CN116485066B - 基于gis的智慧燃气安全巡线管理方法和物联网系统 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种基于GIS的智慧燃气安全巡线管理方法和物联网系统，该方法由基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统的智慧燃气安全管理平台执行，包括：根据巡检人员的位置数据，确定巡检人员的轨迹信息；响应于轨迹信息满足预设要求，基于轨迹信息和燃气监测数据，确定推荐巡检路线，并基于第一显示参数通过显示屏提示推荐巡检路线；响应于轨迹信息不满足预设要求，基于第二显示参数，确定显示屏的显示状态。以上方法可以在智慧燃气对象平台与智慧燃气用户平台之间形成信息运行闭环，并在智慧燃气安全管理平台的统一管理下协调、规律运行，实现推荐巡检路线管理信息化、智慧化。

Description

基于GIS的智慧燃气安全巡线管理方法和物联网系统

技术领域

本说明书涉及燃气管理系统领域，特别涉及一种基于GIS的智慧燃气安全巡线方法基于GIS的智慧燃气安全巡线管理方法和物联网系统。

背景技术

在燃气管网运行过程中，为了保证安全运行，需要对燃气管网进行巡检，例如燃气管网是否存在裂口或管线破坏等情况。人工巡检过程中，面对巡检人员偏离路线或处于复杂分支处等复杂情况时，对巡检效率和质量影响较大。

因此，希望提供一种基于GIS的智慧燃气安全巡线管理方法，可以记录巡检人员的轨迹，并在复杂情况发生时向巡检人员推荐巡检路线。

发明内容

发明内容包括一种基于GIS的智慧燃气安全巡线管理方法。该方法基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统的智慧燃气安全管理平台执行，包括：根据巡检人员的位置数据，确定巡检人员的轨迹信息，其中，位置数据基于巡检设备获取，包括巡检人员的卫星定位信息、运动信息和朝向信息中的至少一种；响应于轨迹信息满足预设要求，基于轨迹信息和燃气监测数据，确定推荐巡检路线，并基于第一显示参数通过显示屏提示推荐巡检路线；响应于轨迹信息不满足预设要求，基于第二显示参数，确定显示屏的显示状态。

发明内容还包括一种基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统，该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、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台；智慧燃气安全管理平台包括智慧燃气管网安全管理分平台和智慧燃气数据中心；智慧燃气服务平台包括智慧用气服务分平台和智慧监管服务分平台；智慧燃气对象平台用于获取燃气监测数据，并通过智慧燃气传感网络平台上传至智慧燃气安全管理平台的智慧燃气数据中心；智慧燃气管网安全管理分平台用于确定推荐巡检路线，并将推荐巡检路线传输至智慧燃气数据中心；智慧燃气数据中心将推荐巡检路线传输至智慧燃气服务平台；智慧燃气服务平台将推荐巡检路线传输至智慧燃气用户平台。

通过以上基于GIS的智慧燃气安全巡线管理方法和物联网系统，可以在智慧燃气对象平台与智慧燃气用户平台之间形成信息运行闭环，并在智慧燃气安全管理平台的统一管理下协调、规律运行，实现推荐巡检路线管理信息化、智慧化。

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基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统的示例性结构图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的基于GIS的智慧燃气安全巡线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确定巡检人员的轨迹信息的示例性流程图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的确定推荐巡检路线流程的示例性示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的异常预测模型的示例性示意图。

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。

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基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统的示例性结构图。在一些实施例中，如图1所示，基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统100可以包括依次连接的智慧燃气用户平台110、智慧燃气服务平台120、智慧燃气安全管理平台130、智慧燃气传感网络平台140以及智慧燃气对象平台150。

智慧燃气用户平台110可以是用于与用户进行交互的平台。在一些实施例中，智慧燃气用户平台110可以被配置为终端设备。

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111和监管用户分平台112。

燃气用户分平台111可以是为燃气用户提供燃气使用相关数据以及燃气问题解决方案的平台。燃气用户可以是工业燃气用户、商业燃气用户、普通燃气用户等。在一些实施例中，燃气用户平台111可以与智慧用气服务分平台121对应及交互，以获取安全用气的服务。

监管用户分平台112可以是监管用户对整个物联网系统的运行进行监管的平台。监管用户可以安全管理部门的人员。在一些实施例中，监管用户分平台112可以与智慧监管服务分平台122对应及交互，以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可以向下与智慧燃气服务平台120进行交互，下发燃气管网设备安全管理信息查询指令至服务平台，并接收服务平台上传的燃气管网设备安全管理信息。在一些实施例中，燃气管网设备安全管理信息可以包括燃气管网的异常信息和/或推荐巡检路线信息。

智慧燃气服务平台120可以是用于将用户的需求与控制信息传达出去的平台。智慧燃气服务平台120可以从智慧燃气安全管理平台130（例如，智慧燃气数据中心）获取燃气管网设备安全管理信息等，并发送至智慧燃气用户平台110（如燃气用户分平台等）。

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121和智慧监管服务分平台122。

智慧用气服务分平台121可以是为燃气用户提供用气服务的平台。

智慧监管服务分平台122可以是为监管用户提供监管需求的平台。

在一些实施例中，智慧燃气服务平台120可以向下与智慧燃气安全管理平台进行交互，下发燃气管网设备安全管理信息查询指令至智慧燃气数据中心132，并接收智慧燃气数据中心132上传的燃气管网设备安全管理信息。

智慧燃气安全管理平台130可以统筹、协调各功能平台之间的联系和协作，并汇聚着物联网全部的信息，为物联网运行体系提供感知管理和控制管理功能的平台。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台130可以包括智慧燃气管网安全管理分平台131和智慧燃气数据中心132。

在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理分平台131可以实现的功能包括但不限于管网巡线安全管理、管网燃气泄漏监测、管网设备安全监测、安全应急管理、管网地理信息管理、场站巡检安全管理、场站燃气泄漏监测、场站设备安全监测、管网风险评估管理和管网仿真管理。

智慧燃气数据中心132可以用于存储和管理物联网系统100的所有运行信息。在一些实施例中，智慧燃气数据中心可以被配置为存储设备，用于存储与燃气管网设备安全管理相关的数据等。例如，智慧燃气数据中心132可以存储巡检人员的轨迹、推荐巡检路线、燃气管网的运行故障等信息。

在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理分平台131可以与智慧燃气数据中心132双向交互，智慧燃气管网安全管理分平台131从智慧燃气数据中心132获取并反馈燃气管网安全管理数据。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台130可以通过智慧燃气数据中心132分别与智慧燃气服务平台120、智慧燃气传感网络平台140进行信息交互。例如，智慧燃气数据中心132可以将推荐巡检路线信息和/或提示信息发送至智慧燃气服务平台120。又例如，智慧燃气数据中心可以发送获取推荐巡检路线相关数据的指令至智慧燃气传感网络平台140，以获取燃气设备的监测数据和/或巡检人员的定位信息等。

智慧燃气传感网络平台140可以实现感知信息传感通信和控制信息传感通信的功能。在一些实施例中，智慧燃气传感网络平台140可以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可以向下与智慧燃气对象平台150进行交互，下发燃气管网设备的运行相关数据指令至智慧燃气对象平台150，并接收来自智慧燃气对象平台上传的燃气管网设备的运行相关数据。在一些实施例中，燃气管网设备的运行相关数据可以包括燃气管网的监测数据和巡检人员的定位信息等。在一些实施例中，智慧燃气传感网络平台140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，智慧燃气传感网络平台140可以获取来自燃气GIS系统的信息和数据，并上传至智慧燃气安全管理平台130进行处理，进而获得推荐巡检路线。监管用户可以燃气GIS系统对燃气管网相关信息进行三维可视化管理，实时查看管线及设备的地理信息和自身属性信息，为现场作业提供数据支持，查阅对象平台管网设备运行的历史安全数据和当前安全运行数据。

智慧燃气对象平台150可以是感知信息生成和控制信息执行的功能平台。在一些实施例中，智慧燃气对象平台150可以被配置为各类燃气管网设备、监测设备和巡检设备。巡检设备可以包括卫星定位装置、运动感应装置、方向传感装置等或其任意组合。

本说明书一些实施例，基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统100，可以在智慧燃气对象平台与智慧燃气用户平台之间形成信息运行闭环，并在智慧燃气安全管理平台的统一管理下协调、规律运行，实现推荐巡检路线管理信息化、智慧化。

图2是根据本说明书一些实施例所示的基于GIS的智慧燃气安全巡线方法的示例性流程图。如图2所示，流程200包括下述步骤。在一些实施例中，流程200可以由基于智慧燃气安全管理平台执行。

步骤210，根据巡检人员的位置数据，确定巡检人员的轨迹信息。

巡检人员的位置数据可以包括巡检人员的卫星定位信息、运动信息和朝向信息中的至少一种。运动信息是与巡检人员运动状态相关的信息，例如运动速度、运动方向、方位角等。朝向信息是与巡检人员方位相关的信息，例如东南西北等。

在一些实施例中，位置数据可以基于巡检设备获取。

巡检设备是巡检人员进行巡检时所携带的设备。在一些实施例中，巡检设备可以包括卫星定位装置、运动感应装置、方向传感装置和显示屏中的一种或多种。

卫星定位装置可以包括卫星定位系统，可以用于获取巡检人员的定位信息。

运动感应装置是可以包括运动传感器，可以用于监测运动速度、加速度、位移等运动信息。

方向传感装置可以包括方向传感器，可以用于监测巡检人员的朝向信息。

轨迹信息是表征巡检人员进行巡检时的行动轨迹的信息。在一些实施例中，轨迹信息可以包括物理轨迹信息。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以用于根据巡检人员的位置数据，动态确定巡检人员的轨迹信息。例如，可以基于卫星定位获得的多个参考位置点，结合燃气管网场站地图中的巡检目标的位置或附近道路信息，确定对应的轨迹信息。

关于确定巡检人员的轨迹信息的其他实施例可以参见图3及其相关描述。

步骤220，判断轨迹信息是否满足预设要求。

预设要求可以指用于判断是否需要确定推荐巡检路线的条件。例如，预设要求可以包括巡检人员的当前位置信息（轨迹信息中的最新位置点）处于复杂分支处或偏离路线等。

在一些实施例中，预设要求可以基于巡检人员的实时路线巡检特征、当前位置以及当前位置的燃气管线特征，结合实际管理需求构建。

实时路线巡检特征可以指巡检人员的轨迹信息与巡检路线的偏离情况。例如，轨迹信息中的位置点与巡检路线之间的重合程度，以及不重合的位置轨迹信息与巡检路线之间的差距、不重合的轨迹长度（不重合的轨迹长度较短，可能是道路变化导致轨迹变化，不算偏离）等。

燃气管线特征是可以用于判断管线复杂程度的特征。在一些实施例中，燃气关系特征可以包括燃气管线数量、管线大小、管线上的设备数量、分支接头数量中的至少一种。

步骤230，响应于轨迹信息满足预设要求，基于轨迹信息和燃气监测数据确定推荐巡检路线，并基于第一显示参数通过显示屏提示推荐巡检路线。

燃气监测数据可以指对燃气管网进行监测得到的数据。在一些实施例中，燃气监测数据可以包括燃气管网中不同点位的燃气特征值，例如温度、压力或压强等。

推荐巡检路线是处于复杂情况时适合巡检人员进行巡检的路线。

第一显示参数是用于提示巡检人员的相关参数。在一些实施例中，第一显示参数可以包括高亮、加粗、醒目颜色等中的一种或多种。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于第一显示参数，通过多种方式提示推荐巡检路线，如声光提示等。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于轨迹信息和燃气监测数据确定推荐巡检路线。例如，可以以轨迹信息中的当前位置为起点，按照距离由近及远依次巡查各位置。

关于确定推荐巡检路线的更多实施例可参见图4及其相关描述。

步骤240，响应于轨迹信息不满足预设要求，基于第二显示参数，确定显示屏的显示状态。

第二显示参数可以包括自主休眠、低亮度等中的一种或多种。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于第二显示参数，通过相关指令确定显示屏的显示状态。例如，可以智慧燃气安全管理平台可以通过自主休眠指令确定显示屏处于自主休眠的显示状态。

本说明书一些实施例中，基于巡检优先级以及轨迹信息双重因素确定推荐巡检路线并向巡检人员提示，使巡检人员偏离路线或处于复杂分支处等复杂情况时能够及时收到提醒，有利于提高巡检效率。

图3是根据本说明书一些实施例所示的确定巡检人员的轨迹信息的示例性流程图。在一些实施例中，流程300可以由基于智慧燃气安全管理平台执行。如图3所示，流程300包括下述步骤。

步骤310，基于巡检设备获取巡检人员的卫星定位信息。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以通过巡检设备中的卫星定位装置获取巡检人员的卫星定位信息。

步骤320，响应于卫星定位信息满足预设信号条件，基于卫星定位信息确定巡检人员的参考位置。

预设信号条件可以指卫星定位信息需要满足的信号强度阈值。例如，预设信号条件可以是卫星定位信息的信号强度大于1dbm。通常信号强度越大，卫星定位信息越准确。在一些实施例中，预设信号条件可以根据经验值或实际需求确定。

巡检人员的参考位置可以指巡检人员的相对地理位置。例如，相对地理位置可以为东经107.33.40，北纬33.13.34，海拔500m。

在一些实施例中，卫星定位信息可以包括巡检人员的经纬度信息、海拔信息等。根据经纬度及海拔信息，可以直接确定巡检人员的相对地理位置，由此确定巡检人员的参考位置。

步骤330，基于参考位置和燃气管网场站地图，确定巡检人员的轨迹信息。

燃气管网场站地图可以指包含燃气管网信息的地图。在一些实施例中，燃气管网场站地图可以包括燃气管网络、燃气场站、调压站等燃气设备的位置信息。在一些实施例中，燃气管网场站地图可以基于燃气GIS系统获取。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以将巡检人员的参考位置与燃气管网场站地图上的坐标位置进行一一对应，结合燃气管网场站地图上的道路或街道信息、燃气设备的位置信息等，可以确定巡检人员在燃气管网场站地图上经过的位置，将巡检人员在燃气管网场站地图上经过的位置按巡检的时间先后顺序连接，确定巡查人员的轨迹信息。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台还可以以所述参考位置为基准，根据巡检人员的运动信息和朝向信息，确定巡检人员的计算位置；基于所述燃气管网场站地图，确定计算位置周围满足预设位置条件的巡检目标；响应于计算位置周围满足预设位置条件的巡检目标的数量满足预设数量要求，通过拍摄装置获取至少一张巡检目标图像；并基于至少一张巡检目标图像和计算位置，确定巡检人员的轨迹信息。

计算位置可以指通过计算得到的巡检人员的估计位置。例如，可以结合巡检人员在某个参考位置的朝向和运动速度，估算出下一时刻巡检人员可能处于的计算位置。

巡检目标可以指需要被巡检的设备。在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于预设规则确定巡检目标，例如，燃气设备是否存在异常、燃气设备使用时间是否超过时间阈值，若燃气设备存在异常和/或使用时间超过时间阈值，则将该燃气设备确定为巡检目标。燃气设备可以包括但不限于燃气管道、燃气表、燃气调压站等相关设备。

预设位置条件可以指预先设定的巡检目标需要满足相对于巡检人员的半径范围。例如，预设位置条件可以是距离计算位置半径10米范围内、距离计算位置半径5米范围内等。在一些实施例中，预设位置条件可以根据经验值或实际需要设定。

预设数量要求可以指预先设定的数量阈值。在一些实施例中，预设数量要求可以是巡检目标的数量大于0。例如，当以计算位置为圆心，半径50米范围内的巡检目标数量有一个或多个时，则满足预设数量要求。在一些实施例中，预设数量要求可以根据经验值或实际需要设定。

在一些实施例中，巡查人员的朝向信息可以基于方向传感器（例如，指南针）确定，巡查人员的运动信息，包括实时速度、加速度等，可以通过运动感应装置（例如，速度传感器）确定。对于多个参考位置中的每一个，以参考位置为起点，根据巡检人员的运动信息和朝向信息，可以计算出巡检人员对应参考位置的下一时刻的计算位置。

在一些实施例中，参考位置与对应计算位置的时间间隔可以根据经验值或实际情况设定。例如，计算位置可以包括未来2小时内的位置变化情况。

当对应该计算位置的巡检目标满足预设数量要求时，通过拍摄装置获取满足预设位置条件的巡检目标图像。在一些实施例中，至少一张巡检目标图像中的每一张巡检目标图像中可以包括一个或多个满足预设位置条件的巡检目标。在一些实施例中，巡检目标图像可以由智慧燃气安全管理平台通过巡检人员持有的拍摄装置获取。

在一些实施例中，当智慧燃气安全管理平台获取巡检人员的计算位置和巡检目标图像之后，根据巡检目标图像中对应巡检目标的位置信息以及计算位置，确定巡查人员的轨迹信息。例如，可以将巡检目标图像中对应巡检目标的位置信息所在的街道信息与燃气管网场站地图中的地理位置信息进行对应，将巡检人员的计算位置按时间先后顺序连接，确定巡查人员的轨迹信息。

在本说明书的一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于巡检人员的参考位置，结合巡检人员的运动以及朝向信息对计算位置进行预测。通过参考巡检人员巡检时的更多信息，可以对基于卫星定位信息获取的参考位置进行修正，提高了巡检人员的轨迹信息的准确性。

由于计算位置基于当前参考位置的信息估计得到，在实际情况中，仍存在一定误差。在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台还可以基于至少一张巡检目标图像，在巡检目标数据库中确定与巡检目标图像匹配的信息，并由此确定巡检目标的实际位置，结合巡检目标和拍摄装置的相对位置关系，进一步确定巡检人员的至少一个精确位置，最终根据至少一个精确位置和计算位置，确定巡检人员的所述轨迹信息。

巡检目标数据库可以指包含巡检目标相关数据的数据库。在一些实施例中，巡检目标数据库中可以包含每个巡检目标的各个拍摄角度的图像信息，每个巡检目标的精确位置信息等。在一些实施例中，巡检目标数据库中还可以包含巡检目标的背景参照物（例如，巡检目标周围的建筑、树木等）等信息。由于巡检目标图像中可能包含多个同一类型（即，同一外观）的巡检目标，在未拍摄到巡检目标的设备编号时，为便于区分这些同一类型的巡检目标，可以基于这些巡检目标不同的背景参照物信息进行判断。

在一些实施例中，巡检目标数据库中的信息可以基于人工提前标注获取。

在一些实施例中，将包含至少一个巡检目标的巡检目标图像与巡检目标数据库中的巡查目标图像信息进行匹配，如果巡检目标图像中的巡检目标与巡检目标数据库中的巡检目标吻合，将巡检目标数据库中预先标注的该巡检目标的精确位置信息作为巡检目标图像中的巡检目标的实际位置。在一些实施例中，巡检目标图像与巡检目标数据库中的巡查目标图像信息可以基于图像识别算法进行匹配。

在一些实施例中，巡检目标和拍摄装置的相对位置关系可以根据巡检目标图像确定。具体地，根据图像中的巡检目标呈现的角度与拍摄的透视原理，可以确定拍摄装置相对于巡检目标的方向和大致距离，由此可以确定巡检目标和拍摄装置的相对位置关系。例如，巡检目标和拍摄装置的相对位置关系可以为拍摄装置在巡检目标的东南方向上20米。

在一些实施例中，可以根据巡检目标和拍摄装置的相对位置关系，结合巡检目标的实际位置，直接确定拍摄装置的精确位置。例如，巡检目标和拍摄装置的相对位置关系为拍摄装置在巡检目标的北方20米处，且巡检目标的实际位置为南北走向的街道中且在交叉路口南边50米处，则可以确定拍摄装置的精确位置为南北走向的街道中且在交叉路口南边30米处。

在一些实施例中，当巡检目标图像中的巡检目标为多个（即，不少于两个）时，可以确定多个巡检目标与拍摄装置的相对位置关系中的相对方向关系，并根据多个巡检目标与拍摄装置的相对方向的延长线，确定拍摄装置的精确位置。例如，拍摄装置在巡检目标1的东南方向，并在巡检目标2的西南方向，在燃气管网场站地图中，分别以巡检目标1、巡检目标2为原点，做巡检目标1的东南方向、巡检目标2的西南方向的延长线，并将延长线的交点作为拍摄装置的精确方向。

智慧燃气安全管理平台将巡检人员的精确位置与巡检人员的计算位置按照时间先后顺序连接，即可在燃气管网场站地图中确定巡检人员的轨迹信息。

在本说明书的一些实施例中，综合考虑了巡检目标实际位置确定巡检人员的精确位置，使得巡检人员的精确位置更具有真实性和准确性，进而能够保证后续确定巡检人员轨迹信息的准确程度。

在本说明书的一些实施例中，基于巡检人员的卫星定位信息确定参考位置，并基于参考位置进一步确定计算位置，能够有效避免卫星信号弱时巡检人员位置信息获取不准确或不能获取的情况，提高了确定巡查人员轨迹的效率和准确率。

图4是根据本说明书一些实施例所示的确定推荐巡检路线流程的示例性示意图。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包括下述步骤。

步骤410，基于巡检任务内容获取巡检支线信息。

在一些实施例中，巡检任务内容包括与巡检主线相连接的至少一条巡检支线（例如，图4中所示的巡检支线1、巡检支线2、…）。

巡检主线可以指指燃气供应的主要管道对应的道路，巡检支线可以指燃气供应的枝干管道对应的道路。在一些实施例中，至少一条巡检支线之间可以两两相连，也可以彼此独立。

巡检支线信息可以指与巡检支线有关的信息。在一些实施例中，巡检支线信息可以包含巡检支线的路况、环境信息，例如该巡检支线的路线长度、环境音频、环境图像等。在一些实施例中，巡检支线信息还可以包括巡检支线中巡检目标的信息，例如该巡检支线上的巡检目标数量、设备类型、设备型号等。

步骤420，基于巡检支线信息和燃气监测数据，确定所述至少一条巡检支线的巡检优先级。

巡检优先级可以指巡检路线的重要等级。巡检路线对应的巡检优先级越高，越需要优先进行巡检。在一些实施例中，巡检优先级可以用0-10的自然数值表示，数值越大表示巡检优先级越高。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以根据巡检支线上燃气平台监测数据的波动情况确定该巡检支线的巡检优先级，监测数据波动越严重，该支线的巡检优先级越高。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台还可以基于巡检支线的异常概率确定巡检支线的巡检优先级。在一些实施例中，异常概率越大，对应的巡检支线的巡检优先级越高。

在一些实施例中，还可以利用异常预测模型处理巡检支线信息和燃气监测数据，确定巡检支线的异常概率，再进一步确定巡检支线的巡检优先级。关于异常预测模型的内容可以参见图5及其相关描述。

步骤430，基于巡检优先级和轨迹信息，确定推荐巡检路线。

推荐巡检路线可以指在某项指标上或综合判断中表现最优的路线。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台还可以先识别出巡检人员所处的巡检阶段；如果巡检人员处在巡检阶段中的第一阶段，则基于巡检人员的精确位置获取远端巡检支线，并根据远端巡检支线的优先级，按照预设巡检规则确定推荐巡检路线。

巡检阶段可以指当前进行巡检所处的状态，或正在进行的操作。在一些实施例中，巡检的去程阶段可以为第一阶段，巡检的返程阶段可以为第二阶段。

远端巡检支线可以指巡检人员还未到达，且未被巡检的巡检支线。

预设巡检规则可以指用于确定推荐巡检路线的相关规则。例如，预设巡检规则可以包括按照由近及远依次巡检优先级高于优先阈值的分支。在一些实施例中，预设规则可以根据巡检的实际需求或经验值设定。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以根据远端巡检支线的优先级和巡检人员的精确位置确定推荐巡检路线，包括：在巡检的第一阶段，基于巡检人员当前所在的精确位置获取远端巡检支线，并基于远端巡检支线的巡检优先级，优先巡检距离当前位置较远且巡检优先级高于优先阈值的分支，然后在巡检的第二阶段，对未进行巡检的分支依次进行巡检，直到回到巡检起点。

在一些实施例中，预设巡检规则与远端巡检支线的巡检目标数量有关。当远端巡检支线的巡检目标数量大于预设数量阈值时，预设巡检规则可以包括调整该远端巡检支线的巡检优先级，优先对该远端巡检支线进行巡检，以避免影响有较大可能出现异常的远端巡检支线的及时检查。

在一些实施例中，预设数量阈值可以根据实际需求或经验值确定。

在本说明书的一些实施例中，智慧燃气安全管理平台结合了巡检人员的巡检阶段以及远端巡检支线的巡检目标数量确定推荐巡检路线，综合考虑了巡检人员与巡检目标的距离，以及可能会花费的时间，既避免了额外的人力资源浪费，也避免了因巡检时间过长而导致异常发生的情况，进一步提高了巡检过程的效率与燃气使用的安全性。

在本说明书的一些实施例中，通过确定巡检支线的巡检优先级，再进一步确定推荐巡检路线，提高了确定巡检的效率并减小了事故发生的概率，提高了燃气使用的安全性。

图5是根据本说明书一些实施例所示的异常预测模型的示例性示意图。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以通过处理燃气监测数据获得燃气监测数据序列，并通过异常预测模型处理燃气监测数据序列、巡检支线信息确定至少一条巡检支线的异常概率，并根据异常概率确定巡检支线的巡检优先级。

在一些实施例中，巡检支线的异常概率越高，则对应的巡检优先级越高。在一些实施例中，可根据预设规则（例如，预先设定的表格或公式）确定异常概率对应的巡检优先级。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以通过异常概率确定模型确定至少一条巡检支线的异常概率。异常预测模型可以为机器学习模型。

如图5所示，在一些实施例中，异常预测模型可以针对至少一条巡检支线中的任意一条需要预测异常情况的巡检支线，预测该巡检支线的异常概率。一场预测模型的输入可以包括燃气监测数据序列，输出可以包括异常概率。

燃气监测数据序列可以指一段时间内燃气监测设备获取的数据序列。在一些实施例中，燃气监测数据序列包含巡检支线中的设备运行数据序列和燃气传输数据序列。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以通过智慧燃气传感网络平台获取燃气管网的监测信息，进而从燃气管网的监测信息中获取待预测的巡检支线的监测数据，通过对待预测的巡检支线的监测数据进行处理获得燃气监测数据序列。

在一些实施例中，异常预测模型可以包括数据处理层和异常预测层。

在一些实施例中，数据处理层可以是深度神经网络（Deep Neural Network，DNN）。在一些实施例中，数据处理层的输入可以是异常预测模型的输入，即任意一个需要预测异常情况的巡检支线的燃气监测数据序列，输出可以包括燃气监测数据序列对应的数据特征。其中，数据特征可以用于表示巡检支线的管网特征。

在一些实施例中，数据处理层可以基于历史数据通过梯度下降或其他可行的方式训练获得。训练的样本可以包括历史监测数据序列，训练的标签可以包括人工标注的历史监测数据序列对应的历史数据特征。

在一些实施例中，异常预测层可以是循环神经网络（Recurrent Neural Network，RNN）。在一些实施例中，异常预测层的输入可以包括数据处理层的输出，即燃气监测数据序列对应的数据特征，异常预测层的输出为巡检支线的异常概率。其中异常预测层的输出可以作为异常预测模型的输出。

在一些实施例中，异常预测层的输入还可以包括当前巡检与上次巡检的时间间隔、环境信息和巡检目标的工作时长。

当前巡检与上次巡检的时间间隔指当前巡检行为开始的时刻与上次巡检结束时的时刻之间的时间间隔。环境信息可以指与巡检路线或巡检目标周围环境相关的数据，例如，环境噪音数据、环境空气质量数据等。巡检目标工作时长可以指巡检目标最近一次启动到最近一次关闭的时长，或巡检目标最近一次启动到当前时刻的时长。

在一些实施例中，异常预测模型还可以包括联动预测层。在一些实施例中，联动预测层可以为图神经网络（Graph Neural Networks，GNN）。在一些实施例中，联动预测层的输入可以包括燃气管网特征，联动预测层的输出为巡检支线的联动异常概率。

燃气管网特征可以采用燃气管网图的形式呈现。燃气管网图可以指根据燃气管网之间的连接关系确定的简化点线图。在一些实施例中，可以根据燃气管网的相关信息（例如，燃气管网的实际分布）以及巡检情况确定燃气管网图。燃气管网图的数据结构可以包括由节点和边。

在一些实施例中，燃气管网图的节点为巡检任务内容中的巡检主线和巡检支线，节点特征包括是否已巡检的判断信息、已经巡检的巡检支线的巡检数据。燃气管网图的边可以表示为巡检支线与巡检主线之间的连接，边的特征包括巡检支线分流度、巡检支线与巡检主线的交点在巡检主线上的位置，其中，巡检支线分流度可以指一条巡检支线上的燃气管道中的燃气流量占巡检主线的燃气管道中的燃气流量的比例。在一些实施例中，燃气管网图中还包括对需要预测异常情况的巡检支线的标记。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以对巡检支线的异常概率和该巡检支线的联动异常概率（例如，巡检支线A的联动异常概率对应巡检支线A的异常概率）进行整合，确定该巡检支线的综合异常概率。仅作为示例，综合异常概率可以由异常概率和联动异常概率的平均值确定。该平均值可以是加权平均值，加权的权重可以根据经验值或实际需求设定。

在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以基于综合异常概率确定对应的巡检支线的巡检优先级。确定巡检优先级的更多内容可参见本说明书图4及其相关描述。

在一些实施例中，联动预测层可以由异常预测层和联动预测层进行联合训练获取。

在一些实施例中，联合训练的样本可以包括多个历史巡检支线对应的历史燃气监测数据序列、历史燃气管网特征、历史巡检时间间隔、历史环境信息和历史巡检目标工作时长。联合训练的标签可以是历史巡检目标所在的巡检支线是否存在异常，若存在异常标记为1，若没有异常标记为0。在一些实施例中，联合训练的标签可以由人工基于历史实际情况预先标注。

在一些实施例中，联合训练的过程可以包括：将历史燃气监测数据序列输入数据处理层，获得历史数据特征；将历史数据特征、历史巡检时间间隔、历史环境信息和历史巡检目标工作时长输入初始异常预测层；将历史燃气管网特征输入初始联动预测层；基于初始异常预测层和初始联动预测层的输出结果构建损失函数，并通过梯度下降或其他方法迭代更新初始异常预测层和初始联动预测层的参数，当训练满足预设条件时训练结束，获得训练好的异常预测层和联动预测层。其中，预设条件可以是损失函数收敛、迭代的次数达到阈值等。

在一些实施例中，联合训练的损失函数包括第一损失项、第二损失项。第一损失项可以为联合训练的标签与初始异常预测层的输出之间的损失值。第二损失项可以为联合训练的标签与初始联动预测层的输出的之间的损失值。

本说明书一些实施例中，通过联合训练的方式对异常预测层和联动预测层进行训练，能够避免对二者进行单独训练时训练标签难以获取的问题，有利于提纲训练效率，获得较为准确的异常预测层和联动预测层。

本说明书一些实施例，在各个巡检支线的异常概率时，基于巡检支线信息与燃气监测数据，综合考虑了当前巡检情况和巡检支线中管网设备的情况，可以使确定各个巡检支线的异常概率更符合实际情况，提高了预测异常概率的准确性，进而有利于更准确地确定巡检优先级。

应当注意的是，上述有关流程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。

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。

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。

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 (3)

1.一种基于GIS的智慧燃气安全巡线管理方法，其特征在于，所述方法由基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统的智慧燃气安全管理平台执行，包括：

根据巡检人员的位置数据，确定所述巡检人员的轨迹信息，其中，所述位置数据基于巡检设备获取，包括所述巡检人员的卫星定位信息、运动信息和朝向信息中的至少一种；其中包括：

基于所述巡检设备获取所述巡检人员的所述卫星定位信息；

响应于所述卫星定位信息满足预设信号条件，基于所述卫星定位信息确定所述巡检人员的参考位置；

基于所述参考位置和燃气管网场站地图，确定所述巡检人员的所述轨迹信息，所述燃气管网场站地图基于燃气GIS系统获取；

以所述参考位置为基准，根据所述运动信息和所述朝向信息，确定所述巡检人员的计算位置；

基于所述燃气管网场站地图，确定所述计算位置附近满足预设位置条件的巡检目标；

响应于所述巡检目标的数量满足预设数量要求，通过拍摄装置获取至少一张巡检目标图像；

基于所述至少一张巡检目标图像和所述计算位置，确定所述巡检人员的所述轨迹信息；

响应于所述轨迹信息满足预设要求：

基于所述轨迹信息和燃气监测数据，确定推荐巡检路线，并基于第一显示参数通过显示屏提示所述推荐巡检路线；其中，

所述基于所述轨迹信息和燃气监测数据，确定推荐巡检路线包括：

基于巡检任务内容获取巡检支线信息，所述巡检任务内容包括与巡检主线相连接的至少一条巡检支线；

基于所述巡检支线信息和所述燃气监测数据，确定所述至少一条巡检支线的巡检优先级；

基于所述巡检优先级和所述轨迹信息，确定推荐巡检路线；

识别所述巡检人员的巡检阶段；

响应于所述巡检阶段为第一阶段，基于所述巡检人员的至少一个精确位置获取远端巡检支线；

基于所述远端巡检支线的优先级，按照预设巡检规则确定所述推荐巡检路线；

响应于所述轨迹信息不满足所述预设要求：

基于第二显示参数，确定显示屏的显示状态。

2.一种基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统，其特征在于，所述基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统包括智慧燃气安全管理平台，所述智慧燃气安全管理平台被配置为执行以下操作：

根据巡检人员的位置数据，确定所述巡检人员的轨迹信息，其中，所述位置数据基于巡检设备获取，包括所述巡检人员的卫星定位信息、运动信息和朝向信息中的至少一种；所述智慧燃气安全管理平台还用于：

基于所述巡检设备获取所述巡检人员的所述卫星定位信息；

响应于所述卫星定位信息满足预设信号条件，基于所述卫星定位信息确定所述巡检人员的参考位置；

基于所述参考位置和燃气管网场站地图，确定所述巡检人员的所述轨迹信息，所述燃气管网场站地图基于燃气GIS系统获取；

以所述参考位置为基准，根据所述运动信息和所述朝向信息，确定所述巡检人员的计算位置；

基于所述燃气管网场站地图，确定所述计算位置附近满足预设位置条件的巡检目标；

响应于所述巡检目标的数量满足预设数量要求，通过拍摄装置获取至少一张巡检目标图像；

基于所述至少一张巡检目标图像和所述计算位置，确定所述巡检人员的所述轨迹信息；

响应于所述轨迹信息满足预设要求：

基于所述轨迹信息和燃气监测数据，确定推荐巡检路线，并基于第一显示参数通过显示屏提示所述推荐巡检路线；所述智慧燃气安全管理平台进一步用于：

基于巡检任务内容获取巡检支线信息，所述巡检任务内容包括与巡检主线相连接的至少一条巡检支线；

基于所述巡检支线信息和所述燃气监测数据，确定所述至少一条巡检支线的巡检优先级；

基于所述巡检优先级和所述轨迹信息，确定推荐巡检路线；其中，所述确定推荐巡检路线包括：

识别所述巡检人员的巡检阶段；

响应于所述巡检阶段为第一阶段，基于所述巡检人员的至少一个精确位置获取远端巡检支线；

基于所述远端巡检支线的优先级，按照预设巡检规则确定所述推荐巡检路线；

响应于所述轨迹信息不满足所述预设要求：

基于第二显示参数，确定显示屏的显示状态。

3.如权利要求2所述的基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统，其特征在于，所述基于GIS的智慧燃气安全巡线物联网系统还包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台；

所述智慧燃气安全管理平台包括智慧燃气管网安全管理分平台和智慧燃气数据中心；

所述智慧燃气服务平台包括智慧用气服务分平台和智慧监管服务分平台；

所述智慧燃气对象平台用于获取所述燃气监测数据，并通过所述智慧燃气传感网络平台上传至所述智慧燃气安全管理平台的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用于确定所述推荐巡检路线，并将所述推荐巡检路线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推荐巡检路线传输至所述智慧燃气服务平台；

所述智慧燃气服务平台将所述推荐巡检路线传输至所述智慧燃气用户平台。