开发小区的增多，燃气管网体系越发庞大，对于燃气管网的管理复杂度、管理成本也逐年增加。
因此，希望可以提供一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法和物联网系统，以实现对燃气管网的智能管理，降低管理成本。
发明内容
本说明书发明内容包括一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法，所述方法由智慧燃气管理平台执行，所述智慧燃气管理平台包括智慧客服管理分平台、智慧运行管理分平台和智慧燃气数据中心，所述方法包括：所述智慧燃气数据中心通过智慧燃气传感网络平台获取目标范围内每个区域的区域特征；所述智慧运行管理分平台基于所述每个区域的所述区域特征，确定所述每个区域的燃气需求度；所述智慧运行管理分平台基于某一区域所述燃气需求度满足预设条件，确定所述区域为一类区域，并确定针对所述区域的燃气管网开通方案。
本说明书发明内容包括一种用于智慧燃气的燃气管网预设的物联网系统，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，所述智慧燃气管理平台包括智慧客服管理分平台、智慧运行管理分平台和智慧燃气数据中心，所述智慧燃气管理平台被配置为执行以下操作：所述智慧燃气数据中心通过智慧燃气传感网络平台获取目标范围内每个区域的区域特征；所述智慧运行管理分平台基于所述每个区域的所述区域特征，确定所述每个区域的燃气需求度；所述智慧运行管理分平台基于某一区域所述燃气需求度满足预设条件，确定所述区域为一类区域，并确定针对所述区域的燃气管网开通方案。
本说明书发明内容包括一种用于智慧燃气的燃气管网预设的管理装置，包括处理器，所述处理器用于执行前述用于智慧燃气的燃气管网预设的管理方法。
本说明书发明内容包括一种计算机可读存储介质，所述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，计算机执行前述用于智慧燃气的燃气管网预设的管理方法。
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用于智慧燃气的燃气管网预设管理的物联网系统的平台结构示意图；
图2是根据本说明书一些实施例所示的用于智慧燃气的燃气管网预设管理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燃气需求度预测模型示意图；
图4是根据本说明书一些实施例所示的用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法的又一示例性流程图；
图5是根据本说明书一些实施例所示的燃气开通时间预测模型示意图。
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。
应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
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。
图1是根据本说明书一些实施例所示的用于智慧燃气的燃气管网预设管理的物联网系统的平台结构示意图。
如图1所示，用于智慧燃气的燃气管网预设管理的物联网系统100可以包括智慧燃气用户平台110、智慧燃气服务平台120、智慧燃气管理平台130、智慧燃气传感网络平台140、智慧燃气对象平台150。
在一些实施例中，用于智慧燃气的燃气管网预设管理的物联网系统100可以应用于燃气管理等多种应用场景。在一些实施例中，用于智慧燃气的燃气管网预设管理的物联网系统100可以获取目标范围内每个区域的区域特征，并基于每个区域的区域特征确定每个区域的燃气需求度，根据该区域的燃气需求度是否满足预设条件从而确定该区域的燃气管网开通方案。
燃气管理的多种应用场景可以包括某一新开发小区、城市某一区域等的燃气管理。需要说明的是以上场景仅为示例，并不对用于智慧燃气的燃气管网预设管理的物联网系统100的具体应用场景起限制作用，本领域技术人员可以在本实施例公开的内容基础上，将用于智慧燃气的燃气管网预设管理的物联网系统100应用于其他合适的任何场景。
以下将对用于智慧燃气的燃气管网预设管理的物联网系统100进行具体说明。
智慧燃气用户平台110可以是面向用户的服务接口，被配置为终端设备。在一些实施例中，智慧燃气用户平台110可以包括燃气用户分平台、政府用户分平台和监管用户分平台。
燃气用户分平台可以是针对燃气用户的分平台。其中，燃气用户是指燃气的消费者。例如，燃气用户可以是真正使用燃气的用户。在一些实施例中，燃气用户分平台可以和智慧用气服务分平台相互对应并进行交互。例如，燃气用户分平台可以从智慧用气服务分平台获取安全用气的服务等。
政府用户分平台可以是针对政府用户，并为政府用户提供燃气运营相关数据的分平台。在一些实施例中，政府用户分平台可以和智慧运营服务分平台相互对应并进行交互。例如，政府用户分平台可以从智慧运营服务分平台获取燃气运营的服务。
监管用户分平台可以是针对监管用户，并对整个物联网系统的运行进行监管的分平台。其中，监管用户是指安全部门的用户。在一些实施例中，监管用户分平台可以和智慧监管服务分平台相互对应并进行交互。例如，监管用户分平台可以从智慧监管服务分平台获取安全监管需求的服务。
在一些实施例中，智慧燃气用户平台110可以接收来自用户的信息。例如，智慧燃气用户平台110可以接收来自政府用户的管网工程管理信息查询指令。在一些实施例中，智慧燃气用户平台110可以将信息反馈给用户。例如，智慧燃气用户平台110可以将管网工程管理信息反馈给政府用户。
在一些实施例中，智慧燃气用户平台110可以和智慧燃气服务平台120进行交互。例如，政府用户分平台可以发送管网工程管理信息查询指令至智慧运营服务分平台。又例如，政府用户分平台可以接收智慧运营服务分平台上传的管网工程管理信息。
智慧燃气服务平台120可以是为用户提供输入和输出服务的平台。在一些实施例中，智慧燃气服务平台120可以包括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。
在一些实施例中，智慧用气服务分平台可以和燃气用户分平台相互对应，为燃气用户提供燃气设备相关信息。智慧运营服务分平台可以和政府用户分平台相互对应，为政府用户提供燃气运营相关的信息。智慧监管服务分平台可以和监管用户分平台相互对应，为监管用户提供监管管理相关信息。
在一些实施例中，智慧燃气服务平台120可以和智慧燃气管理平台130进行交互。例如，智慧运营服务分平台可以发送管网工程管理信息查询指令至智慧燃气数据中心。又例如，智慧运营服务分平台可以接收智慧燃气数据中心上传的管网工程管理信息。
智慧燃气管理平台130可以是指统筹、协调各功能平台之间的联系和协作，提供感知管理和控制管理的物联网平台。在一些实施例中，智慧燃气管理平台130可以包括智慧客服管理分平台、智慧运行管理分平台和智慧燃气数据中心。在一些实施例中，智慧客服管理分平台和智慧运行管理分平台相互独立，智慧客服管理分平台和智慧运行管理分平台为数据使用平台，不存储数据。在一些实施例中，智慧燃气数据中心汇总、存储系统所有运行数据。在一些实施例中，智慧客服管理分平台和智慧运行管理分平台分别与智慧燃气数据中心进行双向交互。例如，智慧客服管理分平台和智慧运行管理分平台分别从智慧燃气数据中心获取相关数据。又例如，智慧客服管理分平台和智慧运行管理分平台分别发送管理操作运行数据至智慧燃气数据中心。
在一些实施例中，智慧客服管理分平台的模块可以包括营收管理、工商户管理、报装管理、客服管理、消息管理和客户分析管理。在一些实施例中，智慧运行管理分平台的模块可以包括气量采购管理、气量储备管理、用气调度管理、购销差管理、管网工程管理和综合办公管理。其中，管网工程管理可以负责对管网工程建设的计划、人力物力的安排等。
在一些实施例中，智慧燃气管理平台130可以分别和智慧燃气服务平台120、智慧燃气传感网络平台140进行交互。其中，智慧燃气管理平台130分别和智慧燃气服务平台120、智慧燃气传感网络平台140进行交互均通过智慧燃气数据中心实现。例如，智慧燃气数据中心可以接收智慧燃气服务平台120发送的管网工程管理信息查询指令。又例如，智慧燃气数据中心可以发送获取管网工程管理相关数据指令至智慧燃气传感网络平台140。再例如，智慧燃气数据中心可以接收智慧燃气传感网络平台140上传的管网工程管理相关数据。其中，管网工程管理相关数据可以包括区域的人口的规模、活跃度、燃气需求度、相似的既有区域的相关特征等。
在一些实施例中，智慧燃气数据中心将接收到的管网工程管理相关数据发送至智慧运行管理分平台进行处理分析。智慧运行管理分平台将分析处理后的数据发送至智慧燃气数据中心。智慧燃气数据中心将汇总、处理后的数据发送到智慧燃气服务平台120。其中，发送的数据可以包括管网开通方案（开通时间、人力、物力的安排等）等。
智慧燃气传感网络平台140可以是管理平台和对象平台之间实现交互的衔接的平台，被配置为通信网络和网关。在一些实施例中，智慧燃气传感网络平台140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。
在一些实施例中，智慧燃气户内设备传感网络分平台的模块可以包括网络管理、协议管理、指令管理和数据解析。在一些实施例中，智慧燃气户内设备传感网络分平台可以和智慧燃气户内设备对象分平台相互对应。智慧燃气户内设备传感网络分平台可以接收智慧燃气户内设备对象分平台上传的燃气户内设备的相关数据。
在一些实施例中，智慧燃气管网设备传感网络分平台的模块可以包括网络管理、协议管理、指令管理和数据解析。在一些实施例中，智慧燃气管网设备传感网络分平台可以和智慧燃气管网设备对象分平台相互对应。智慧燃气管网设备传感网络分平台可以接收智慧燃气管网设备对象分平台上传的管网设备的相关数据。
在一些实施例中，智慧燃气传感网络平台140可以和智慧燃气对象平台150进行交互。例如，智慧燃气传感网络平台140可以接收智慧燃气对象平台150上传的燃气户内设备的相关数据和/管网设备的相关数据。又例如，智慧燃气传感网络平台140可以发送获取燃气户内设备的相关数据的指令和/获取管网设备的相关数据的指令至智慧燃气对象平台150。
智慧燃气对象平台150可以是感知信息生成和控制信息最终执行的功能平台，被配置为各类燃气设备。其中，燃气设备可以包括户内设备和管网设备。例如，户内设备可以是燃气用户的燃气终端（如燃气表）。又例如，管网设备可以是某个门站、各段输气管道、燃气阀控设备等。在一些实施例中，智慧燃气对象平台150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和智慧燃气户内设备传感网络分平台相互对应。智慧燃气户内设备对象分平台可以将燃气户内设备的相关数据通过燃气户内设备传感网络分平台上传到智慧燃气数据中心。
在一些实施例中，智慧燃气管网设备对象分平台可以和智慧燃气管网设备传感网络分平台相互对应。智慧燃气管网设备对象分平台可以将燃气管网设备的相关数据通过燃气管网设备传感网络分平台上传到智慧燃气数据中心。
在一些实施例中，智慧燃气对象平台150可以和智慧燃气传感网络平台140交互。例如，智慧燃气对象平台150可以接收智慧燃气传感网络平台140下发的获取燃气设备的相关数据指令。又例如，智慧燃气对象平台150可以上传燃气设备的相关数据至相应的燃气传感网络分平台。
在一些实施例中，智慧燃气对象平台150上传的数据经智慧燃气传感网络平台140和智慧燃气管理平台130处理分析后存储在智慧燃气数据中心。智慧燃气管理平台再次接收到智慧燃气服务平台下发的管网工程管理信息查询指令后，可以直接在智慧燃气数据中心获取相关数据。
对于本领域的技术人员来说，在了解该系统的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，将用于智慧燃气的燃气管网预设管理的物联网系统100移用到其他任何合适的场景下。
需要注意的是，以上对于用于智慧燃气的燃气管网预设管理物联网系统及其模块的描述，仅为描述方便，并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解该系统的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对各个模块进行任意组合，或者构成子系统与其他模块连接。
图2是根据本说明书一些实施例所示的用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法的示例性流程图。在一些实施例中，流程200可以由智慧燃气管理平台130执行。如图2所示，流程200包括以下步骤：
S210，获取目标范围内每个区域的区域特征。
目标范围可以是智慧燃气管理平台130对应的管理范围。例如，某一个城市，或城市中的某一个区域。
区域特征可以是指与目标范围内某一区域相关的特征信息，例如该区域的人口数量、用户类型、小区数量等。在一些实施例中，区域特征可以包括区域内新开发小区的数量和规模、人口活跃度。
其中，新开发小区的规模可以基于每个新开发小区的住宅户数、建筑面积等确定。例如，可以基于每个新开发小区的住宅户数、建筑面积对新开发小区的规模划分等级。示例性的，新开发小区的规模可以依次划分为A、B、C三个等级（A>B>C），当新开发小区的100＜住宅户数≤200和/或0 m2＜建筑面积≤500m2时，将该小区的规模划分为C级；当新开发小区的200＜住宅户数≤500和/或500m2＜建筑面积≤1000m2时，将该小区的规模划分为B级；当新开发小区的住宅户数＞500和/或建筑面积＞1000m2时，将该小区的规模划分为A级。
需要说明的是，上述对新开发小区的等级划分仅作为示例，在应用中可根据实际情况进行更为精细地划分；新开发小区的规模也可以基于新开发小区的住宅户数、建筑面积，用其他方式进行确定，本文对此不作过多限定。
人口活跃度可以用于反映新开发小区的常住人口数。
人口活跃度可以有多种方式进行确定。在一些实施例中，人口活跃度可以基于每个新开发小区门口的摄像头，统计一天内的进出人数，进而确定人口活跃度。例如，可以基于每个新开发小区门口的摄像头，获取摄影头采集的视频和/或图像，利用算法模型对该视频和/或图像进行分析，从而对一天内进出小区的人数进行统计。其中，算法模型可以是机器学习模型，例如卷积神经网络等。
在一些实施例中，人口活跃度还可以基于每个新开发小区的门禁系统，统计一天内的进出人数，进而确定人口活跃度。例如，当用户进入或外出时每刷一次门禁卡，门禁系统即计数一次，以此来统计一天内的进出小区的人数。
区域特征可以通过多种方式进行获取。在一些实施例中，区域特征可以基于第三方平台获取。例如，可以通过住建局获取新开发小区的数量和规模，通过新开发小区的物业系统和/或门禁系统获取人口活跃度。
S220，基于每个区域的区域特征，确定每个区域的燃气需求度。
在一些实施例中，目标范围内可以包括至少一个区域，智慧燃气管理平台130可以基于目标范围内的每一个区域的区域特征，确定其对应的燃气需求度。
燃气需求度可以是指目标范围内的某一区域所需燃气的总量。
每个区域的燃气需求度可以有多种确定方式。在一些实施例中，可以基于预设方法计算每个区域的燃气需求度。预设方法可以是预先录入系统的计算方法。例如，燃气需求度=新开发小区的数量×平均规模×平均人口活跃度×人均需求量。其中，人均需求量可以为预设值，可以基于历史数据等方式确定。例如，可以将历史数据中小区的数量和规模、人口活跃度与新开发小区相近的小区的实际人均需求量，确定为新开发小区的人均需求量。
在一些实施例中，还可以基于燃气需求度预测模型确定每个区域的燃气需求度。该燃气需求度预测模型的输入可以包括某一区域的区域特征，输出可以包括该区域的燃气需求度。关于燃气需求度预测模型的具体内容，可以参见图3及其相关描述。
S230，基于某一区域燃气需求度满足预设条件，确定区域为一类区域，并确定针对区域的燃气管网开通方案。
预设条件可以是预先设置于系统中的条件。例如，预设条件可以是区域的燃气需求度大于燃气需求度阈值，确定开通燃气等。其中，燃气需求度阈值也可以为预设值，其可以基于过往经验确定，也可以利用算法等方式进行确定。
一类区域可以是指可以开通燃气的区域。
在一些实施例中，一类区域可以基于燃气需求度是否满足预设条件进行确定，若区域的燃气需求度满足预设条件，则确定该区域即为一类区域。
燃气管网开通方案可以是指开通燃气管网所采取的系列措施。例如，对于人力、物资、燃气调压、安全检测等进行安排。
燃气管网开通方案可以由多种方式进行确定。在一些实施例中，可以基于各一类区域的区域特征，采用预设程序进行确定。预设程序可以是预先设置于系统中的程序。例如，1≤新开发小区的数量＜5时，可以安排3人去进行相关处理；5≤新开发小区的数量＜10时，可以安排6人去进行相关处理等。
在一些实施例中，燃气管网预设管理方法还可以包括：确定目标范围内燃气需求度不满足预设条件的区域为二类区域，并获取二类区域在多个历史时刻的特征，预测二类区域燃气管网的开通时间。
二类区域可以是指暂时不满足燃气开通条件的区域。
在一些实施例中，二类区域可以基于燃气需求度是否满足预设条件进行确定，若区域的燃气需求度不满足预设条件，则确定该区域即为二类区域。
多个历史时刻的特征可以是指多个历史时刻的新开发小区的数量和规模、人口活跃度。其中，多个历史时刻可以是指有一定时间间隔的历史时刻，其时间间隔可以是一周，也可以是一个月或者一年，对此不作过多限制。
多个历史时刻的特征可以通过多种方式进行获取。在一些实施例中，可以基于摄像装置（如，无人机等）获取二类区域的新开发小区的数量和规模；基于二类区域各小区门口的摄像头，统计多个历史时刻下进出各小区的人数，进而确定二类区域在多个历史时刻的人口活跃度。
二类区域的燃气管网开通时间可以由多种方式确定。在一些实施例中，可以获取每个二类区域在多个时刻的燃气需求度，通过插值方法确定二类区域燃气管网的开通时间。
其中，多个时刻的燃气需求度可以利用多种方式进行确定。在一些实施例中，通过获取二类区域在多个历史时刻的特征，可以基于预设方法，确定每个二类区域在多个历史时刻的燃气需求度。例如，多个历史时刻的燃气需求度=多个历史时刻新开发小区的数量×多个历史时刻的平均规模×多个历史时刻的平均人口活跃度×人均需求量。在一些实施例中，还可以通过燃气需求度预测模型对多个时刻的燃气需求度进行预测。关于燃气需求度模型的更多内容，可以参见图3及其相关描述。
插值方法可以是任意的，例如线性插值法、三次样条插值法等。具体的，可以基于多个历史时刻与多个历史时刻的燃气需求度，通过插值的方法形成曲线（即，时刻-燃气需求度曲线），并基于燃气需求度阈值与时刻-燃气需求度曲线，将需求度阈值对应的开通点的横坐标作为预测的开通时间。其中，曲线的虚线段是对未来走势的预测。
在一些实施例中，还可以基于开通时间预测模型，预测二类区域燃气管网的开通时间。关于开通时间预测模型的具体内容，可以参见图5及其相关描述。
在本说明书的一些实施例中，通过基于每个区域内的新开发小区的数量和规模、人口活跃度这三个维度确定每个小区的燃气需求度，可以使燃气需求度的计算更为精确；基于某一区域燃气需求度是否满足预设条件，对区域进行分类，并对一类区域确定燃气管网开通方案，不仅有利于对目标范围内的区域进行管理，而且有利于提高管理效率；通过插值方法、开通时间预测模型对二类区域燃气管网的开通时间进行预测，有利于提前对资源进行部署与调度、节省管理成本。
具体内容，可以参见图5及其相关描述。
应当注意的是，上述有关流程200的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程200进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
图3是根据本说明书一些实施例所示的燃气需求度预测模型示意图。如图3所示，燃气需求度模型的结构300至少可以包括以下内容。
在一些实施例中，智慧燃气管理平台130可以基于区域特征，通过燃气需求度预测模型确定每个区域的燃气需求度。
在一些实施例中，燃气需求度预测模型360可以包括神经网络（Neural Networks,NN）模型、卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)模型、循环神经网络（Recurrent Neural Network, RNN）模型等。
在一些实施例中，燃气需求度预测模型360的输入可以包括区域特征310。其中，区域特征310可以是目标范围内某一区域的区域特征。关于区域特征的更多内容可以参见S210及其相关描述。燃气需求度预测模型360的输入可以包括燃气需求度370。其中，燃气需求度是指上述区域的燃气需求度。关于燃气需求度的更多内容可以参见S220及其相关描述。
在一些实施例中，燃气需求度预测模型360的输入还可以包括配套完善度320。
配套完善度是指新开发小区周围的不同基础设施的数量。例如，配套完善度可以包括新开发小区周围的超市、学校、医院、饭店、地铁口等的数量。
在一些实施例中，智慧燃气管理平台130可以通过获取第三方软件的地图数据获取新开发小区周围各种基础设施的数量，从而确定配套完善度。例如，智慧燃气管理平台130可以通过获取地图数据确定新开发小区周边的超市、学校、医院、饭店、地铁口等的数量，将各种基础设施的数量按照权重相加后得到该新开发小区的配套完善度。其中，各种基础设施的权重可以人为设定。
本说明书一些实施例中，通过将配套完善度也作为燃气需求度预测模型的输入，将小区周边的超市、学校、医院、饭店、地铁口等按照一定权重纳入参考量，通过多方面的计算，有效地提高了最终确定的燃气需求度的准确性。
在一些实施例中，燃气需求度预测模型360可以包括第一嵌入层330和需求度预测层350。在一些实施例中，燃气需求度预测模型360输入的区域特征310经过第一嵌入层330和需求度预测层350，输出燃气需求度370。
第一嵌入层330可以是用于提取区域特性向量的模型。在一些实施例中，第一嵌入层330可以包括深度神经网络模型等。
在一些实施例中，第一嵌入层330的输入可以包括区域特征310；第一嵌入层330的输出可以包括区域特征向量340。
区域特征向量是指反映区域内任意特征信息的特征向量。例如，区域特征向量中的元素可以包括区域内新开发小区的数量和规模、人口活跃度等任意特征。
需求度预测层350可以是用于确定燃气需求度的模型。在一些实施例中，需求度预测层350可以包括深度神经网络模型等。
在一些实施例中，需求度预测层350的输入可以包括第一嵌入层330输出的区域特征向量340；需求度预测层350的输出可以包括燃气需求度370。
在一些实施例中，第一嵌入层330和需求度预测层350可以联合训练得到。
在一些实施例中，联合训练的样本数据可以包括已经开通燃气的区域的相关数据，标签可以包括该区域的实际燃气使用度。在一些实施例中，可以将该区域的实际燃气使用量直接作为标签。在一些实施例中，还可以对该区域的实际燃气使用量进行无量纲化等处理后作为标签。
在一些实施例中，将样本区域特征输入初始第一嵌入层，得到初始第一嵌入层输出的区域特征向量，将初始第一嵌入层输出的区域特征向量作为初始需求度预测层的输入，经过初始需求度预测层的处理得到燃气需求度。基于样本燃气需求度和初始需求度预测层输出的燃气需求度构建损失函数，同步更新第一嵌入层和需求度预测层。通过参数更新，得到训练好的第一嵌入层和需求度预测层。
本说明书一些实施例中，基于区域特征，通过燃气需求度预测模型确定每个区域的燃气需求度，不仅能够有效地提高最终确定的燃气需求度的准确性，同时还能够减少确定燃气需求度所需的时间。
图4是根据本说明书一些实施例所示的用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法的又一示例性流程图。在一些实施例中，流程400可以由智慧燃气管理平台执行。如图4所示，流程400包括以下步骤：
S410，基于位置信息和燃气需求度对目标范围内的每个区域做聚类，确定至少一个聚集区域。
位置信息是指每个区域的地理位置信息。例如，位置信息可以是该区域的经纬度坐标和区域面积大小。
聚集区域可以包括一个或多个区域。在一些实施例中，聚集区域可以代表目标范围内某一区域的类型。
在一些实施例中，智慧燃气管理平台130可以通过聚类算法对目标范围内的每个区域进行聚类，确定聚集区域。在一些实施例中，聚类算法可以包括但不限于k均值聚类算法（k-means clustering algorithm）和/或基于密度的聚类算法（Density-Based SpatialClustering of Applications with Noise，DBSCAN）等。在一些实施例中，当聚类算法是k均值聚类算法时，确定k值的方法可以是肘部法（elbow method）。在一些实施例中，当聚类算法是k均值聚类算法时，确定k值的方法还可以是：依次取k=1、2、3……，直到得到的k个聚类的集中度满足预设条件。其中，集中度可以基于一个聚类中所有向量的平均距离确定；预设条件可以是人为预先设定的值。
在一些实施例中，智慧燃气管理平台130还可以将目标范围内的全部区域中的k个区域作为初始聚类中心 a1、a2、…ak。其中，k可以基于人工设置确定。再分别计算目标范围内其他区域与k个初始聚类中心的距离，并将该样本分到距离最小的初始聚类中心所对应的类中。其中，计算目标范围内其他区域与k个初始聚类中心的距离时，可以基于该区域到初始聚类中心的位置近似程度和燃气需求近似程度确定。
例如，该区域的经纬度坐标为
Figure 224433DEST_PATH_IMAGE001
，燃气需求度为
Figure 280113DEST_PATH_IMAGE002
；初始聚类中心a1的经纬度坐标为（
Figure 87971DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure 152879DEST_PATH_IMAGE004
），燃气需求度为
Figure 4160DEST_PATH_IMAGE005
。则该区域到初始聚类中心a1的距离可以利用公式
Figure 496321DEST_PATH_IMAGE006
计算得到。
针对每个类别
Figure 800263DEST_PATH_IMAGE007
，需要再次利用公式
Figure 403283DEST_PATH_IMAGE008
重新计算聚类中心。重复上述计算距离和计算聚类中心的两个步骤，直至满足预设条件为止。其中，预设条件可以包括迭代次数达到阈值、最小误差变化小于阈值等。阈值可以人为设定。
S420，基于至少一个聚集区域的总燃气需求度，对燃气管网开通方案进行更新。
总燃气需求度是指聚集区域中所有区域的燃气需求度相加的总和。
在一些实施例中，智慧燃气管理平台130可以先确定聚集区域中，每个区域的燃气需求度，再将每个区域的燃气需求度相加得到该聚集区域的总燃气需求度。其中，关于确定每个区域的燃气需求度的更多内容可以参见S220及其相关描述。
在一些实施例中，根据聚集区域的总燃气需求度是否满足预设条件，从而确定该聚集区域的燃气管网开通方案。其中，预设条件可以是聚集区域的总燃气需求度大于总燃气需求度阈值。总燃气需求度阈值可以根据经验人为设定。关于确定燃气管网开通方案的更多内容可以参见S230及其相关说明。
本说明一些实施例中，通过对目标范围内的所有区域进行聚类确定聚集区域，并基于聚集区域的总燃气需求度确定燃气管网开通方案。可以实现人力、物资、燃气调压、安全检测等的统一安排和调整，有利于降低管理成本。
图5是根据本说明书一些实施例所示的燃气开通时间预测模型示意图。如图5所示开通时间预测模型的结构500至少可以包括以下内容。
在一些实施例中，可以基于开通时间预测模型，预测二类区域燃气管网的开通时间。
开通时间预测模型可以用于预测燃气管网的开通时间。在一些实施例中，开通时间预测模型可以为机器学习模型。例如，卷积神经网络模型（Convolutional NeuralNetworks, CNN）、循环神经网络（Recurrent Neural Network, RNN）等。
在一些实施例中，开通时间预测模型可以对二类区域在多个历史时刻的燃气需求度进行处理，确定开通时间。如图5所示，开通时间预测模型550可以包括第二嵌入层520和开通时间预测层540。
在一些实施例中，第二嵌入层520可以对二类区域在多个历史时刻的燃气需求度510进行处理，确定燃气需求度特征向量530。其中，第二嵌入层520的输入可以包括二类区域在多个历史时刻的燃气需求度510，其输出可以包括燃气需求度特征向量530。其中，燃气需求度特征向量530可以是燃气需求度特征的向量形式。例如，历史时刻为2020年12月时，对应的燃气需求度为900Nm3，则其特征向量可以表示为（2020，12，900）。
在一些实施例中，开通时间预测层540可以对燃气需求度特征向量530进行处理，确定开通时间560。其中，开通时间预测层540的输入可以包括燃气需求度特征向量530，其输出可以包括开通时间560。
在一些实施例中，第二嵌入层520的输出可以为开通时间预测层540的输入，第二嵌入层520和开通时间预测层540可以联合训练得到。
在一些实施例中，联合训练的样本数据包括已经开通燃气区域的多个历史时刻的样本燃气需求度，标签为多个历史时刻的样本燃气需求度对应的样本开通时间。其中，标签可以通过人工标注获取。
在一些是实例中，将已经开通燃气区域的多个历史时刻的样本燃气需求度输入初始第二嵌入层，得到初始第二嵌入层输出的燃气需求度特征向量；将燃气需求度特征向量作为训练样本数据，输入初始开通时间预测层，得到初始开通时间预测层输出的开通时间。基于样本开通时间和初始开通时间预测层输出的开通时间构建损失函数，同步更新初始第二嵌入层和初始开通时间预测层的参数。通过参数更新，得到训练好的第二嵌入层520和开通时间预测层540。
在一些实施例中，还可以基于开通时间预测模型550，预测聚集区域燃气管网的统一开通时间。
聚集区域可以包括至少一个区域。在一些实施例中，聚集区域用于表示目标范围内某一区域的类型，例如工业区域、商业区域等。关于聚集区域的更多内容，可以参见图4及其相关描述。
在一些实施例中，开通时间预测模型550可以对聚集区域的总燃气需求度进行处理，确定统一开通时间。
在一些实施例中，第二嵌入层520可以对聚集区域的总燃气需求度进行处理，确定总燃气需求度特征向量。其中，第二嵌入层520的输入可以包括聚集区域的总燃气需求度，其输出可以包括总燃气需求度特征向量。
总燃气需求度可以是指聚集区域中各区域的燃气需求度相加的总和。在一些实施例中，聚集区域的总燃气需求度可以采用加权求和的方法进行计算。其中，加权求和的权重可以基于聚集区域中各区域的配套完善度确定，配套越完善，其相应的权重越大。
总燃气需求度特征向量可以是指总燃气需求度特征的向量形式。例如，聚集区域为工业区域、商业区域、居民区域，分别用1、2、3进行标记，当聚集区域为工业区域，其总燃气需求度为5000Nm3时，其特征向量可以表示为（1，5000）。
在一些实施例中，开通时间预测层540可以对总燃气需求度特征向量进行处理，确定统一开通时间。其中，开通时间预测层540的输入可以包括总燃气需求度特征向量，其输出可以包括统一开通时间。
在本说明书的一些实施例中，利用训练好的开通时间预测模型对二类区域的燃气管网开通时间进行预测，可以提高开通时间的预测准确率；利用训练好的开通时间预测模型对聚集区域燃气管网的开通时间进行预测，确定统一开通时间，有利于物联网系统对二类区域的燃气管网进行更好地管理，节省管理成本。
在一些实施例中，还提供一种用于智慧燃气的燃气管网预设的管理装置，包括处理器，处理器用于执行前述用于智慧燃气的燃气管网预设的管理方法。
在一些实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，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，计算机执行前述用于智慧燃气的燃气管网预设的管理方法。
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。
同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件（当前或之后附加于本说明书中的）也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
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。

Claims (8)

1.一种用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法，其特征在于，所述方法由智慧燃气管理平台执行，所述智慧燃气管理平台包括智慧客服管理分平台、智慧运行管理分平台和智慧燃气数据中心，所述方法包括：
所述智慧燃气数据中心通过智慧燃气传感网络平台获取目标范围内每个区域的区域特征；
所述智慧运行管理分平台基于所述每个区域的所述区域特征，确定所述每个区域的燃气需求度；
所述智慧运行管理分平台基于位置信息和所述燃气需求度对所述目标范围内的所述每个区域做聚类，确定至少一个聚集区域；
所述智慧运行管理分平台基于某一聚集区域的总燃气需求度满足预设条件，确定所述区域为一类区域，并基于所述一类区域的区域特征，采用预设程序确定针对所述一类区域的燃气管网开通方案；其中，所述聚集区域的所述总燃气需求度根据所述聚集区域中每个区域的所述燃气需求度加权确定；所述加权的权重相关于所述每个区域的配套完善度；
所述智慧运行管理分平台确定所述目标范围内所述总燃气需求度不满足所述预设条件的聚集区域为二类区域，并通过开通时间预测模型对所述二类区域的所述总燃气需求度进行处理，确定所述二类区域燃气管网的统一开通时间，其中，所述开通时间预测模型包括第二嵌入层和开通时间预测层，所述第二嵌入层对所述总燃气需求度进行处理，确定总燃气需求度特征向量，所述开通时间预测层对所述总燃气需求度特征向量进行处理，确定所述二类区域燃气管网的统一开通时间；所述开通时间预测模型为机器学习模型。
2.如权利要求1所述的用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述智慧运行管理分平台将所述燃气管网开通方案传输至所述智慧燃气数据中心；
所述智慧燃气数据中心将所述燃气管网开通方案传输至智慧燃气服务平台；
所述智慧燃气服务平台将所述燃气管网开通方案传输至智慧燃气用户平台。
3.如权利要求1所述的用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
所述智慧燃气数据中心将所述燃气管网开通方案传输至所述智慧燃气服务平台的智慧运营服务分平台；
所述智慧运营服务分平台将所述燃气管网开通方案传输至所述智慧燃气用户平台的政府用户分平台。
4.如权利要求1所述的用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法，其特征在于，所述基于所述每个区域的所述区域特征，确定所述每个区域的燃气需求度，包括：
基于燃气需求度预测模型确定每个区域的燃气需求度，所述燃气需求度预测模型的输入包括所述某一区域的区域特征，输出为所述区域的燃气需求度。
5.如权利要求4所述的用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法，其特征在于，所述燃气需求度预测模型的输入还包括配套完善度。
6.一种用于智慧燃气的燃气管网预设的物联网系统，其特征在于，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，所述智慧燃气管理平台包括智慧客服管理分平台、智慧运行管理分平台和智慧燃气数据中心，所述智慧燃气管理平台被配置为执行以下操作：
所述智慧燃气数据中心通过智慧燃气传感网络平台获取目标范围内每个区域的区域特征；
所述智慧运行管理分平台基于所述每个区域的所述区域特征，确定所述每个区域的燃气需求度；
所述智慧运行管理分平台基于位置信息和所述燃气需求度对所述目标范围内的所述每个区域做聚类，确定至少一个聚集区域；
所述智慧运行管理分平台基于某一聚集区域的总燃气需求度满足预设条件，确定所述区域为一类区域，并基于所述一类区域的区域特征，采用预设程序确定针对所述一类区域的燃气管网开通方案；其中，所述聚集区域的所述总燃气需求度根据所述聚集区域中每个区域的所述燃气需求度加权确定；所述加权的权重相关于所述每个区域的配套完善度；
所述智慧运行管理分平台确定所述目标范围内所述总燃气需求度不满足所述预设条件的聚集区域为二类区域，并通过开通时间预测模型对所述二类区域的所述总燃气需求度进行处理，确定所述二类区域燃气管网的统一开通时间，其中，所述开通时间预测模型包括第二嵌入层和开通时间预测层，所述第二嵌入层对所述总燃气需求度进行处理，确定总燃气需求度特征向量，所述开通时间预测层对所述总燃气需求度特征向量进行处理，确定所述二类区域燃气管网的统一开通时间；所述开通时间预测模型为机器学习模型。
7.一种用于智慧燃气的燃气管网预设的管理装置，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于执行权利要求1~5中任一项所述的用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述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，计算机执行如权利要求1~5任一项所述的用于智慧燃气的燃气管网预设管理方法。
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