CN115496625A - 一种用于智慧燃气的管网安全联动处置方法和物联网系统 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种用于智慧燃气的管网安全联动处置方法，基于智慧燃气管网安全管理物联网系统的智慧燃气安全管理平台实现，该方法包括：获取目标区域内的燃气管道的检测信息；基于检测信息，确定目标区域内的异常管道；基于异常管道对应的检测信息，确定异常处理方案。

Description

一种用于智慧燃气的管网安全联动处置方法和物联网系统

技术领域

本说明书涉及燃气管道智能检测领域，特别涉及一种用于智慧燃气的管网安全联动处置方法和物联网系统。

背景技术

燃气安全因关乎人民生命财产安全而成为社会高度关注的话题。目前常见的燃气安全隐患包括燃气管道变形、锈蚀、破裂及燃气泄漏等问题。常规的检修手段包括人工巡检燃气管道的重点部位，日常维护燃气管网设备，收到抢险通知进行针对性的维修等措施。采用上述人工检修手段，由于人工资源有限，检修范围可能不能及时覆盖所有燃气管道，从而使燃气管道检修存在漏检的安全隐患以及安全隐患发现不及时的问题。

因此，需要提供一种用于智慧燃气的管网安全联动处置方法和物联网系统，用于及时发现燃气管道的安全隐患，并通知有关人员到达指定区域排除安全隐患，保障用户燃气安全。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供一种用于智慧燃气的管网安全联动处置方法，基于智慧燃气管网安全管理物联网系统的智慧燃气安全管理平台实现，该方法包括：获取目标区域内的燃气管道的检测信息；基于检测信息，确定目标区域内的异常管道；基于异常管道对应的检测信息，确定异常处理方案。在一些实施例中，该方法还包括：基于智慧燃气服务平台将异常管道和/或异常处理方案传递至智慧燃气用户平台。

本说明书一个或多个实施例提供一种智慧燃气管网安全管理物联网系统，包括智慧燃气安全管理平台，智慧燃气安全管理平台被配置为执行以下操作：获取目标区域内的燃气管道的检测信息；基于检测信息，确定目标区域内的异常管道；基于异常管道对应的检测信息，确定异常处理方案。在一些实施例中，该物联网系统还包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气管网设备传感网络平台、智慧燃气管网设备对象平台；智慧燃气管网设备对象平台用于获取目标区域内的燃气管道的检测信息；智慧燃气管网设备传感网络平台用于将目标区域内的燃气管道的检测信息传递至智慧燃气安全管理平台；基于智慧燃气服务平台用于将异常管道和/或异常处理方案传递至智慧燃气用户平台。

本说明书一个或多个实施例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，计算机执行用于智慧燃气的管网安全联动处置方法。

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智慧燃气管网安全管理物联网系统图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的用于智慧燃气的管网安全联动处置方法流程图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的确定异常处理方案的流程图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的多轮迭代更新中的至少一轮迭代的流程示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的确定第一候选处理方案的评估值的流程示意图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气管网图的示意图。

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。

如本说明书和权利要求书中所示，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智慧燃气管网安全管理物联网系统图。

如图1所示，物联网系统100可以包括依次交互的智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气安全管理平台、智慧燃气管网设备传感网络平台、智慧燃气管网设备对象平台。其中，智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气安全管理平台、智慧燃气管网设备传感网络平台、智慧燃气管网设备对象平台通过依次通信连接的方式实现交互。

智慧燃气用户平台，被配置为终端设备，用于接收智慧燃气服务平台传递的异常管道信息和/或异常处理方案，还可以用于将燃气管网异常信息查询指令传递至智慧燃气服务平台。终端设备可以包括台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、手机等实现数据处理以及数据通信的智能电子设备，在此不作过多限定。在一些实施例中，智慧燃气用户平台可以包括燃气用户分平台、监管用户分平台，以便于燃气用户和监管用户均能接收智慧燃气服务平台传递的异常管道信息和/或异常处理方案信息。

在一些实施例中，燃气用户分平台可以用于接收智慧用气服务分平台传递的与安全用气相关的信息，如家庭燃气使用安全提醒等，还可以用于将用气查询指令或燃气管网异常信息传递至智慧用气服务分平台，以进行异常保修等。在一些实施例中，监管用户分平台可以用于接收智慧监管服务分平台传递的异常管道信息和/或异常处理方案或管辖区域内的燃气安全运行信息，还可以用于将燃气管网异常信息查询指令传递至智慧监管服务分平台。

智慧燃气服务平台，用于接收智慧燃气安全管理平台中的智慧燃气数据中心传递的异常管道信息和/或异常处理方案，以及将异常管道信息和/或异常处理方案传递至智慧燃气用户平台。智慧燃气服务平台还用于接收智慧燃气用户平台下发的燃气管网异常信息查询指令，并将其传递至智慧燃气安全管理平台中的智慧燃气数据中心。在一些实施例中，智慧燃气服务平台可以包括智慧用气服务分平台、智慧监管服务分平台。

在一些实施例中，智慧监管服务分平台可以接收智慧燃气安全管理平台传递的异常管道信息和/或异常处理方案，以及将异常管道信息和/或异常处理方案传递至监管用户分平台。智慧监管服务分平台还用于接收监管用户分平台下发的燃气管网异常信息查询指令，并将其传递至智慧燃气安全管理平台中的智慧燃气数据中心。

智慧燃气安全管理平台，用于接收智慧燃气管网设备传感网络平台传递的目标区域内的燃气管道的检测信息，可以基于该检测信息，确定目标区域内的异常管道，还可以基于异常管道对应的检测信息，确定异常处理方案。在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以包括智慧燃气数据中心、智慧燃气管网安全管理分平台。其中，智慧燃气管网安全管理分平台可以包括管网巡线安全管理、管网燃气泄漏监测、管网设备安全监测等功能模块，分别用于管理巡线安全、监测管网燃气泄漏、监测管网设备安全等。

在一些实施例中，智慧燃气数据中心可以接收智慧燃气管网设备传感网络平台传递的目标区域内的燃气管道的检测信息。基于智慧燃气数据中心获取目标区域内的燃气管道的检测信息，智慧燃气管网安全管理分平台可以确定异常管道及异常处理方案，并基于智慧燃气数据中心传递至智慧燃气服务平台的智慧监管服务分平台与燃气用户分平台。智慧燃气数据中心还可以接收智慧监管服务分平台传递的燃气管网异常信息查询指令，并传递给智慧燃气管网设备传感网络平台。

智慧燃气管网设备传感网络平台，被配置为通信网络和网关，用于接收智慧燃气管网设备对象平台获取的目标区域内的燃气管道的检测信息，并将其传递给智慧燃气安全管理平台。智慧燃气管网设备传感网络平台还可以接收智慧燃气管网安全管理平台传递的燃气管网异常信息查询指令，并将其传递给智慧燃气管网设备对象平台。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备传感网络平台可以包括网络管理、协议管理、指令管理、数据解析等模块。网络管理与协议管理分别对应智慧燃气管网设备传感网络平台的网络通信功能与通信协议转换功能，实现智慧燃气管网设备传感网络平台与智慧燃气管网设备对象平台及智慧燃气安全管理平台的交互。智慧燃气管网设备传感网络平台中的指令管理、数据解析模块可以对燃气管网异常信息查询指令及目标区域内的燃气管道的检测信息进行解析、分类、转化等处理，从而完成燃气管网异常信息查询指令及目标区域内的燃气管道的检测信息的传递。

智慧燃气管网设备对象平台，用于获取目标区域内的燃气管道的检测信息，还可以用于接收智慧燃气管网设备传感网络平台传递的燃气管网异常信息查询指令。管网设备为燃气管网系统中包含的设备，可以包括压力传感器、流量计、温度传感器等，分别用于检测燃气管网内的各个点位的压力、流量、温度等。

基于用于智慧燃气的管网安全联动处置方法，包括目标区域内的燃气管道的检测信息由智慧燃气管网设备对象平台、智慧燃气管网设备传感网络平台依次传输，智慧燃气安全管理平台处理目标区域内的燃气管道的检测信息得到异常管道和/或异常处理方案，异常管道和/或异常处理方案由智慧燃气安全管理平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气用户平台依次传输的步骤进行传递，以及燃气管网异常信息查询指令由智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气安全管理平台、智慧燃气管网设备传感网络平台、智慧燃气管网设备对象平台依次传输的步骤进行传递。其中，燃气管网异常信息查询指令传输时，各平台对指令的接收处理具体是处理为设定好的下一级接收对象便于识别的数据包格式。

应当理解，图1所示的物联网系统及其模块可以利用各种方式来实现。

需要注意的是，以上对于智慧燃气管网安全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，在了解该物联网系统的原理后，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。在一些实施例中，图1中披露的智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气安全管理平台、智慧燃气管网设备传感网络平台和智慧燃气管网设备对象平台可以是一个系统中的不同模块，也可以是一个模块实现上述的两个或两个以上模块的功能。例如，各个模块可以共用一个存储模块，各个模块也可以分别具有各自的存储模块。诸如此类的变形，均在本说明书的保护范围之内。

图2是根据本说明书一些实施例所示的用于智慧燃气的管网安全联动处置方法流程图。在一些实施例中，流程200可以由物联网系统100执行。如图2所示，流程200可以包括以下步骤：

步骤210，获取目标区域内的燃气管道的检测信息。

目标区域是指需要进行燃气管道检测的区域，如某街道、某小区等。目标区域的确定可以通过人工指定或者预先划定，例如，燃气用户反映某区域燃气使用情况异常或监管用户发现某区域的燃气使用数据异常，则可以人工指定该区域为目标区域。又如，若预先划定某区域内的燃气管道需三个月定期检查，则当某区域轮到检查时间时，则该区域被确定为目标区域。

检测信息为检测燃气管道时获得的相关信息，例如，燃气管道段内各个点位的压力、流量、温度等。点位是指在燃气管道中安装相应检测装置(如传感器等)以用于获取检测信息的位置，同一燃气管道内可以设置多个点位。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台中的智慧燃气数据中心可以基于智慧燃气管网设备对象平台获取目标区域内的燃气管道的检测信息。智慧燃气管网设备对象平台可以被配置为管网设备的检测装置，用于获取目标区域内的燃气管道的检测信息，例如，慧燃气管网设备对象平台分别采用压力传感器、流量计、温度传感器获取燃气管道段内各个点位的压力、流量、温度。

在一些实施例中，监管用户可以调用物联网系统中储存的目标区域内的燃气管道最近一次的检测信息作为目标区域内的燃气管道的检测信息。例如，若监管用户发现某区域燃气使用情况异常，则监管用户可以优先调用物联网系统中储存的目标区域内的燃气管道最近一次的检测信息，以便快速分析燃气管道的检测信息。

步骤220，基于检测信息，确定目标区域内的异常管道。

异常管道是可能存在使用异常的燃气管道。例如，燃气管道内燃气流速异常、燃气管道压力异常、燃气管道温度异常等。

在一些实施例中，智慧燃气数据中心将检测信息传递给智慧燃气安全管理分平台，智慧燃气安全管理分平台可以通过多种方式实现基于检测信息确定目标区域内的异常管道。例如，智慧燃气安全管理分平台可以通过比较目标区域内的燃气管道的检测信息与参考检测信息来确定燃气管道是否为异常管道。参考检测信息是燃气管道处于正常工作情况下的相关信息，例如，参考检测信息可以是燃气管道处于正常工作情况下的燃气输送速度、温度等。若目标区域内的燃气管道的检测信息不符合参考检测信息，则该燃气管道被确定为异常管道。例如，参考检测信息包括低压燃气管道内燃气流速不大于3m/s，若目标区域内的燃气管道的检测信息中燃气管道A的低压燃气管道内燃气流速为5m/s，则该检测信息不符合参考检测信息，所以该目标区域内的燃气管道A为异常管道。

步骤230，基于异常管道对应的检测信息，确定异常处理方案。

异常处理方案是用于解决异常管道出现的异常的方案。例如，若异常管道对应的检测信息为异常管道内燃气流速低于正常值，则异常处理方案为增大燃气流速，又例如，若异常管道对应的检测信息为异常管道内压力偏大，则对异常管道进行降压处理等。

在一些实施例中，异常处理方案可以包括对多种异常情况进行处理的方案，例如，异常处理方案中可以包括针对燃气流速异常的处理方案、针对压力异常的处理方案、针对温度异常的处理方案，分别用英文字母A、B、C对应表示其处理方案的类别，例如，增大燃气流速1m/s可以表示为A+1，升压5Pa可以表示为B+5，降温1℃可以表示为C-1，该异常处理方案表示为(A+1，B+5，C-1)。其他异常情况及针对该异常情况的处理方案均可采用上述方式表示。

在一些实施例中，可以通过人工分析的方式确定异常处理方案。例如，目标区域内的燃气管道的检测信息中低压燃气管道内燃气流速为5m/s，其超过正常值3m/s，则燃气公司分析检测信息后给出降低燃气流速异常处理方案，具体的调整值，可以基于经验设定，如采用渐进式降低等方式。

在一些实施例中，可以基于智慧燃气数据中心获取目标区域内的燃气管道的检测信息，智慧燃气数据中心传输目标区域内的燃气管道的检测信息至智慧燃气管网安全管理分平台，由智慧燃气管网安全管理分平台确定异常处理方案。其中，智慧燃气管网安全管理分平台可以预设多种异常情况对应的异常处理方案，例如预设燃气流速值超过预设范围时，对应的燃气流速调整方案。预设燃气温度值高于相应范围时，在各个高温范围对应的不同降温方案等。智慧燃气管网安全管理分平台可以根据目标区域内的燃气管道的检测信息确定对应的异常情况，进而为异常情况匹配对应的异常处理方案。

在一些实施例中，还可以基于预设算法确定异常处理方案。关于预设算法的更多内容参见图3、图4及相关描述。

步骤240，基于智慧燃气服务平台将异常管道和/或异常处理方案传递至智慧燃气用户平台。

在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理分平台确定异常管道和/或异常处理方案后，可以通过智慧燃气数据中心将异常管道信息和/或异常处理方案传递给智慧燃气服务平台，智慧燃气服务平台将异常管道信息和/或异常处理方案传递至智慧燃气用户平台的监管用户分平台。监管用户可以在智慧燃气用户平台获取异常管道信息和/或异常处理方案。

基于智慧燃气管网安全管理物联网系统实现燃气管网中异常管道和/或异常处理方案的确定与传递，便于监管用户及时获得异常处理方案以快速维修异常管道，能更加准确便捷得对燃气管道进行监管及动态排查燃气管道异常，保障用户燃气安全。

图3是根据本说明书一些实施例所示的确定异常处理方案的流程图。在一些实施例中，流程300可以由智慧燃气安全管理平台执行。如图3所示，流程300可以包括以下步骤：

步骤310，基于异常管道对应的检测信息，针对异常管道随机生成多个初始候选方案。初始候选方案包括异常管道的处理参数。

初始候选方案是针对异常管道对应的检测信息随机生成的处理方案，例如，异常管道对应的检测信息为燃气流速低于正常值，初始候选方案可以包括燃气流速增大0.5m/s、增大1m/s等，参考上文用A表示针对燃气流速异常的处理方案，则初始候选方案可以用向量表示为(A+0.5)、(A+1)等。又例如，异常管道对应的检测信息为燃气流速低于正常值且管道压力低于正常值，则初始候选方案可以包括增大燃气流速且增大管道压力，参考上文用B表示针对压力异常的处理方案，类似上述初始候选方案的生成方式，初始候选方案可以用向量表示为(A+0.5，B+0.5)、(A+1，B+0.5)等。

处理参数是指对应管道异常的处理方案。例如初始候选方案(A+0.5，B+0.5)中的A+0.5为处理参数，A+0.5表示针对管道异常内燃气流速异常；燃气流速增大0.5m/s，B+0.5也是处理参数，B+0.5表示针对管道异常中的管道压力异常，升压0.5Pa。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台基于异常管道对应的检测信息，针对异常管道随机生成多个初始候选方案。其中，随机生成的初始候选方案中的处理参数的数值可以设置上限与下限。例如，针对检测信息中燃气流速低于正常值，可以随机生成燃气流速增大n m/s，n大于0且不大于10。

在一些实施中，可以基于异常管道对应的检测信息调用智慧燃气安全管理平台中预设的多个初始候选方案。例如，可以预先针对各种可能的异常情况在智慧燃气安全管理平台中储存对应的多个初始候选方案以便调用。

步骤320，基于预设算法，对多个初始候选方案进行多轮迭代更新，直至预设迭代条件被满足；确定异常处理方案。

预设算法是指对多个初始候选方案进行多轮迭代更新，以确定异常处理方案的算法，具体说明参见图4。

对多个初始候选方案进行多轮迭代更新的过程包括在基于多个初始候选方案确定多个第一候选处理方案，通过第一候选处理方案的评估值从第一候选处理方案确定第二候选处理方案，对第二候选处理方案进行变化处理确定第三候选处理方案，通过第三候选处理方案的参考值确定下一轮的第一候选处理方案，重新确定的第一候选处理方案重复上述迭代更新的过程。当预设迭代条件被满足时，第三候选处理方案确定为异常处理方案。关于对多个初始候选方案进行多轮迭代更新的详细内容参见图4及相关描述。

预设迭代条件是指预设的使多轮迭代停止的条件。在一些实施例中，预设迭代条件可以包括迭代轮数不小于预设轮数值，或第一候选处理方案的评估值不小于预设评估值，或至少连续两轮迭代中，第一候选处理方案的评估值的变化范围小于预设变化值。关于预设迭代条件的更多内容参见图4及相关描述。

基于预设算法确定异常处理方案，其中对初始候选方案进行多轮迭代更新的过程能使确定的异常处理方案为最优解，在提供准确的异常处理方案的同时缩短异常处理方案确定时长且节省了人工成本，从而提高了燃气管网异常管道的处理效率。

应当注意的是，上述有关流程300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300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4是根据本说明书一些实施例所示的多轮迭代更新中的至少一轮迭代流程示意图。在一些实施例中，流程400可以由智慧燃气安全管理平台执行。如图4所示，流程400可以包括以下步骤：

步骤410，确定多个第一候选处理方案中每一个候选处理方案的评估值；其中，迭代轮数＝1时，第一候选处理方案为多个初始候选方案中的一个初始候选方案；迭代轮数>1时，第一候选处理方案为上一轮迭代的第三候选处理方案。

第一候选处理方案可以是指需要进行迭代处理的候选处理方案。例如，在第一轮迭代中，一个第一候选处理方案可以为初始候选处理方案1、初始候选处理方案2……初始候选处理方案n中的一个。

在一些实施例中，第一候选处理方案可以基于向量的方式表示。例如，一个第一候选处理方案中可以包括针对燃气流速异常的候选处理方案、针对压力异常的候选处理方案、针对温度异常的候选处理方案，分别用英文字母A、B、C对应表示其处理方案的类型，如增大燃气流速1m/s可以表示为A+1，升压5Pa可以表示为B+5，降温1℃可以表示为C-1，则第一候选处理方案可以表示为(A+1，B+5，C-1)。

第一候选处理方案可以基于上一轮的迭代结果确定，或基于初始候选处理方案确定，例如在第一轮迭代中，第一候选处理方案可以为初始候选处理方案，在后续的迭代中，第一候选处理方案基于上一轮迭代的第三候选处理方案确定。关于第三候选处理方案的具体说明参见后文。

评估值可以是指用于评价候选处理方案优劣性的有关参数。评估值可以与候选处理方案的优劣性呈正相关。即候选处理方案处理异常的效果越好，其评估值越大。

在一些实施例中，评估值可以有多种确定方式。例如，可以通过手动计算确定，也可以利用算法模型等方式确定。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于适应度确定模型对异常管道的属性信息、第一候选处理方案的处理，确定第一候选处理方案的适应度，并基于第一候选处理方案的适应度确定第一候选处理方案的评估值。

适应度确定模型可以用于确定第一候选处理方案的适应度。在一些实施例中，适应度模型可以为机器学习模型。

在一些实施例中，适应度确定模型可以对异常管道的属性信息与第一候选处理方案进行处理，确定第一候选处理方案的适应度。其中，适应度确定模型的输入可以包括异常管道的属性信息与第一候选处理方案，输出可以包括第一候选处理方案的适应度。

异常管道的属性信息可以是存在异常的管道的相关信息。例如，异常的管道的位置、长度以及每个存在异常的管道的具体异常检测情况，具体异常检测情况可以包括如管道段内的检测压力、检测温度等信息。

在一些实施例中，适应度与评估值类似，也可以用于评价候选处理方案的优劣程度。适应度值越大，则说明候选处理方案处理异常的效果越好，解决异常的成功率越大。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以将第一候选处理方案的适应度值直接作为第一候选处理方案的评估值或对第一候选处理方案的适应度值进行等比缩放后的值作为第一候选处理方案的评估值。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于第一候选处理方案的适应度与联动影响预测模型，确定第一候选处理方案的评估值。关于联动影响预测模型的更多内容参见图5及其相关描述。

在本说明书的一些实施例中，利用适应度确定模型确定第一候选处理方案的适应度，并基于此适应度来确定第一候选处理方案的评估值，不仅可以提高运算效率，而且也可以保障结果的准确率。

步骤420，基于第一候选处理方案的评估值，从所述多个第一候选处理方案中确定第二候选处理方案。

第二候选处理方案可以是指基于第一候选处理方案的评估值筛选的候选处理方案。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于多个第一候选处理方案中每一个对应的评估值，从多个第一候选处理方案中确定多个第二候选处理方案。例如，可以将第一候选处理方案中评估值大于预设评估值的第一候选处理方案确定为第二候选处理方案。其中，预设评估值可以是提前设定的参数。仅作为示例的，从三个第一候选处理方案：第一候选处理方案1(A+1，B+5，C-1)、第一候选处理方案2(A+1，B+4，C-0.5)、第一候选处理方案3(A+0.5，B+4，C-1)中筛选出评估值大于预设评估值的第一候选处理方案1(A+1，B+5，C-1)作为第二候选处理方案。

步骤430，对第二候选处理方案进行变换处理，确定第三候选处理方案。

第三候选处理方案可以是指第二候选处理方案经进一步处理后的候选处理方案。

在一些实施例中，第三候选处理方案可以通过第二候选处理方案进行变换处理来确定。其中，变换处理可以包括第一变换和第二变换。

在一些实施例中，第一变换可以包括：从多个第二候选处理方案中选择两个第二候选处理方案，将选择的两个候选处理方案中的一个或多个处理参数进行交换，生成至少两个第三备选方案，并基于第三备选方案确定第三候选处理方案。

在一些实施例中，第一变换可以是对多个不同的第二候选处理方案中的同一异常管道或同一异常区域的处理参数进行交换。

例如，第二候选处理方案1和第二候选处理方案2均为针对区域A的异常的处理方案，其中，第二候选处理方案1为(A+1，B+5，C-1)、第二候选处理方案为(A+1，B+4，C-0.5)，可以对第二候选处理方案1与第二候选处理方案2中的第2个处理参数进行交换，生成第三备选方案，如第三备选方案1为(A+1，B+4，C-1)，第三备选方案2为(A+1，B+5，C-0.5)。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台还可以优先将两个第二候选处理方案中效果较差的处理参数进行交换，以提高确定异常处理方案的效率。其中，方案中效果较差的处理参数可以基于试验得出，例如调整其中某一类处理参数，则可以大幅提升整个方案的处理效果时，该处理参数可以认为是效果较差的处理参数。

第三备选方案可以是指第二候选处理方案经第一变换后得到的候选处理方案。在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以直接将第三备选方案作为第三候选处理方案。

第二变换可以指用于调整处理参数的操作。在一些实施例中，第二变换可以包括：对预备处理方案中的至少一个处理参数进行更新，生成至少一个第三候选处理方案。

预备处理方案可以是指将要进行第二变换的处理方案。在一些实施例中，预备处理方案为第二候选处理方案或第三备选方案。

在一些实施例中，针对多个预备处理方案中的每一个，智慧燃气安全管理平台可以对预备处理方案中的至少一个处理参数进行调整，生成至少一个第三候选处理方案。例如，预备处理方案1为(A+1，B+4，C-1)，可以对预备处理方案1中的第3个处理参数进行调整，即将C-1修改为C-0.8，则修改后生成的第三候选处理方案为(A+1，B+4，C-0.8)。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台还可以优先将预备处理方案中处理效果较差的处理参数进行调整，以提高确定异常处理方案的效率。

需要注意的是，调整后的参数不可以超过相关设备所能承受的最大值。例如，管道段内的最高温度、最大压强等。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以将基于前述步骤得到的第三候选处理方案作为下一轮迭代的第一候选处理方案，重复迭代步骤，直至满足预设迭代条件。在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于下述步骤对得到的第三候选处理方案进行进一步处理：

步骤440，确定第三候选处理方案的参考值。

参考值可以是指第三候选处理方案中任意一个方案被选择作为下一轮迭代的第一候选处理方案的概率或被作为最终的异常处理方案的概率。

在一些实施例中，第三候选处理方案中的某一个候选处理方案的参考值可以是该方案的适应度值与第三候选处理方案的总适应度值的比值。例如，第三候选处理方案的总体数量为2，其中第三候选处理方案1的适应度值为0.4，第三候选处理方案2的适应度值为0.1，那么第三候选处理方案1的参考值为0.4/(0.4+0.1)＝0.8，即第三候选处理方案1的参考值为0.8。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于适应度确定模型获取第三候选处理方案的适应度，并基于其适应度值，通过程序、算法等多种方式进行计算，从而确定第三候选处理方案的参考值。

步骤450，基于第三候选处理方案的参考值对第三候选处理方案进行筛选，将筛选出的第三候选处理方案作为下一轮的第一候选处理方案或者用于确定异常处理方案。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于参考值的大小从多个第三候选处理方案中确定进入下一轮的第一候选处理方案。例如，可以将参考值进行由大至小的排序，将靠前的若干个第三候选处理方案确定为进入下一轮的第一候选处理方案。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以将参考值大于预设参考值的第三候选处理方案作为下一轮的第一候选处理方案。例如，第三候选处理方案的总体数量为4，其中第三候选处理方案1的参考值为0.8，第三候选处理方案2的参考值为0.6，第三候选处理方案3的参考值为0.5，第三候选处理方案4的参考值为0.9，其预设参考值为0.7，由于第三候选处理方案1和第三候选处理方案4的参考值均大于预设参考值，因此可以将第三候选处理方案1和第三候选处理方案4作为下一轮的第一候选处理方案。预设参考值可以是提前设定的概率参数。

智慧燃气安全管理平台可以基于筛选出的第三候选处理方案作为下一轮的第一候选处理方案，并重复执行步骤410～450，继续进行迭代更新，直至满足预设迭代条件，将所有迭代中，参考值最大的第三候选方案确定为异常处理方案。

在一些实施例中，预设迭代条件可以包括迭代轮数不小于预设轮数值。其中，预设轮数值可以依据过往经验直接确定，也可以通过试验等方式确定。例如，可以先设置一个较小值(例如，50)，再根据迭代结果逐步扩大至合理范围。

在一些实施例中，预设迭代条件可以包括第一候选处理方案的评估值不小于预设评估值。预设评估值可以是基于经验确定的方案可以成功解决异常时对应的最小评估值。当第一候选处理方案的评估值不小于预设评估值时，即说明已经产生可以解决异常的处理方案。

在一些实施例中，预设迭代条件还可以包括至少连续两轮迭代中，第一候选处理方案的评估值的变化范围小于预设变化值。预设变化值可以是迭代前后第一候选处理方案的评估值需要满足的最小变化要求。若在至少连续两轮迭代中，第一候选处理方案的评估值的变化范围小于预设变化值，则可以认为迭代前后的候选处理方案基本没有变化或变化很小，此时可以停止迭代。

预设迭代条件可以通过用户预先设定。在一些实施例中，预设迭代条件可以包括上述条件中的至少一种。

在本说明书的一些实施例中，利用适应度确定模型确定第一候选处理方案的适应度，可以保证结果准确率、提高运算效率；基于交换处理或对候选处理方案中处理效果较差的处理参数优先进行交换或调整，并进行多次迭代，可以有效提高迭代的效率，以快速确定异常处理方案。

图5是根据本说明书一些实施例所示的确定第一候选处理方案的评估值的流程示意图。在一些实施例中，流程500可以由智慧燃气安全管理平台执行。如图5所示，流程500可以包括以下步骤：

步骤510，基于目标区域的管网信息，构建目标区域的管网图；管网图的节点对应目标区域的燃气管道的交汇点或端点，管网图的边对应目标区域的燃气管道。

图6是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气管网图的示意图。如图6所示，管网图600可以由多个节点与多条边组成。

管网图可以指反映各燃气管道段之间连接关系的图谱。

管网图的节点可以是指以燃气管道段交汇处生成的节点。节点的类型可以包括镶接节点、储气节点和用气节点等。其中，镶接节点可以是指以两管道的镶接点生成的节点，储气节点可以是以储气点(例如，门站等)生成的节点，用气节点可以是指以用气点(例如，居民楼等)作为的节点。

如图6所示，镶接节点可以包括“节点3”、“节点5”、“节点6”，储气节点可以包括“节点1”，用气节点可以包括“节点2”、“节点4”等多个节点。

不同类型的节点可以包括不同的节点特征。例如，镶接节点的节点特征可以包括镶接弯道的压力损失等，储气节点的节点特征可以包括标况流量、进口压力、出口压力等，用气节点的节点特征可以包括燃气用量需求等。

压力损失可以是指当气体流经弯道时，由于在边界急剧改变区域出现漩涡和速度的重新分布使流动阻力增加，为了克服这种阻力所引起的能量损失。在一些实施例中，镶接弯道的压力损失可以通过气体在管道中的局部压力损失计算公式确定，也可以在镶接弯道的两端设置压力测试仪分别获取弯道两端的压力，通过计算弯道两端的压力差来确定。

标况流量可以是指标准状况(标准温度与标准压强)下，进出燃气点的燃气流量。在一些实施例中，标况流量可以是基于燃气点的配置直接确定的。

进口压力、出口压力分别是指燃气点调压器进口端、出口端的燃气压力。在一些实施例中，进口压力、出口压力可以基于调压器内置的监测设备获取。其中，监测设备可以用于实时监测燃气管道中的压力。

燃气用量需求可以是指居民楼中所有民居对燃气的总需求量或楼中每户居民对燃气的平均需求量。在一些实施例中，燃气用量需求可以通过计算周平均、月平均燃气用量等方式确定。

多个节点之间由边进行连接，边可以是指燃气管道段，即通过燃气管道直接连接的两个节点之间具有边。

在一些实施例中，管网图的边为有向边，用于表示燃气的输送方向。如图6所示，“节点1”与“节点2”之间的边为由“节点1”指向“节点2”，则表示在该图中，燃气由“节点1”向“节点2”输送，即燃气由储气点向居民楼输送。

管网图的边的特征可以包括管道段长度、管道段内压力、管道段内温度等特征。不同的边有不同的特征，即不同的管道段的特征不同。在一些实施例中，管网图的边可以具有标记(图6中的“边1”、“边2”等)，以区分不同管道段。

在一些实施例中，管网图的边可以具有权重(图中未示出)，以表示两节点之间的边的重要程度。例如，“边4”的权重为0.4，“边1”的权重为0.1，即表示“边4”的重要程度高于“边1”。

可以理解的是，图6中的图谱只是用于简单示意燃气管道段的连接网络，实际上的燃气管道网络更为复杂，可以包括更多节点和更多条边。

步骤520，基于联动影响预测模型对管网图、异常管道对应的检测信息、第一候选处理方案的处理，确定第一候选处理方案对应的目标区域的异常评价值，异常评价值基于管网图的节点及边输出对应的异常概率值确定；所述联动影响预测模型为机器学习模型。

联动影响预测模型可以是用于预测第一候选处理方案对应的目标区域的异常评价值。在一些实施例中，联动影响预测模型为机器学习模型。例如，卷积神经网络模型、图神经网络模型等。

在一些实施例中，联动影响预测模型可以是图神经网络模型。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以将管网图、异常管道对应的检测信息和第一候选处理方案，输入联动影响预测模型，联动影响预测模型基于管网图的节点与边对应的异常管道对应的检测信息和第一候选处理方案进行处理，确定管网图的节点与边对应的异常概率值。

其中，联动影响预测模型的输入为管网图、异常管道对应的检测信息(例如，压力高于预设值等)和第一候选处理方案(例如，调低压力等)，输出为管网图的节点与边对应的异常概率值。

在一些实施例中，可以基于多组带有标签的训练样本训练联动影响预测模型。具体的，将带有标识的训练样本输入联动影响预测模型，通过训练更新联动影响预测模型的参数。

在一些实施例中，训练样本可以包括样本管网图、样本历史异常管道对应的检测信息以及样本处理方案。

在一些实施例中，标签可以是管网图的节点与边对应的异常概率值。在一些实施例中，标签的获取方式可以是根据样本处理方案的实际实施情况获取，例如实施样本处理方案，获取各级管道及节点对应的检测信息，监测是否异常。标签还可以通过其他方式获取，例如基于历史数据等。

在一些实施例中，联动影响预测模型可以基于训练样本，通过各种方法进行训练，以更新联动影响预测模型的参数。例如，可以基于梯度下降法进行训练。

在一些实施例中，当训练的联动影响预测模型满足预设条件时，训练结束。其中，预设条件可以是损失函数结果收敛或小于预设阈值等。

异常概率值可以是指实施输入联动影响预测模型的第一候选处理方案时，管网图的节点与边对应的镶接节点、储气节点和用气节点以及燃气管道出现异常情况的概率。例如，“边2”输出的异常概率值0.8，则表示在实施第一候选处理方案时，“边2”对应的燃气管道出现异常的概率为80％。在一些实施例中，管网图的节点与边可以在输出异常概率值的同时输出具体的异常情况，如“边2”的输出为(a、0.8)即表明出现a类异常的概率为0.8，同时通过预先设置的异常类型对照表可知，a类异常为流速异常。

异常评价值是指输入模型的第一候选处理方案的实施引起目标区域对应的整个管网图的节点和边出现异常的评估值。在一些实施例中，异常评价值可以通过对管网图的节点与边输出的异常概率值进行统计得到。例如，若管网图的节点与边共10个，基于联动影响预测模型对管网图、异常管道对应的检测信息、第一候选处理方案的处理，管网图的所有节点与边输出的异常概率值均小于预设值(例如，0.2)，则可以认为第一候选处理方案对应的异常评价值为满分，如100分；若其中有1个或多个边或节点输出的异常概率值大于预设值，则可以对应降低第一候选处理方案的评价值，如有1个边或节点输出的异常概率值大于预设值时，第一候选处理方案的异常评价值为90分，以此类推。其中，异常评价值的表示方式还可以是其他方式，如可以是等级等其他方式。

步骤530，结合第一候选处理方案的适应度、第一候选处理方案对应的目标区域的异常评价值，确定第一候选处理方案的评估值。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台除了可以将第一候选处理方案的适应度直接确定为其评估值外，还可以综合考虑第一候选处理方案的适应度、第一候选处理方案对应的目标区域的异常评价值，来确定第一候选处理方案的评估值。例如，可以将第一候选处理方案的适应度与第一候选处理方案对应的目标区域的异常评价值赋予不同的权重，以加权求和的方式确定第一候选处理方案的评估值，也可以利用求平均值等其他方式确定。

在本说明书的一些实施例中，通过训练好的联动影响预测模型对第一候选处理方案处理后所产生的联动影响进行预测，根据其预测结果确定第一候选处理方案对应的目标区域的异常评价值，并基于该异常评价值与第一候选方案的适应度确定其评估值，可以使得评估值更加准确。

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 (10)

1.一种用于智慧燃气的管网安全联动处置方法，基于智慧燃气管网安全管理物联网系统的智慧燃气安全管理平台实现，包括：

获取目标区域内的燃气管道的检测信息；

基于所述检测信息，确定所述目标区域内的异常管道；

基于所述异常管道对应的所述检测信息，确定异常处理方案。

2.根据权利要求1所述的方法，所述智慧燃气管网安全管理物联网系统还包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气管网设备传感网络平台、智慧燃气管网设备对象平台；

所述目标区域内的燃气管道的检测信息基于所述智慧燃气管网设备对象平台获取，并基于所述智慧燃气管网设备传感网络平台传递至所述智慧燃气安全管理平台；

所述方法还包括：

基于所述智慧燃气服务平台将所述异常管道和/或所述异常处理方案传递至所述智慧燃气用户平台。

3.根据权利要求2所述的方法，所述智慧燃气用户平台包括燃气用户分平台、监管用户分平台；所述智慧燃气服务平台包括智慧用气服务分平台、智慧监管服务分平台；所述的智慧燃气安全管理平台包括智慧燃气数据中心、智慧燃气管网安全管理分平台；

所述智慧燃气管网设备传感网络平台将所述目标区域内的燃气管道的检测信息传递至所述智慧燃气数据中心；

所述智慧燃气管网安全管理分平台基于所述智慧燃气数据中心获取所述目标区域内的燃气管道的检测信息；

所述异常管道及所述异常处理方案由所述智慧燃气管网安全管理分平台确定，并基于所述智慧燃气数据中心传递至所述智慧燃气服务平台的所述智慧监管服务分平台；

所述基于所述智慧燃气服务平台将所述异常管道和/或所述异常处理方案传递至所述智慧燃气用户平台包括：

基于所述智慧监管服务分平台将所述异常管道和/或所述异常处理方案传递至所述监管用户分平台。

4.根据权利要求1所述的方法，所述基于所述异常管道对应的所述检测信息，确定异常处理方案包括：

基于所述异常管道对应的所述检测信息，针对所述异常管道随机生成多个初始候选方案；所述初始候选方案包括所述异常管道的处理参数；

基于预设算法，对所述多个初始候选方案进行多轮迭代更新，直至预设迭代条件被满足；确定所述异常处理方案。

5.根据权利要求4所述的方法，所述多轮迭代更新中的至少一轮迭代包括：

确定多个第一候选处理方案中每个第一候选处理方案的评估值；其中，迭代轮数＝1时，所述第一候选处理方案为所述多个初始候选方案中的一个初始候选方案；所述迭代轮数>1时，所述第一候选处理方案为上一轮迭代的第三候选处理方案；

基于所述第一候选处理方案的评估值，从所述多个第一候选处理方案中确定第二候选处理方案；

对所述第二候选处理方案进行变换处理，确定所述第三候选处理方案。

6.根据权利要求5所述的方法，所述多轮迭代更新中的至少一轮迭代还包括：

确定所述第三候选处理方案的参考值；

基于所述第三候选处理方案的参考值对所述第三候选处理方案进行筛选，将筛选出的所述第三候选处理方案作为下一轮的第一候选处理方案或者用于确定所述异常处理方案。

7.根据权利要求5所述的方法，所述变换处理包括第一变换和第二变换；

所述第一变换包括：从多个所述第二候选处理方案中选择两个第二候选处理方案，将选择的所述两个第二候选处理方案中的一个或多个处理参数进行交换，生成至少两个第三备选方案，基于所述第三备选方案确定所述第三候选处理方案；

所述第二变换包括：对预备处理方案中的至少一个处理参数进行更新，生成至少一个所述第三候选处理方案；所述预备处理方案为所述第二候选处理方案或所述第三备选方案。

8.一种智慧燃气管网安全管理物联网系统，包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气安全管理平台、智慧燃气管网设备传感网络平台、智慧燃气管网设备对象平台；

所述智慧燃气管网设备对象平台用于获取所述目标区域内的燃气管道的检测信息；

所述智慧燃气管网设备传感网络平台用于将所述目标区域内的燃气管道的检测信息传递至所述智慧燃气安全管理平台；

所述智慧燃气安全管理平台用于：

基于所述检测信息，确定所述目标区域内的异常管道；

基于所述异常管道对应的所述检测信息，确定异常处理方案；

所述智慧燃气服务平台用于将所述异常管道和/或所述异常处理方案传递至所述智慧燃气用户平台。

9.一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，计算机执行如权利要求1-7中任一所述的用于智慧燃气的管网安全联动处置方法。

10.一种用于智慧燃气的管网安全联动处置的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器；

所述至少一个存储器用于存储计算机指令；

所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现如权利要求1至7中任一项所述的用于智慧燃气的管网安全联动处置方法。

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