CN117273379B - 一种智慧燃气应急设备预置方法、物联网系统和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智慧燃气应急设备预置方法、物联网系统和介质，该方法基于智慧燃气物联网系统的智慧燃气管网安全管理平台执行，包括：基于燃气管网的节点数据和下游用户特征，确定燃气供需特征，节点数据基于传感器获取；基于燃气供需特征，确定多个燃气应急区域；持续获取多个应急设备的位置数据和运载数据，多个应急设备呈分布式布置；基于多个燃气应急区域、位置数据和运载数据，确定应急设备的动态调配方案，动态调配方案包括应急设备在至少一个时间点的位置；基于动态调配方案，生成移动指令，并将移动指令发送至应急设备。该方法可以使应急设备被预先配置在可能发生燃气供应不足的位置，避免应急设备调度不及时的问题，保障燃气供应。
Description
技术领域
本说明书涉及燃气应急设备领域，特别涉及一种智慧燃气应急设备预置方法、物联网系统和介质。
背景技术
城市燃气管网分布广泛，发生故障或进行停气维修时，在一定程度上会影响相应燃气用户的用气。因此，需要基于燃气应急供气装置，在燃气管网不能及时充分供气时，临时满足燃气用户的用气需求。
针对突发情况下的燃气应急供应问题，公开号为CN103234116B的专利公开了一种移动应急天然气供气系统，包括装于撬装车上的水浴式气化器、空温式气化器、天然气进出口管路，该系统能够在燃气公司抢修管网时给用户提供较长时间的稳定供气。但目前通常是在发生供气故障后，才紧急从其他地方调配设备前往故障所在区域进行应急供气，从供气不足开始发生到临时恢复供气往往需要一定时间，如果是处于用气高峰期，则可能无法充分及时满足用户用气需求，可能会引起较多的燃气用户投诉问题。
因此提供一种智慧燃气应急设备预置方法、物联网系统和介质，将应急供气设备合理放到预设位置，有助于及时进行动态调配。
发明内容
发明内容包括一种智慧燃气应急设备预置方法，该方法基于智慧燃气物联网系统的智慧燃气管网安全管理平台执行，包括：基于燃气管网的节点数据和下游用户特征，确定燃气供需特征，所述节点数据基于传感器获取；基于所述燃气供需特征，确定多个燃气应急区域；持续获取多个应急设备的位置数据和运载数据，所述多个应急设备呈分布式布置；基于所述多个燃气应急区域、所述位置数据和所述运载数据，确定所述应急设备的动态调配方案，所述动态调配方案包括所述应急设备在至少一个时间点的位置；基于所述动态调配方案，生成移动指令，并将所述移动指令发送至所述应急设备。
发明内容还包括一种智慧燃气应急设备管理物联网系统，该物联网系统包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气管网安全管理平台、智慧燃气管网传感网络平台和智慧燃气管网对象平台；所述智慧燃气管网安全管理平台被配置为：基于燃气管网的节点数据和下游用户特征，确定燃气供需特征，所述节点数据基于传感器获取；基于所述燃气供需特征，确定多个燃气应急区域；持续获取多个应急设备的位置数据和运载数据，所述多个应急设备呈分布式布置；基于所述多个燃气应急区域、所述位置数据和所述运载数据，确定所述应急设备的动态调配方案，所述动态调配方案包括所述应急设备在至少一个时间点的位置；基于所述动态调配方案，生成移动指令，并将所述移动指令发送至所述应急设备。
发明内容进一步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，计算机执行智慧燃气应急设备预置方法。
通过上述方法，可以使数量有限的应急设备被预先配置在可能发生燃气供应不足的位置，且在燃气供应不足时及时给燃气应急区域进行紧急供气，能够有效避免应急设备来不及调度的问题，及时保障燃气供应。
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物联网系统的示例性平台结构图；
图2是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气应急设备预置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燃气应急区域的示意图；
图4是根据本说明书一些实施例所示的确定动态调配方案的示意图；
图5是根据本说明书一些实施例所示的确定动态调配方案的另一示意图。
附图标记说明：100-智慧燃气物联网系统；110-智慧燃气用户平台；120-智慧燃气服务平台；130-智慧燃气管网安全管理平台；140-智慧燃气管网传感网络平台；150-智慧燃气管网对象平台；310-燃气管网的区域划分；320-燃气供需特征；330-用户反馈数据；340-燃气应急区域；411-时间间隔；412-物理距离；413-用户特征；414-历史供气故障数据；415-应急供气时间；420-权重确定模型；430-加权权重；441-加权距离；442-设备数据；450-动态调配方案；510-聚类中心；521-燃气安置位置；522-当前设备位置；530-燃气调配网络；540-设备调配模型。
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，而这些步骤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。
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。
CN103234116B中，应急供气装置被配置在可移动的车辆上，完成应急供气的使用需要一定时间，仅适用于可能发生供气故障的情形。未考虑用气高峰期可能发生供气不足的情形/区域需要更加及时地提供用气。
因此本说明书的一些实施例提供一种智慧燃气应急设备预置方法，可以根据不同区域的燃气在不同时间段的供需差异，确定不同时间点的燃气应急区域，并确定应急供气设备的动态调配方案，有助于及时解决供气不足的区域和用户的用气情况。该方法通过智慧燃气物联网系统的智慧燃气管网安全管理平台实现，智慧燃气物联网系统可以实现数据的可视化，根据获取感知的数据直观的反映不同时段的供需情况。
图1是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气物联网系统的示例性平台结构图。
如图1所示，智慧燃气物联网系统100可以包括依次连接的智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气管网安全管理平台、智慧燃气管网传感网络平台以及智慧燃气管网对象平台。
智慧燃气用户平台110是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，智慧燃气用户平台可以包括燃气用户分平台和监管用户分平台。
燃气用户分平台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。
监管用户分平台是监管用户对整个物联网系统的运行进行监管的平台。监管用户可以是安全管理部门的人员等。
智慧燃气服务平台120是用于接收和传输数据和/或信息的平台。
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和智慧监管服务分平台。智慧用气服务分平台是为燃气用户提供燃气设备相关信息的平台。智慧监管服务分平台是为监管用户提供安全监管相关信息的平台。
在一些实施例中，智慧燃气服务平台的各个分平台可以与智慧燃气用户平台的各个分平台对应进行信息交互。
智慧燃气管网安全管理平台130是指统筹、协调各功能平台之间的联系和协作的平台。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以包括智慧燃气数据中心和智慧燃气管网风险评估管理分平台。
智慧燃气数据中心可以用于存储和管理运行数据。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，用于存储和管理应急设备的位置数据和运载数据等。
在一些实施例中，智慧燃气管网风险评估管理分平台包括但不限于管网基础数据管理模块、管网运行数据管理模块以及管网风险评估管理模块。
管网基础数据管理模块可以用于管理燃气管网的基础数据信息，如管网环境、管网使用年限、管网的材质等信息。
管网运行数据管理模块可以用于管理燃气管网的运行数据信息。如管网压力、泄露数据、维护情况等信息。
管网风险评估管理模块管网风险评估管理模块可以用于基于燃气应急区域、应急设备的位置数据和运载数据，确定应急供气设备的动态调配方案，并生成移动指令。
关于确定燃气应急区域、确定动态调配方案和移动指令的更多内容参见图2-图5及其相关说明。
智慧燃气管网传感网络平台140是对传感通信进行管理的功能平台。在一些实施例中，智慧燃气管网传感网络平台可以被配置为通信网络和网关。
在一些实施例中，智慧燃气管网传感网络平台包括智慧燃气管网设备传感网络分平台与智慧燃气管网维护工程传感网络分平台。
智慧燃气管网设备传感网络分平台可以用于接收智慧燃气管网设备对象分平台发送的节点数据和下游用户特征，并将其上传至智慧燃气数据中心。
智慧燃气管网维护工程传感网络分平台可以用于接收智慧燃气数据中心下发的移动指令，并将其传递至智慧燃气管网维护工程对象分平台。
智慧燃气管网对象平台150是指用于获取感知信息的功能平台。在一些实施例中，智慧燃气管网对象平台可以被配置为各类管网设备，如管道、流量计、监测设备（如压力表、传感器）等。
在一些实施例中，智慧燃气管网对象平台包括智慧燃气管网设备对象分平台和智慧燃气管网维护工程对象分平台。
智慧燃气管网设备对象分平台可以向智慧燃气管网传感网络分平台发送燃气管网的节点数据和下游用户特征。
智慧燃气管网维护工程对象分平台可以接收智慧燃气管网维护工程传感网络分平台发送的移动指令，并发送给应急设备。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以通过智慧燃气数据中心与智慧燃气服务平台、智慧燃气管网传感网络平台进行信息交互。例如，智慧燃气数据中心可以接收管网风险评估管理模块发送的移动指令并传递至智慧燃气管网传感网络平台。
需要注意的是，以上对于智慧燃气物联网系统及其组成单元的描述，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智慧燃气应急设备预置方法的示例性流程图。在一些实施例中，流程200可以基于智慧燃气物联网系统的智慧燃气管网安全管理平台执行。如图2所示，流程200包括下述步骤：
步骤210，基于燃气管网的节点数据和下游用户特征，确定燃气供需特征。
燃气管网是指各压力级别燃气管道及其分支构成的网络结构。节点数据是表示燃气管网各节点燃气相关特征的数据。例如，节点数据可以包括不同位置的燃气管网节点的压力数据、温度、流量等。在一些实施例中，节点数据可以通过智慧燃气管网设备对象分平台中的传感器获取。
燃气管网的节点指燃气管网中需要进行重点监测的位置。例如，燃气管网入户点、燃气管道拐点、燃气管道链接点、燃气输出口等。
在一些实施例中，下游用户特征是指反映下游用户使用燃气的特征数据。下游用户可以包括居民用户、工业用户、商业用户等。下游用户特征可以包括用户的燃气使用时间、使用量、入户点燃气压力等。在一些实施例中，下游用户特征可以通过智慧燃气管网设备对象分平台获取。
燃气供需特征是表征燃气供应情况和需求情况的特征参数。例如，燃气供需特征可以包括燃气供应量和燃气需求量的差异。
当燃气的供需情况发生变化时，燃气管网中的压力也会随之发生改变。例如，当然燃气供应量能够满足用户燃气需求，燃气管网中的压力能够维持在相对稳定的状态，当燃气供不应求时，对应燃气管道的压力会逐渐下降。
因此，燃气供需特征还可以包括燃气管网的压力变化情况。例如，燃气供需特征可以包括至少一个连续时间点的燃气管网分支压力、燃气管网分支压力变化率和燃气压力降低持续时间中的至少一项。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于某区域燃气管网的节点数据和下游用户特征在一段时间内的变化趋势确定该区域燃气供需特征。例如，可以基于节点数据确定燃气供应特征，基于下游用户特征确定燃气需求特征，基于燃气供应特征和燃气需求特征的差异确定燃气供需特征。又例如，可以基于至少一个连续时间点对应的节点数据和下游用户特征，确定燃气管网中的压力变化情况，基于压力变化情况确定燃气供需特征。
步骤220，基于燃气供需特征，确定多个燃气应急区域。
燃气应急区域是指需要应急供气的区域。例如，燃气应急区域可以包括不同时间点需要应急供气的居民住宅区、商业街区和/或工业区等。
在一些实施例中，智慧燃气管网风险评估管理分平台可以通过多种方式确定燃气应急区域。例如，智慧燃气管网风险评估管理分平台可以通过判断不同区域的燃气供需特征是否达到预设阈值来确定燃气应急区域。
在一些实施例中，智慧燃气管网风险评估管理分平台可以基于燃气管网的区域划分及燃气供需特征，确定多个燃气应急区域。详情可参见图3及其说明。
步骤230，持续获取多个应急设备的位置数据和运载数据。
应急设备是用于应急的燃气供应设备。例如，应急设备可以包括供气罐等。在一些实施例中，多个应急设备呈分布式布置。在一些实施例中，应急设备可通过车辆运输至指定位置。
位置数据是指反映应急设备位置的数据。例如，位置数据可以包括应急设备所在车辆的位置。运载数据是指反映应急设备运载情况的数据。例如，运载数据可以包括应急设备的供气能力。
在一些实施例中，智慧燃气管网维护工程对象分平台可以从安置于应急设备上的定位设备和传感器远程获取位置数据和运载数据。
步骤240，基于多个燃气应急区域、位置数据和运载数据，确定应急设备的动态调配方案。
动态调配方案是指对多个应急设备进行调配的方案。例如，动态调配方案可以包括燃气应急设备预置方法（如预置时间和预置位置等）。在一些实施例中，动态调配方案包括应急设备在至少一个时间点的位置。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以通过多种方式确定动态调配方案。例如，智慧燃气管网安全管理平台可以基于多个燃气应急区域、位置数据和运载数据，基于预设规则确定动态调配方案。其中，预设规则可以包括基于燃气应急区域的位置和燃气应急设备的位置数据，确定能够在期望时间内到达燃气应急区域的候选燃气应急设备，将运载数据满足供气条件的候选燃气应急设备调配至燃气应急区域。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于不同燃气应急区域之间的加权距离和应急设备的设备数据确定应急设备的动态调配方案。详情可参见图4及相关说明。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于燃气安置位置和对应的设备数据通过设备调配模型确定动态调配方案。详情可参见图5及相关说明。
步骤250，基于动态调配方案，生成移动指令，并将移动指令发送至应急设备。
移动指令是指示应急设备如何移动的指令。例如，移动指令可以包括应急设备移动的时间、移动的位置等。
在一些实施例中，移动指令可以由智慧燃气管网安全管理平台基于动态调配方案生成。例如，智慧燃气管网安全管理平台可以基于动态调配方案确定需要移动的目标燃气应急设备，以及该燃气应急设备移动的目的地及移动时间，至少基于移动的目的地和移动时间生成移动指令，并发送至目标燃气应急设备。
在一些实施例中，智慧燃气安全管理平台可以将移动指令并发送至不同的智慧燃气管网维护工程对象分平台；再由燃气管网维护工程对象分平台发送至对应的应急设备。
在本说明书的一些实施例中，通过燃气供需特征确定不同时间点可能存在的燃气应急区域，并确定相应的应急设备动态调配方案，可以使数量有限的应急设备被预先配置在可能发生燃气供应不足的位置，且在燃气供应不足时及时给燃气应急区域进行紧急供气，能够有效避免应急设备来不及调度的问题，及时保障燃气供应。
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。
图3是根据本说明书一些实施例所示的确定燃气应急区域的示意图。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以确定燃气管网的区域划分310；基于区域划分以及燃气供需特征320，确定多个燃气应急区域340。
关于燃气供需特征的更多内容，可以参见图2的相关描述。
区域划分是指对燃气管网进行划分的结果，燃气管网的区域划分可以包括至少一个子区域。子区域可以包括燃气管网内的至少一根燃气管道段所在的区域。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于预设网格的大小，确定燃气管网的区域划分。预设网格的大小可以基于经验确定，在一些实施例中，可以根据实际需求，选择网格的大小。网格越小，燃气管网被划分的子区域的数目越多。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台还可以基于燃气管网对应的地图进行划分，例如，沿道路绘制分割线将燃气管网划分为多个子区域。在一些实施例中，区域划分可以基于一个或以上参数将该燃气管网划分为至少两个子区域，例如，面积大小、人口密度、行政区域划分、办公楼密度、住宅建筑密度、纵向和纬度坐标等参数，或其任何组合。在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台还可以通过其他方式确定燃气管网的区域划分。
燃气应急区域340可以通过多种方式确定。在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以分别对每一个子区域的燃气供需特征进行分析，当该子区域的燃气供需特征满足预设条件时，确定为燃气应急区域340。
预设条件可以是评估子区域是否为燃气应急区域340的判定条件。例如，预设条件可以包括子区域中至少一个连续时间点的燃气管道段的压力小于预设阈值等。燃气管道段的压力可以是指子区域内各个燃气管道段的压力的平均值。
通过确定燃气应急区域340，可以在某些子区域可能存在供气不足的情况时，根据动态调配方案提前调配应急设备至子区域，避免直接提高燃气管网压力可能造成的安全隐患，减少压力过高造成燃气管网发生其他不可抗力因素，导致燃气损失的情况。
在一些实施例中，燃气供需特征包括至少一个连续时间点的燃气管网压力变化，智慧燃气管网安全管理平台可以基于至少一个连续时间点的燃气管网压力变化，确定至少一个时间段对应的燃气应急区域340。
燃气管网压力变化用于表征燃气管道段内的压力随时间的变化情况。在一些实施例中，燃气管网压力变化可以用向量的方式表示为（A1，A2，A3，…），其中，A1，A2，A3分别表示燃气管道段在不同时间点的压力。
在一些实施例中，燃气管网压力变化可以包括至少一个连续时间点的压力变化率、压力变化量、压力降低持续时间等。
压力变化率可以是指压力相对于时间变化的速率。压力变化量可以是指一个时间段内压力的最大值与最小值的差值。压力降低持续时间可以是指压力持续降低的时间。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以通过多种方式确定燃气管网压力变化。例如，智慧燃气管网安全管理平台可以基于预设时间，通过智慧燃气传感网络平台获取预设时间内多个连续时间点的压力，得到燃气管网压力变化。
预设时间是指当前时刻之前的一段历史时间范围。
连续时间点是指多个间隔一定时长的连续的时间点。连续时间点是历史使用燃气的时间点。
间隔的时长可以为任意时长，具体可根据实际需求确定。例如，间隔时间可以是一分钟、十分钟等。
在一些实施例中，可以根据用气的高峰期和低谷期以及季节等因素确定连续时间点。例如，处于用气高峰期的连续时间点可以较为密集。又例如，季节为冬季时连续时间点可以较为密集。高峰期可以是指一天中使用燃气量超过燃气高峰阈值的一段时间。低谷期可以是指一天中使用燃气量小于燃气低谷阈值的一段时间。其中，燃气高峰阈值和燃气低谷阈值可以基于同一时段的历史燃气使用量确定。
时间段是与至少一个连续时间点相对应的一段时间范围。例如，连续时间点是历史0:30、1:30、2:30等，则对应的时间段可以是未来的0:00-1:00、1:00-2:00、2:00-3:00等。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于至少一个连续时间点的燃气管网压力变化，通过多种方式确定至少一个时间段对应的燃气应急区域340。例如，智慧燃气管网安全管理平台可以基于子区域中某燃气管道段的压力变化率、压力变化量、压力降低持续时间大于各自对应的阈值，确定该子区域在至少一个时间段内为燃气应急区域340。对应的阈值可以是系统默认值、人工预设值等。
需要说明的是，不同的时间段，确定的燃气应急区域可以不同。例如，早晨的燃气应急区域为A、B、C、D四个区域，下午的燃气应急区域为C、D、E、F、H、J六个区域。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于压力变化率、压力变化量、压力变化的持续时间确定子区域的评估值，将评估值满足应急条件的子区域确定为燃气应急区域340。其中，应急条件可以包括评估值大于预设阈值，预设阈值可以是系统默认值、人工预设值。
在一些实施例中，子区域的评估值可以基于公式（1）确定：
（1）
其中，为子区域的评估值，/>为评估权重，/>为压力变化率，/>为压力变化量，/>为压力变化的持续时间。
在一些实施例中，评估权重正相关于该子区域的用户特征、历史投诉数据、历史供气故障数据等。例如，子区域中的用户越重要，对应的评估权重越大；历史投诉数据量越多、历史供气故障数据显示故障次数越多，对应的评估权重越大。评估权重越大，表征该子区域的应急处理紧急性越高。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于实际需求对评估权重进行调整，获得调整后的评估权重/>。例如，对于子区域A，应重点关注压力变化的持续时间，则智慧燃气管网安全管理平台可以基于实际需求增加/>的数值。又例如，对于子区域B，压力变化量对应急处理的紧急性影响较小，则智慧燃气管网安全管理平台可以基于实际需求减小/>的数值。
用户特征是指子区域内的燃气用户的特征。例如，用户特征可以包括用燃气户类型、用户数量等。燃气用户类型可以包括居民用户、商业用户(例如，加气站、天然气发电厂等)以及工业用户(例如，需要用到燃气的工厂)等。
在一些实施例中，燃气用户类型可以基于对应燃气管道段的供应地址确定。例如，可以将供应地址为小区的燃气管道段对应燃气用户的类型确定为居民用户。需要说明的是，不同类型的燃气用户可以对应不同类型的燃气管道段。
历史投诉数据是指燃气用户在历史使用天然气的过程中反馈的关于供气不足的投诉数据。历史供气故障数据是指在历史输气过程中出现的关于供气故障的数据。
在一些实施例中，燃气应急区域340还可以相关于用户反馈数据330。
用户反馈数据330是指燃气用户反馈的有关燃气使用的相关信息。例如，用户反馈数据330可以包括燃气用户对燃气供气不足的投诉信息、对燃气使用的体验信息等。
在一些实施例中，燃气用户可以将用户反馈数据330通过智慧燃气用户平台发送至智慧燃气服务平台，再由智慧燃气服务平台发送至智慧燃气管网安全管理平台进行汇总、处理等相关操作。
在一些实施例中，某个子区域是否为燃气应急区域的可能性正相关于用户反馈数据330的数量。例如，某个子区域的用户反馈数据330越多，该子区域为燃气应急区域340的可能性越大。
本说明书的一些实施例中，考虑用户的反馈，使得确定的燃气应急区域更符合燃气实际实用情况，提高确定的燃气应急区域的准确性，从而有利于后续根据燃气应急区域，确定符合实际的动态调配方案。
本说明书的一些实施例中，不同时间段，不同子区域的燃气供需存在差异（如，有些子区域可能中午供气不足，有些子区域可能晚上供气不足），通过确定符合实际的燃气应急区域，可以将数量有限的应急设备提前配置在合理位置，使得对应时间段内燃气应急区域内能够得到紧急供气，满足不同用户需求。
在本说明书的一些实施例中，通过区域划分以及燃气供需特征，实现燃气管网中多个燃气应急区域的确定，便于快速获得动态调配方案，进而可以提前配置应急设备在燃气应急区域，避免燃气供应不足对燃气用户的影响，平衡燃气供应的需求，保障正常的燃气供应。
图4是根据本说明书一些实施例所示的确定动态调配方案的示意图。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以确定不同燃气应急区域之间的加权距离441；基于加权距离441和应急设备的设备数据442，确定应急设备的动态调配方案450。
关于燃气应急区域的更多内容，可以参见图3的相关描述。
加权距离441可以用于衡量不同燃气应急区域之间的关联性。例如，燃气应急区域A与燃气应急区域B之间的加权距离441较大，则表明燃气应急区域A与燃气应急区域B的关联性较小。
在一些实施例中，加权距离441可以通过多种方式确定。例如，加权距离441可以通过先验知识获得。智慧燃气管网安全管理平台可以根据不同的场景，基于先验知识预设不同燃气应急区域之间的加权距离441。例如，两个燃气应急区域之间的物理距离越远、发生燃气应急情况的时间间隔越长，则两个燃气应急区域之间的加权距离越大。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于不同时间点的燃气应急区域，确定不同燃气应急区域的时间间隔411和物理距离412的加权距离441。
时间间隔411是指不同燃气应急区域可能发生燃气应急情况的时间间隔。在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台基于不同燃气应急区域发生燃气应急情况的时间，确定时间间隔411。
燃气应急情况是指是指燃气供应不足或中断等影响或可能影响燃气用户正常使用，需要采取应急处置措施予以应对的突发情况。
物理距离412是指不同燃气应急区域之间的路线距离，即不同燃气应急区域之间沿地球表面街道或道路的距离。例如，物理距离412可以包括不同燃气应急区域之间的经纬度、坐标的相对距离等。在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于不同燃气应急区域的纬度和经度，通过第三方软件的分析处理，识别不同燃气应急区域之间的物理距离412。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以由当前燃气应急区域和下一燃气应急区域的时间间隔411和物理距离412，基于加权权重430加权求和，确定下一燃气应急区域和当前燃气应急区域之间的加权距离441。其中，当前燃气应急区域指燃气应急设备所在的燃气应急区域，下一燃气应急区域可以是应急设备需要前往的任意一个燃气应急区域。
加权权重430是与时间间隔、物理距离对应的加权系数。
在一些实施例中，加权权重430可以是基于预设规则确定。
示例性的，预设规则为：当前燃气应急区域的应急供气时间415越长，表示应急设备需要在当前燃气应急区域停留更长的时间，从当前燃气应急区域前往下一燃气应急区域的时间越晚，此时时间间隔对应的加权权重430更大。下一燃气应急区域对应的燃气用户的重要程度越高，越需要优先对其进行应急处置，此时可以更少地考虑物理距离的影响，不论远近都会尽快给重要程度更高的客户供气。因此，燃气用户的重要程度越高，则物理距离对应的加权权重430越小。
应急供气时间415是预估的与应急设备进行紧急供气的时间有关的信息。例如，应急供气时间415可以包括需要应急供气的开始时间、应急供气的持续时间等。在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于历史同时期的应急设备在该燃气应急区域的使用时长，确定当前的应急供气时间415。
燃气用户的重要程度用于表征燃气应急区域内的燃气用户的重要性。不同燃气应急区域的燃气用户的重要程度可能存在不同。在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以对燃气管网的历史供气数据进行统计分析（比如，统计周期可以是过去一周/一个月等等），基于不同区域用户的用气量，确定不同燃气应急区域与不同燃气用户的重要程度的对应关系，基于前述对应关系确定用户等级参考表。在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于燃气应急区域通过查询用户等级参考表的方式，确定燃气用户的重要程度。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于两个燃气应急区域之间的物理距离412和需要应急处置的时间间隔411、用户特征413、历史供气故障数据414和应急供气时间415，通过权重确定模型420确定两个燃气应急区域的加权距离441。
应急处置是指通过应急设备的调配增加对燃气应急区域的供气。
权重确定模型420可以用于确定加权距离。在一些实施例中，权重确定模型420可以是深度神经网络模型等机器学习模型。
用户特征413是用于反映燃气用户特点的特征。例如，用户特征可以包括燃气用户的类型、重要程度等。在一些实施例中，用户特征413包括待确定加权距离的两个燃气应急区域各自的用户特征。
历史供气故障数据414是指历史供气过程中与供气故障有关的数据。在一些实施例中，历史供气故障数据414可以包括待确定加权距离的两个燃气应急区域各自的历史故障记录。
在一些实施例中，权重确定模型420可以基于大量带有第一标签的第一训练样本训练得到。在一些实施例中，第一训练样本可以包括多组样本燃气应急区域的样本物理距离和样本时间间隔、每组样本燃气应急区域对应的样本用户特征、样本历史供气故障数据和样本应急供气时间，第一训练样本可以通过历史数据获取，每组样本燃气应急区域包括两个待确定加权距离的样本燃气应急区域。
在一些实施例中，第一标签为不同样本燃气应急区域之间的加权距离，第一标签可以由智慧燃气管网安全管理平台确定。例如，可以对历史供气记录进行统计分析，确定历史动态调配记录，基于历史动态调配记录，确定应急设备的历史安置位置，基于历史安装位置通过软件模拟等方法倒推历史加权距离，将历史加权距离确定为第一标签。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于多个带有标签的第一训练样本通过训练权重确定模型。例如，将多个第一训练样本输出初始权重确定模型，基于初始权重模型的输出结果和第一标签构建损失函数，基于损失函数通过梯度下降法或其他方法对初始权重模型的参数进行更新。当满足训练结束条件时训练完成，得到训练好的权重确定模型。训练结束条件可以包括损失函数收敛、迭代的次数达到阈值等。
在一些实施例中，加权权重430可以基于训练好的权重确定模型420确定。例如，智慧燃气管网安全管理平台可以基于权重确定模型420输出的加权距离，通过软件模拟等方式进行处理，确定加权权重。
本说明书的一些实施例中，通过权重确定模型确定各个燃气应急区域之间的加权权重，可以获得比人为判断更准确的结果，节约成本和资源，有利于进一步确定动态调配方案，从而可以更好地满足用户用气需求，提升燃气用户的用气满意度，有效减少用户投诉。
本说明书的一些实施例中，通过物理距离、时间间隔综合确定加权距离，使得计算得到的加权距离更符合实际燃气供应情况，提高后续确定的应急设备的动态调配方案的准确性。
应急设备的设备数据442是指与应急设备有关的数据。例如，应急设备的设备数据442可以包括应急设备的位置、供气能力。应急设备的位置是指应急设备的地理位置。供气能力是指应急设备可以提供的燃气量。
应急设备的设备数据442可以通过多种方式获得。例如，智慧燃气管网安全管理平台可以通过嵌入在应急设备中的定位技术获取应急设备的位置。定位技术可以包括全球定位系统GPS、全球卫星导航系统GLONASS、无线保真Wi-Fi定位技术等中的一种，或类似或其任意组合。智慧燃气管网安全管理平台还可以通过应急设备的初始供气量与实际供气量的差值，确定应急设备的供气能力。初始供气量是指应急设备在满载状态下可以提供的总燃气量。实际供气量是指应急设备已经提供给燃气应急区域的燃气量。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于各个燃气应急区域之间的加权距离441的大小，确定应急设备的移动路径。例如，应急设备可以按照加权距离从小到大的顺序，依次移动至对应的燃气应急区域。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台还可以基于各个燃气应急区域之间的加权距离441及设备数据442，确定应急设备的起始位置、终止位置及移动路径及其在各个燃气应急区域的工作时间。其中，应急设备在各个燃气应急区域工作的时间可以基于应急区域的应急供气时间确定。有关应急供气时间的更多说明可参见前文描述。
起始位置是指应急设备最初所在的燃气应急区域中的安装位置。
终止位置是指应急设备最终所在的燃气应急区域中的安装位置。
移动路径是指应急设备按照时间顺序，在各个燃气应急区域的安装位置之间移动的路线。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于燃气安置位置、设备数据确定动态调配方案，更多该实施例的内容，可以参见图5的相关描述。
本说明书的一些实施例中，通过赋予不同燃气应急区域之间不同的加权距离，可以便于确定应急设备的动态调配方案，避免出现燃气供应不足的情况。
图5是根据本说明书一些实施例所示的确定动态调配方案的另一示意图。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于加权距离441确定燃气安置位置521；基于燃气安置位置521和设备数据442确定应急设备的动态调配方案450。
关于加权距离、设备数据的更多内容，可以参见图4的相关描述。
燃气安置位置521是指应急设备在燃气应急区域中的安装位置。燃气安置位置521可以安装在各个燃气应急区域内的任意位置，或安装在多个燃气应急区域所组成点的特定范围的中心等。
燃气安置位置521可以通过多种方式确定。在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于人工分析、机器模型等各种方式对多个燃气应急区域进行分组，基于分组的燃气应急区域，确定对应的燃气安置位置521。例如，可以将每一组燃气应急区域的中心点确定为燃气安置位置521。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于加权距离对燃气应急区域进行聚类，确定聚类中心510；基于聚类中心510的位置确定应急设备的燃气安置位置521。
聚类中心510是指燃气应急区域簇的中心点。燃气应急区域簇是通过聚类算法对燃气应急区域进行聚类后得到的一个或多个燃气应急区域簇。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于加权区域对燃气应急区域进行聚类，确定聚类中心。对应的聚类中心可以为该燃气应急区域簇的物理位置的中心。在一些实施例中，聚类算法包括但不限于K均值聚类算法、分层聚类算法、高斯聚类算法等。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以将聚类中心510的位置确定为应急设备的燃气安置位置。
本说明书的一些实施例中，通过聚类，可以使得关联性较高（如，物理距离较近）的一个或多个燃气应急区域划分为同一个燃气应急区域簇，同一个燃气应急区域簇可以共用应急设备，避免应急设备的过度调配，保证燃气供应的同时节约资源。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于燃气安置位置521和设备数据442，从历史数据中选取相同或相近的历史燃气安置位置和历史设备数据，将历史燃气安置位置和历史设备数据对应的历史动态调配方案确定为应急设备的动态调配方案450。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于燃气安置位置521、应急设备的当前设备位置522，确定燃气调配网络530；基于燃气调配网络530，通过设备调配模型540确定动态调配方案450。
当前设备位置522是指应急设备在当前时刻的设备位置。
燃气调配网络530用于反映燃气调配的相关信息。例如，燃气调配网络530可以包括燃气应急设备的当前设备位置及燃气应急设备的设备特征、安置位置及安置位置特征、不同位置之间的连通性等信息。
安置位置特征可以是反映应急设备的安置位置的燃气需求特征。例如，安置位置特征可以包括燃气需求量、应急供气时间等。燃气需求量是指燃气安置位置对应的燃气应急区域内的燃气需求量。
设备特征可以是反映应急设备的特点的特征。例如，设备特征可以包括应急设备的供气能力等。
在一些实施例中，安置位置特征、设备特征可以基于智慧燃气管网对象平台获取，并通过智慧燃气传感网络平台发送至智慧燃气数据中心。更多内容参见图1及其描述。
关于供气能力、应急供气时间的更多内容，可以参见图4的相关描述。
在一些实施例中，燃气调配网络530至少基于燃气安置位置521、当前设备位置522确定。燃气调配网络530可以为图结构，包括节点和边。
节点表征燃气安置位置和设备位置。节点特征可以反映与节点有关的信息。不同类型的节点，节点特征可以不同。例如，表征燃气安置位置的节点，其特征可以包括燃气需求量、应急供气时间等。表征设备位置的节点，其特征可以包括应急设备的供气能力等。
在一些实施例中，对于表征燃气安置位置的节点，其特征还包括燃气安置位置所在的燃气应急区域的至少一个连续时间点的压力特征。
压力特征是用于反映燃气应急区域内燃气管道段的压力特点的特征。例如，压力特征可以包括至少一个连续时间点内燃气管道段的压力变化情况。
本说明书的一些实施例中，不同的燃气应急区域的压力特征不同，压力特征能够描述燃气应急区域的燃气运输、燃气使用的稳定性，通过考虑压力特征确定车辆调配方案，可以提高最终方案的可靠性。
边表征能够连接不同设备位置之间、不同安置位置之间以及设备位置和安置位置之间的路线。例如，设备位置A和安置位置B之间具有能够直接到达的路径，则设备位置A和安置位置B之间具有边。
在一些实施例中，边特征可以包括不同设备位置之间、不同安置位置之间以及设备位置和/或安置位置之间的物理距离。
本说明书的一些实施例中，通过燃气调配网络，可以实现应急设备调度过程的可视化处理，使应急设备能够更合理分配。
设备调配模型540用于确定应急设备的调配方案。在一些实施例中，设备调配模型540可以是图神经网络模型（Graph Neural Network，GNN），或其他图模型，例如图卷积神经网络模型（Graph Convolution Neural Networks，GCN），或者在图神经网络模型中增加其他处理层、修改其处理方法等。
在一些实施例中，设备调配模型540的输入可以包括燃气调配网络530；输出可以包括动态调配方案450。
在一些实施例中，通过计算燃气应急设备到达安置位置的时间与应急供气时间之间的关系，从而得到应急设备的移动方案，基于应急设备的移动方案和应急设备的安置位置可以确定应急供气设备的动态调配方案。
在一些实施例中，设备调配模型可以基于带有第二标签的第二训练样本训练获得。第二训练样本可以是基于历史数据确定的历史燃气调配网络，历史铺燃气调配网络的节点及其节点特征、边及其边特征与燃气调配网络类似。第二标签可以是第二训练样本对应的实际的动态调配方案。第二标签可以基于人工标注获得。例如，可以通过人工对应急设备移动到各个燃气安置位置的时间与应急供气时间的分析，得到实际的动态调配方案，将实际的动态调配方案作为第二标签。
在一些实施例中，智慧燃气管网安全管理平台可以基于大量带有标签的第二训练样本对初始设备调配模型进行训练，获得设备调配模型。例如，将第二训练样本输入初始设备调配模型，并基于初始调配模型的输出和第二标签构建损失函数，基于损失函数通过梯度下降法或其他方法对初始调配模型的参数进行迭代更新，当满足训练结束条件时停止迭代，获得训练好的设备调配模型。其中，训练结束条件可以包括损失函数收敛、迭代次数达到阈值等。
本说明书的一些实施例，通过设备调配模型，在确定动态调配方案的同时考虑了各个燃气安置位置、设备位置的影响，可以使动态调配方案更符合实际情况，提高了动态调配方案确定的准确性。
本说明书的一些实施例中，基于燃气安置位置和设备数据确定应急设备的动态调配方案，可以对应急设备的调配实现对燃气资源进行调度，可以更好地满足燃气用户的用气需求，提升燃气用户的用气体验；同时，尽量保证燃气供需，减少燃气供应不足对燃气用户的影响，提高用户满意度，节约成本，提高供气效率。
本说明书的一个或多个实施例中还提供一种燃气应急设备预置装置，包括处理器，所述处理器用于执行如上任一实施例所述的燃气应急设备预置方法。
本说明书的一个或多个实施例中还提供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，计算机运行如上任一实施例所述的燃气应急设备预置方法。
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。
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 (6)
1.一种智慧燃气应急设备预置方法，其特征在于，基于智慧燃气物联网系统的智慧燃气管网安全管理平台执行，包括：
基于燃气管网的节点数据和下游用户特征，确定燃气供需特征，所述节点数据基于传感器获取；
基于所述燃气供需特征，确定多个燃气应急区域；
持续获取多个应急设备的位置数据和运载数据，所述多个应急设备呈分布式布置；
确定不同燃气应急区域之间的加权距离，所述加权距离用于衡量所述不同燃气应急区域之间的关联性；
基于所述加权距离确定燃气安置位置；
基于所述燃气安置位置和设备数据，确定所述应急设备的动态调配方案，所述动态调配方案包括所述应急设备在至少一个时间点的位置，所述设备数据是与所述应急设备相关的数据，包括所述应急设备的位置、供气能力；
基于所述动态调配方案，生成移动指令，并将所述移动指令发送至所述应急设备。
2.如权利要求1所述的智慧燃气应急设备预置方法，其特征在于，所述基于所述燃气供需特征，确定多个燃气应急区域，包括：
确定所述燃气管网的区域划分；
基于所述区域划分以及所述燃气供需特征，确定所述多个燃气应急区域。
3.一种智慧燃气应急设备管理物联网系统，其特征在于，所述物联网系统包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气管网安全管理平台、智慧燃气管网传感网络平台和智慧燃气管网对象平台；
所述智慧燃气管网安全管理平台被配置为：
基于燃气管网的节点数据和下游用户特征，确定燃气供需特征，所述节点数据基于传感器获取；
基于所述燃气供需特征，确定多个燃气应急区域；
持续获取多个应急设备的位置数据和运载数据，所述多个应急设备呈分布式布置；
确定不同燃气应急区域之间的加权距离，所述加权距离用于衡量所述不同燃气应急区域之间的关联性；
基于所述加权距离确定燃气安置位置；
基于所述燃气安置位置和设备数据，确定所述应急设备的动态调配方案，所述动态调配方案包括所述应急设备在至少一个时间点的位置，所述设备数据是与所述应急设备相关的数据，包括所述应急设备的位置、供气能力；
基于所述动态调配方案，生成移动指令，并将所述移动指令发送至所述应急设备。
4.如权利要求3所述的智慧燃气应急设备管理物联网系统，其特征在于，所述智慧燃气管网安全管理平台包括智慧燃气管网风险评估管理分平台和智慧燃气数据中心；
所述智慧燃气管网安全管理平台通过所述智慧燃气数据中心，和所述智慧燃气服务平台、智慧燃气管网传感网络平台进行信息交互。
5.如权利要求4所述的智慧燃气应急设备管理物联网系统，其特征在于，所述智慧燃气管网安全管理平台进一步被配置为：
确定所述燃气管网的区域划分；
基于所述区域划分以及所述燃气供需特征，确定所述多个燃气应急区域。
6.一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所述的智慧燃气应急设备预置方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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