CN117608232B - 一种工业燃气流量自动控制方法与智慧燃气物联网系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工业燃气流量自动控制方法与智慧燃气物联网系统。该方法包括：获取工业用户使用热水供应装置的水阀调节历史记录；基于水阀调节历史记录，确定工业用户的目标温度数据表；响应于工业用户使用热水供应装置，获取热水供应装置的当前水阀数据；基于当前水阀数据和目标温度数据表，确定燃气流量参数。该物联网系统包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气设备管理平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台。

Description

一种工业燃气流量自动控制方法与智慧燃气物联网系统

技术领域

本说明书涉及燃气流量控制领域，特别涉及一种工业燃气流量自动控制方法与智慧燃气物联网系统。

背景技术

现在很多行业在进行生产时都需要采用工业热水系统，如食品、制药、化工、纺织、金属等行业。往往在工业热水使用过程中，可能会面临能源成本较高、温度不稳定、需求短期波动难以及时满足等情况。传统燃气热水器通过远程控制温度设定值实现恒温。但是，除了温度调节，控制能源成本也是应当考虑的因素，尤其对于工业热水系统而言。

因此，希望提供一种工业燃气流量自动控制方法，在保证温度稳定的同时节约能源，尽可能避免能源浪费。

发明内容

为了解决如何在保证温度稳定的同时节约能源的问题，本说明书提供一种工业燃气流量自动控制方法与智慧燃气物联网系统。

发明内容包括一种工业燃气流量自动控制方法，所述方法由智慧燃气物联网系统的智慧燃气设备管理平台执行，包括：获取工业用户使用热水供应装置的水阀调节历史记录；基于所述水阀调节历史记录，确定所述工业用户的目标温度数据表；所述目标温度数据表包括至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围；响应于所述工业用户使用所述热水供应装置，获取所述热水供应装置的当前水阀数据；基于所述当前水阀数据和所述目标温度数据表，确定燃气流量参数；所述燃气流量参数包括燃气流量的调节序列。

发明内容包括一种工业燃气流量自动控制的智慧燃气物联网系统，所述智慧燃气物联网系统包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气设备管理平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台；所述智慧燃气设备管理平台包括智慧燃气户内设备参数管理分平台、智慧燃气管网设备参数管理分平台和智慧燃气数据中心；所述智慧燃气传感网络平台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；所述智慧燃气对象平台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；所述智慧燃气户内设备参数管理分平台获取工业用户使用热水供应装置的水阀调节历史记录，并由所述智慧燃气数据中心存储；所述智慧燃气户内设备参数管理分平台基于所述水阀调节历史记录，确定所述工业用户的目标温度数据表，并由所述智慧燃气数据中心存储；所述目标温度数据表包括至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围；所述智慧燃气户内设备参数管理分平台响应于所述工业用户使用所述热水供应装置，获取所述热水供应装置的当前水阀数据，并由所述智慧燃气数据中心存储；所述智慧燃气管网设备参数管理分平台基于存储于所述智慧燃气数据中心的所述当前水阀数据和所述目标温度数据表，确定燃气流量参数，并经由所述智慧燃气管网设备传感网络分平台发送至所述智慧燃气管网设备对象分平台；所述燃气流量参数包括燃气流量的调节序列。

上述发明内容带来的有益效果包括但不限于：（1）工业燃气流量自动控制的智慧燃气物联网系统中可以形成信息运行闭环，并协调、规律地运行，实现燃气流量自动控制的信息化、智慧化；（2）基于水阀调节历史记录和当前水阀数据，确定燃气流量参数，并基于燃气流量参数，调控燃气流量，可以实现在对工业用户燃气流量的智能控制，在满足工业用户需求的同时，尽可能避免能源浪费；（3）根据工业用户二次调节水阀的情况，确定工业用户对于水温需求发生的变化，进而自适应地更新目标温度范围，实现智能控温，及时地满足工业用户的水温需求；（4）基于升温需求和水箱信息，确定燃气流量参数，可以根据不同行业中不同工序的升温需求，以及水箱的实际情况，智能化地确定燃气流量参数，进而对燃气流量进行调控，满足工业用户的需求，同时避免能源浪费。

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工业燃气流量自动控制的智慧燃气物联网系统的结构示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的工业燃气流量自动控制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目标温度数据表的示例性流程图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的温度确定模型的模型示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的目标温度范围的动态更新的示例性流程图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的确定燃气流量参数的示例性流程图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的流量参数模型的模型示意图。

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。

图1是根据本说明书一些实施例所示的工业燃气流量自动控制的智慧燃气物联网系统的结构示意图。

如图1所示，智慧燃气物联网系统100包括智慧燃气用户平台110、智慧燃气服务平台120、智慧燃气设备管理平台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、政府用户分平台112和监管用户分平台113。

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可以从智慧燃气设备管理平台130（例如，智慧燃气数据中心133）获取信息等，并发送至智慧燃气用户平台110。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、智慧运营服务分平台122和智慧监管服务分平台123。

智慧燃气设备管理平台130可以是统筹、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，智慧燃气设备管理平台130可以包括智慧燃气户内设备参数管理分平台131、智慧燃气管网设备参数管理分平台132和智慧燃气数据中心133。

智慧燃气户内设备参数管理分平台131获取工业用户使用热水供应装置的水阀调节历史记录，并由智慧燃气数据中心133存储。在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131响应于工业用户使用热水供应装置，获取热水供应装置的当前水阀数据，并由智慧燃气数据中心133存储。

智慧燃气户内设备参数管理分平台131基于水阀调节历史记录，确定工业用户的目标温度数据表，并由智慧燃气数据中心133存储；目标温度数据表包括至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围。智慧燃气管网设备参数管理分平台132基于当前水阀数据和目标温度数据表，确定燃气流量参数，并经由智慧燃气管网设备传感网络分平台142发送至智慧燃气管网设备对象分平台152；燃气流量参数包括燃气流量的调节序列。

智慧燃气传感网络平台140可以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141、智慧燃气管网设备传感网络分平台142，可以分别用于获取燃气户内设备和燃气管网设备的运行信息。

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可以包括智慧燃气户内设备对象分平台151和智慧燃气管网设备对象分平台152。智慧燃气管网设备对象分平台152可以基于燃气流量参数，调控燃气流量。

本说明书一些实施例，智慧燃气物联网系统100，可以在智慧燃气对象平台150与智慧燃气用户平台110之间形成信息运行闭环，并在智慧燃气管理平台的统一管理下协调、规律运行，实现燃气流量自动控制的信息化、智慧化。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以基于水阀调节历史记录，确定目标温度范围，并进一步确定目标温度数据表。在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以合并多个目标温度范围，以及动态更新目标温度范围。关于目标温度数据表与目标温度范围的更多内容，可以参见图3-图5的相关说明。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以基于当前水阀数据和目标温度数据表，确定燃气流量参数，以及确定升温需求。关于燃气流量参数与升温需求的更多内容可以参见图6和图7的相关说明。

需要注意的是，以上对于燃气流量自动控制的智慧燃气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工业燃气流量自动控制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可以由智慧燃气物联网系统100的智慧燃气设备管理平台130执行。

步骤210，获取工业用户使用热水供应装置的水阀调节历史记录。

工业用户是指利用燃气作为热水供应装置的能源，从事工业性生产经营活动的企业。

热水供应装置是用于提供工业用户所需热水的装置。例如，容积式燃气锅炉、燃气式直热锅炉等。

水阀调节历史记录是指与工业用户使用热水供应装置相关的历史数据。例如，在历史时间内，工业用户每次使用热水供应装置时调节水阀时水阀的停止刻度、调节幅度、水温变化等记录。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以从智慧燃气数据中心133获取存储于其中的水阀调节历史记录。在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以从智慧燃气对象平台150的旋转编码器获取水阀的停止刻度和调节幅度，旋转编码器可以安装于水阀，通过读取水阀旋转的角度，确定水阀的停止刻度和调节幅度。旋转编码器是用于测量水阀旋转运动的传感器。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以从温度传感器获取水温变化，温度传感器可以被配置于热水供应装置的储水装置中。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以根据传输信号的情况，选择获取水阀调节历史记录的时间，当传输信号良好时，可以立刻获取，当传输信号不好时，可以等待传输信号良好时再获取。

步骤220，基于水阀调节历史记录，确定工业用户的目标温度数据表。

目标温度数据表是包含与目标温度相关数据的数据表，该目标温度是工业用户所需热水的温度。所需热水可以指储水装置中的热水。在一些实施例中，目标温度数据表可以包括至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围。由于燃气流量直接影响热水供应装置的储水装置中的水温，而热水供应装置的出水口的水温可能会由于管道保温性能有所变化，因而可以认为目标温度范围是指储水装置中热水的温度范围。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以通过多种方式确定目标温度范围。例如，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以统计水阀调节历史记录中，每一个水阀刻度对应的水温，将每一个水阀刻度对应的多个水温所覆盖到的温度范围，作为该水阀刻度对应的目标温度范围。例如，对于某个水阀刻度，在水阀调节历史记录中对应的出水温度包括37.3℃、37.6℃、38.6℃、39.5℃，则该水阀刻度对应的目标温度范围为37.3℃~39.5℃。关于确定目标温度范围的更多方式可以参见图4及其相关说明。

在一些实施例中，目标温度数据表可以由多个水阀刻度及其对应的目标温度范围构成。在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以在确定目标温度数据表后，将目标温度数据表下发到对应工业用户的智慧燃气对象平台150。

关于确定目标温度数据表的更多内容可以参见图3及其相关说明。

步骤230，响应于工业用户使用热水供应装置，获取热水供应装置的当前水阀数据。

当前水阀数据是指工业用户本次使用热水供应装置时与水阀调节相关的数据，在一些实施例中，当前水阀数据可以包括水阀调节过程中的调节速度、调节方向以及最终的水阀刻度等。其中，调节方向可以是单方向也可以是多方向，例如在反复微调的过程中可以对应多方向的调节。

在一些实施例中，当前水阀数据可以由智慧燃气对象分平台150的旋转编码器获取，并存储在智慧燃气数据中心133中。关于旋转编码器的说明可以参见前文的相关内容。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备对象分平台151可以从安装于工业用户燃气供应装置的检测设备（如燃气流量表）确定工业用户正在使用热水供应装置，例如，燃气流量表检查到燃气流量发生变化（例如，由燃气流量为0变化为燃气流量不为0，或，燃气流量增大至超过预设燃气流量阈值），则认为工业用户正在使用热水供应装置。智慧燃气户内设备参数管理分平台131响应于工业用户使用热水供应装置，可以基于智慧燃气数据中心133获取热水供应装置的当前水阀数据。

步骤240，基于当前水阀数据和目标温度数据表，确定燃气流量参数。

燃气流量参数是指对燃气流量进行梯度调节的数据。在一些实施例中，燃气流量参数可以包括燃气流量的调节序列，调节序列包括多个燃气流量梯度，及每个燃气流量的梯度持续的时长。多个燃气流量的梯度对应按照数值大小依次排序的不同燃气流量。在一些实施例中，调节序列可以包括升温梯度和保温梯度两个阶段。升温梯度包括升温时的燃气流量和燃气流量持续时长。保温梯度包括升温完成后保温阶段的保温燃气流量和保温燃气持续时长。在一些实施例中，保温梯度包括多个梯度，保温燃气流量需要先按该多个梯度依次减小保温燃气流量，避免温度持续升高到超出目标温度范围，然后按该多个梯度依次增大保温燃气流量，避免温度降低，反复循环从而进行保温。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以通过多种方式确定燃气流量参数。例如，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以基于存储于智慧燃气数据中心133的当前水阀数据，在目标温度数据表中确定对应的目标温度范围，通过查询预设表，确定将水温按照最大燃气流量加热到目标温度范围的中值所需的时间，以及逐渐加入冷水的过程中保持该温度在目标范围内所需要的燃气流量。其中，按照最大燃气流量加热是用于尽可能快速升温，加热到目标温度范围的中值所需的时间可以作为升温阶段燃气流量持续时长。

在一些实施例中，预设表可以根据先验知识和历史经验预先设置。例如，根据先验知识和历史经验可以知道燃气的热值、热水供应装置的热量传递效率，由此可以计算出使用不同燃气流量对不同水量进行加热时所需的时长，以及根据水温降低的速度计算出水温降到目标温度范围的最小值所需的时长，以及根据该时长设置保温阶段的保温燃气流量梯度，从而制作预设表。其中，热量传递效率是指燃气燃烧产生的热量传递给水的效率。

关于确定燃气流量参数的更多内容可以参见图6和图7的相关说明。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备对象分平台152可以基于燃气流量参数，调控燃气流量。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以将燃气流量参数，经由智慧燃气传感网络平台140，发送至智慧燃气对象平台150，智慧燃气管网设备对象分平台152对燃气流量进行调控。

在本说明书的一些实施例中，基于水阀调节历史记录和当前水阀数据，确定燃气流量参数，并基于燃气流量参数，调控燃气流量，可以实现在对工业用户燃气流量的智能控制，在满足工业用户需求的同时，尽可能避免能源浪费。

图3是根据本说明书一些实施例所示的确定目标温度数据表的示例性流程图。如图3所示，步骤220包括下述步骤。

步骤221，基于水阀调节历史记录，通过预设时间序列获取工业用户的历史水阀调节特征。

预设时间序列是指需要提取历史水阀调节特征的时间点构成的序列。在一些实施例中，预设时间序列可以预先设置。

在一些实施例中，预设时间序列可以为与当前的季节相符的时间序列，例如，当前的季节信息为夏季，则预设时间序列可以是历史数据中的所有夏季的时间序列（如21年夏季的时间序列、22年夏季的时间序列等）。

在一些实施例中，预设时间序列可以基于季节信息、工业用户的燃气用量信息确定。季节可能会对实际出水温度有所影响，根据季节设置预设时间序列，可以根据水阀调节历史记录，分析不同季节对水温的需求情况，从而区分工业用户在不同季节对使用燃气加热的需求。由于燃气用量高的时段，可以认为是工厂的大规模生产的时段，水阀调节数据充足，根据工业用户的燃气用量设置预设时间序列，可以保证预设时间序列内的历史数据量足够且具有代表性，确保后续确定的目标温度数据表准确可靠。

示例的，可以将水阀调节历史记录按照季节信息进行初步划分，再根据工业用户的燃气流量信息，进一步在每个季节中选择燃气用量较大的时间段，作为预设时间序列。

历史水阀调节特征是指基于预设时间序列中的时间点，获取的与水阀调节相关的数据。在一些实施例中，历史水阀调节特征可以包括：在预设时间序列中的时间点，工业用户每次使用热水供应装置时的水阀调节次数、调节方向、调节幅度、调节前后的水的温度、相邻两次调节的时间间隔等。可以理解的，由于工业用水中加热水的位置与用水的位置之间有一定的距离，热水在传输时可能会有不同程度的热量流失，工业用户对水阀进行调节后，可能无法得到工业用户需要的水温，所以工业用户在每次使用时需要反复多次地微调水阀，得到工业用户需要的水温。在一些实施例中，历史水阀调节特征可以从智慧燃气数据中心133中获取。

步骤222，基于历史水阀调节特征，确定至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以统计多次使用热水供应装置的水阀调节历史记录中，水阀刻度与水的温度的对应关系，一个水阀刻度可以对应多个温度。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以通过多种方式确定至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围。例如，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以基于历史水阀特征构建待匹配向量，将待匹配向量与第一预设向量库中的参考向量进行匹配，与待匹配向量相似度最高的参考向量作为确定的参考向量，确定的参考向量对应的至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围，即为待匹配向量对应的至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围。

其中，第一预设向量库可以基于历史数据构建。在一些实施例中，第一预设向量库可以包括基于多个历史水阀调节特征构建的参考向量，以及每个参考向量对应的至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以基于历史水阀调节特征，通过温度确定模型，确定至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围。

温度确定模型可以指用于确定水阀刻度对应的目标温度范围的模型，在一些实施例中，温度确定模型可以是机器学习模型。例如，温度确定模型可以包括卷积神经网络模型、神经网络模型或其他自定义的模型结构等中的任意一种或组合。

图4是根据本说明书一些实施例所示的温度确定模型的模型示意图。

在一些实施例中，如图4所示，温度确定模型460的输入可以包括水阀刻度410、稳定水温420、历史水阀调节特征430、目标温度限值440和气候信息450，输出可以包括水阀刻度对应的目标温度范围470。

稳定水温420是水阀刻度对应的多个稳定水温。工业用户在多次使用热水供应装置中，可能每次调节的水阀刻度是一样的，但是实际输出的温度却有所差异，则多次使用的记录中，相同的水阀刻度可能对应多个水温，则每次调节到该水阀刻度所对应的多个最终水温，可以认为是稳定水温420。

历史水阀调节特征430是每个前述的稳定水温对应的历史水阀调节特征。关于历史水阀调节特征430的相关说明可以参见前文的描述。在一些实施例中，工业用户在调节水阀时，每个稳定水温对应的历史水阀调节特征可以反映工业用户对水温需求的需求，例如工业用户在调整水阀时通过往调低温度的方向调整，最终停止于某水阀刻度，说明工业用户倾向于接受温度偏低。

在一些实施例中，水阀刻度410、稳定水温420以及历史水阀调节特征430是一一对应的。

目标温度限值440是目标温度范围的跨度的最大值，即目标温度范围的两个端点值的差值。目标温度限值440可以用于剔除一些偏大或者偏小的温度。例如，工业用户调节时某个温度可能偏高，但是难以调整，最终不得不接受该温度，因而该温度不应当作为温度确定模型460的输入，而需要被剔除掉。通过目标温度限值能够将该温度排除在目标温度范围以外，以提高温度确定模型460的准确性。

在一些实施例中，水阀刻度对应的目标温度范围470与目标温度限值对应，例如，目标温度限值为2℃，温度确定模型460输出的水阀刻度对应的目标温度范围为68.7~70.7℃。关于如何获取目标温度限值的相关内容可以参见下文的说明。

气候信息450用于表征当前的气候，包括季节、环境温度、环境湿度等。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以基于大量带有第一标签的第一训练样本训练温度确定模型。第一训练样本可以是样本水阀刻度、样本稳定水温、样本历史水阀调节特征、样本目标温度限值以及样本气候信息，第一训练样本的第一标签可以为样本水阀刻度对应的实际目标温度范围。在一些实施例中，第一训练样本可以基于历史数据获取。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以将第一训练样本对应的实际水温中，工业用户未进行二次调节的水温覆盖范围作为第一标签。其中，工业用户未进行二次调节是指工业用户在初次调节水阀后未进行第二次调节水阀，表示该水阀刻度对应的水温覆盖范围符合工业用户的需求。示例性的，对于某个第一训练样本，在历史数据中用户对68.7℃、69.1℃、69.3℃、69.9℃、70.7℃均未进行二次调节，但对71.3℃进行了二次调节，则对应的第一标签为68.7~70.7℃。

在本说明书的一些实施例中，基于历史水阀调节特征，通过使用温度确定模型，可以更加快速准确地确定水阀刻度对应的目标温度范围。

在一些实施例中，响应于至少一个水阀刻度的目标温度范围的重叠比例超过重叠阈值，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以合并该目标温度范围。

重叠比例是指至少一个水阀刻度的目标温度范围重叠的部分占整个温度范围的比例。例如，水阀刻度A对应的目标温度范围为35~38℃，水阀刻度B对应的目标温度范围为35.2~38.2℃，两个目标温度范围存在2.8℃重叠，即35.2~38℃为重叠部分，则重叠比例为2.8/3。

重叠阈值是指判断至少一个水阀刻度的目标温度范围是否需要合并目标温度范围的阈值，当至少一个水阀刻度的目标温度范围的重叠比例超过重叠阈值，表示至少一个水阀刻度的目标温度范围需要进行合并。在一些实施例中，重叠阈值可以基于历史经验预先设置。

在一些实施例中，工业用户每次使用热水供应装置时，在相同工序中的目标温度范围是相近的，但是工业用户每次调节的水阀刻度无法精确到某个位置，所以水阀刻度也可以包括水阀刻度范围，而水阀刻度范围内的水阀刻度，可以看作是同一个的水阀刻度，水阀刻度范围内的水阀刻度都对应同一个目标温度范围。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以将多个水阀刻度各自对应的目标温度范围中的范围重叠的部分，确定为合并后的目标温度范围，则多个水阀刻度对应该合并后的目标温度范围。例如，水阀刻度1对应的目标温度范围为35~37℃，水阀刻度2对应的目标温度范围为34.9~36.9℃，水阀刻度3对应的目标温度范围为35.1~37.1℃，三个水阀刻度的重叠范围为35.1~36.9℃，则合并后的目标温度范围为35.1~36.9℃。

在本说明书的一些实施例中，通过合并目标温度范围，可以在工业用户在调节水阀刻度不够精准时，仍然确定满足工业用户需求的目标温度范围。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以基于工业用户的水阀调节速度和水阀调节幅度，确定目标温度限值。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理平台131可以基于水阀调节速度、和水阀调节幅度，在原本的预设目标温度限值上，对目标温度限值进行进一步调整。示例的，若工业用户的水阀调节速度很慢，水阀调节幅度很小，表明工业用户的目标温度较精确，目标温度限值过大可能会出现过冷或者过热的情况，此时可以将预设目标温度限值缩小，以保证水温达到工业用户的目标温度。

在本说明书的一些实施例中，基于工业用户的水阀调节速度和水阀调节幅度，能够判断工业用户调节目标温度的精准程度，基于此进一步调整目标温度限值，能够避免出现水温超过或未达到工业用户的目标温度的情况。

步骤223，基于至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围，确定目标温度数据表。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以将至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围组合，构建目标温度数据表。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以基于水阀调节历史记录，动态更新目标温度数据表中的至少一个水阀刻度对应的目标温度范围。

图5是根据本说明书一些实施例所示的目标温度范围的动态更新的示例性流程图。如图5所示，流程500包括下述步骤。

步骤510，获取参考时段内的水阀二次调节数据。

参考时段是指工业用户可能对水温需求发生变化的时段。

在一些实施例中，参考时段可以包括水阀调节历史记录的变化大于第一阈值，且工业用户燃气用量变化小于第二阈值的时段。其中，工业用户燃气用量变化可以表征在历史数据中，工业用户的燃气用量发生的变化。

在一些实施例中，第一阈值和第二阈值可以基于历史经验预先设置。

在一些实施例中，水阀调节历史记录的变化大于第一阈值，工业用户燃气用量变化小于第二阈值，表明在生产规模变化较小的情况下，工业用户对水阀的调节频次增大，工业用户的水温需求可能发生变化，此时需要对目标温度数据表进行更新。

在本说明书的一些实施例中，将水阀调节历史记录的变化大于第一阈值，且工业用户燃气用量变化小于第二阈值的时段确定为参考时段，可以将工业用户的水温需求更有可能发生变化的时段确定为参考时段，有利于获取更加有代表性的水阀二次调节数据，进而更加准确地确定工业用户的水温需求变化信息。

水阀二次调节数据是指工业用户在进行初次水阀调节后，再次根据水温进行的第二次水阀调节的数据。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以从水阀调节历史记录中，获取水阀二次调节数据。

步骤520，基于水阀二次调节数据，确定工业用户的水温需求变化信息。

在一些实施例中，工业用户在进行初次水阀调节后，智慧燃气户内设备参数管理分平台131会根据目标温度数据表确定燃气流量参数，从而使得水温调整到目标温度范围，但是如果工业用户进行了第二次调节水阀，则说明该水温不能满足需求。因而可以通过水阀二次调节数据确定工业用户的水温需求变化信息。

水温需求变化信息是指与水温需求发生的变化相关的信息。在一些实施例中，水温需求变化信息可以包括需求变化方向、变化大小。其中，需求变化方向可以包括需要更高温度或需要更低温度。例如，季节变化可能使得相同的水阀刻度对应的实际水温不同，此时通过水温需求变化信息，可以维持水温稳定。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以根据水阀二次调节数据中的调节方向、平均调节幅度等，计算该平均调节幅度对应的温度变化幅度，从而确定水温需求变化信息。

示例的，智慧燃气户内设备参数管理分平台131根据水阀二次调节前的温度和该二次调节幅度，计算该二次调节对应的加入冷水的量，可以计算加入冷水后的水温，即温度变化幅度。调节前的温度和调节幅度与加入冷水的量可以具有对应关系，该对应关系可以根据实验得到。由于延迟、水阀误差等原因，温度变化很难精确达到水阀二次调节时期望的温度，因而通过计算获得温度变化幅度更为准确。

步骤530，基于水温需求变化信息，对至少一个水阀刻度对应的目标温度范围进行更新。

在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台131可以基于水温需求变化信息，将至少一个水阀刻度对应的目标温度范围更新为水温需求变化之后的目标温度范围。例如，更新前的目标温度范围为35.7~38.3℃，水温需求变化信息包括：需要提高2℃的水温；则更新后的目标温度范围为37.7~40.3℃。

在本说明书的一些实施例中，可以根据工业用户二次调节水阀的情况，确定工业用户对于水温需求发生的变化，进而自适应地更新目标温度范围，实现智能控温，及时地满足工业用户的水温需求。

图6是根据本说明书一些实施例所示的确定燃气流量参数的示例性流程图。如图6所示，步骤240包括下述步骤。

步骤241，基于当前水阀数据和目标温度数据表，确定工业用户的目标温度范围。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以基于当前水阀数据，通过查询目标温度数据表，确定工业用户的目标温度范围。关于目标温度数据表的说明可以参见图2和图3的相关描述。

步骤242，基于当前水阀数据和目标温度范围，确定升温需求。

升温需求是指当前水温所需要提高的温度。在一些实施例中，升温需求可以包括升温目标、升温策略。其中，升温目标是指升温到目标温度范围的最大值还是最小值或者其他值，升温策略可以包括先快速升温到比升温目标略高的温度再降下来，或先快速升温到比升温目标略低的温度再慢慢达到目标温度。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以通过多种方式确定升温需求。例如，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以选择目标温度范围的中值作为升温目标，之后根据当前水阀数据中的水阀调节方向，确定升温策略。例如，当前水阀数据中，工业用户如果先调高温度再调低温度，则选择先快速升温到比升温目标略高一点的温度再降温；反之，则选择先快速升温到比升温目标略低一点的温度再慢慢升温到升温目标。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132基于目标温度范围和/或目标温度限值，评估当前水阀数据对应的水温调节精度要求，基于水温调节精度要求，确定升温需求。

当前水阀刻度对应的水温调节精度要求是指当前水阀刻度下，工业用户在水温控制精度上的要求。例如，水温可以略高但不能略低，以及当前水阀刻度下，可容许的水温波动大小。不同的行业中的不同工序涉及的水温控制精度要求是不同的，由于不同的目标温度范围可以对应不同的行业中的不同的工序，所以可以根据目标温度范围评估当前水阀数据对应的水温调节精度要求。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以将所有同行业工业用户的多个水阀刻度对应的目标温度范围的中值从高到低进行排位，判断工业用户的多个水阀刻度对应的目标温度范围的中值是否在排位的前列，若工业用户的多个水阀刻度对应的目标温度范围的中值在排位的前列，则水温调节精度要求中，水温可以略高，反之，则水温调节精度要求中，水温可以略低。其中，排位的前列可以包括在排位的前50%或前40%等。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以根据目标温度限值评估当前水阀数据对应的水温调节精度要求。可以理解的，目标温度限值越小，则目标温度范围的两端点的差值越小，目标温度范围越准确，因而水温调节精度要求越高。在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以结合目标温度范围和目标温度限值，共同评估水温调节精度。例如，参照前述，先通过对同行业工业用户的多个水阀刻度对应的目标温度范围的中值排位的方式，评估水温调节精度；再根据目标温度限值的大小，进一步评估水温调节精度。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以根据当前水阀刻度数据中调节水阀的速度、调节幅度，确定可容许的水温波动大小，调节水阀的速度越慢、调节幅度越小，可容许的水温波动大小越小。

在一些实施例中，响应于水温控制精度要求下容许水温偏高，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以将升温目标设置为，比目标温度范围的中值低一点，并且将升温策略确定为先快速升温到比升温目标略低的温度再慢慢达到目标温度。响应于水温控制精度要求下容许水温偏低，智慧燃气设备管理平台130可以将升温目标设置为，比目标温度范围的中值高一些，并且将升温策略确定为先快速升温到比升温目标略高的温度再降下来。其中，略高或略低，可以根据可容许的水温波动大小确定，例如，水温控制精度要求为略微偏高，容许的水温波动大小为0.5℃，则升温需求为先快速升温到比目标温度范围中值高0.5℃，再降下来。

在本说明书的一些实施例中，基于水温调节精度要求，确定升温需求，可以保证不同的行业中的不同工序，在使用热水供应装置时，都可以确定合适的升温需求。

步骤243，基于升温需求和水箱信息，确定燃气流量参数。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以通过多种可行方式确定燃气流量参数。例如，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以基于升温需求、水箱信息和燃气流量参数，构建预设对应关系表，通过查表确定燃气流量参数。

水箱信息指的是热水供应装置的储水装置中水的相关信息，包括但不限于热水供应装置的储水装置中水的初始水温、水量等。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以基于水箱信息、升温需求和目标温度范围，通过流量参数模型，确定燃气流量参数。

流量参数模型可以指用于确定燃气流量参数的模型，在一些实施例中，流量参数模型可以是机器学习模型。例如，流量参数模型可以包括卷积神经网络模型、神经网络模型或其他自定义的模型结构等中的任意一种或组合。

图7是根据本说明书一些实施例所示的流量参数模型的模型示意图。

在一些实施例中，如图7所示，流量参数模型750的输入可以包括初始水温710、升温需求720、目标温度范围730和水量740，输出可以包括燃气流量参数760。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以基于大量带有第二标签的第二训练样本训练流量参数模型。第二训练样本可以是样本初始水温、样本升温需求、样本目标温度范围和样本水量，第二标签可以为第二训练样本条件下对应的实际燃气流量参数。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以选择反馈热水供应装置的使用水温较为满意的工业用户，基于该工业用户的水阀调节历史记录确定第二训练样本，将该第二训练样本对应的实际燃气流量参数确定为第二标签。在一些实施例中，实际燃气流量参数也可以通过前述的预设表获取，由于预设表是根据先验知识和历史经验确定的，因而通过预设表获取的标签准确度更高。

在一些实施例中，确定预设表的实验中的多个测试数据都可以作为第二训练样本和第二标签。例如，实验中任意两个时刻测试的水温，都可以将前一个温度作为初始水温，后一个温度作为升温需求中的升温目标，将前一个温度升温到后一个温度所对应的燃气流量参数确定为第二标签。

在本说明书的一些实施例中，基于水箱信息、升温需求和目标温度范围，通过流量参数模型，确定燃气流量参数，可以根据实际水箱中的水量和水温以及工业用户的需求，快速地确定更加合理的燃气流量参数。

在一些实施例中，如图7所示，流量参数模型750的输入可以包括最大燃气流量770。

最大燃气流量770是指燃气管网中可提供的燃气流量的最大值。

在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台132可以基于智慧燃气物联网，结合当前燃气管网中的燃气负荷，判断最大燃气流量。最大燃气流量不同，加热阶段的加热时长不同，实际的燃气流量也不同。

在一些实施例中，当流量参数模型的输入包括最大燃气流量时，第一训练样本还可以包括样本最大燃气流量。

在本说明书的一些实施例中，在流量参数模型的输入中，考虑当前燃气管网的实际情况，能够输出更加准确的燃气流量参数。

在本说明书的一些实施例中，基于升温需求和水箱信息，确定燃气流量参数，可以根据不同行业中不同工序的升温需求，以及水箱的实际情况，智能化地确定燃气流量参数，进而对燃气流量进行调控，满足工业用户的需求，同时避免能源浪费。

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。

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)

1.一种工业燃气流量自动控制方法，其特征在于，所述方法由智慧燃气物联网系统的智慧燃气设备管理平台执行，包括：

获取工业用户使用热水供应装置的水阀调节历史记录；

基于所述水阀调节历史记录，确定所述工业用户的目标温度数据表；所述目标温度数据表包括至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围；

其中，基于所述水阀调节历史记录，通过预设时间序列获取所述工业用户的历史水阀调节特征；所述预设时间序列为与当前的季节相符的时间序列，基于季节信息、工业用户的燃气用量信息确定所述预设时间序列；

基于所述历史水阀调节特征，确定所述至少一个水阀刻度及其对应的所述目标温度范围；

基于所述至少一个水阀刻度及其对应的所述目标温度范围，确定所述目标温度数据表；

响应于所述工业用户使用所述热水供应装置，获取所述热水供应装置的当前水阀数据；

基于所述当前水阀数据和所述目标温度数据表，确定燃气流量参数；所述燃气流量参数包括燃气流量的调节序列。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述水阀调节历史记录，动态更新所述目标温度数据表中的所述至少一个水阀刻度对应的所述目标温度范围；

所述动态更新包括：

获取参考时段内的水阀二次调节数据；

基于所述水阀二次调节数据，确定所述工业用户的水温需求变化信息；

基于所述水温需求变化信息，对所述至少一个水阀刻度对应的所述目标温度范围进行更新。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述当前水阀数据和所述目标温度数据表，确定燃气流量参数，包括：

基于所述当前水阀数据和所述目标温度数据表，确定所述工业用户的所述目标温度范围；

基于所述当前水阀数据和所述目标温度范围，确定升温需求；

基于所述升温需求和水箱信息，确定所述燃气流量参数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述当前水阀数据和所述目标温度范围，确定升温需求，包括：

基于所述目标温度范围和/或目标温度限值，评估所述当前水阀数据对应的水温调节精度要求；

基于所述水温调节精度要求，确定所述升温需求。

5.一种工业燃气流量自动控制的智慧燃气物联网系统，其特征在于，所述智慧燃气物联网系统包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气设备管理平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台；

所述智慧燃气设备管理平台包括智慧燃气户内设备参数管理分平台、智慧燃气管网设备参数管理分平台和智慧燃气数据中心；

所述智慧燃气传感网络平台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；

所述智慧燃气对象平台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；

所述智慧燃气户内设备参数管理分平台获取工业用户使用热水供应装置的水阀调节历史记录，并由所述智慧燃气数据中心存储；

所述智慧燃气户内设备参数管理分平台基于所述水阀调节历史记录，确定所述工业用户的目标温度数据表，并由所述智慧燃气数据中心存储；所述目标温度数据表包括至少一个水阀刻度及其对应的目标温度范围；其中，基于所述水阀调节历史记录，通过预设时间序列获取所述工业用户的历史水阀调节特征；所述预设时间序列为与当前的季节相符的时间序列，基于季节信息、工业用户的燃气用量信息确定所述预设时间序列；基于所述历史水阀调节特征，确定所述至少一个水阀刻度及其对应的所述目标温度范围；基于所述至少一个水阀刻度及其对应的所述目标温度范围，确定所述目标温度数据表；

所述智慧燃气户内设备参数管理分平台响应于所述工业用户使用所述热水供应装置，获取所述热水供应装置的当前水阀数据，并由所述智慧燃气数据中心存储；

所述智慧燃气管网设备参数管理分平台基于存储于所述智慧燃气数据中心的所述当前水阀数据和所述目标温度数据表，确定燃气流量参数，并经由所述智慧燃气管网设备传感网络分平台发送至所述智慧燃气管网设备对象分平台；所述燃气流量参数包括燃气流量的调节序列。

6.如权利要求5所述的物联网系统，其特征在于，所述智慧燃气户内设备参数管理分平台基于所述水阀调节历史记录，动态更新所述目标温度数据表中的所述至少一个水阀刻度对应的所述目标温度范围；

所述动态更新包括：

获取参考时段内的水阀二次调节数据；

基于所述水阀二次调节数据，确定所述工业用户的水温需求变化信息；

基于所述水温需求变化信息，对所述至少一个水阀刻度对应的所述目标温度范围进行更新。

7.如权利要求5所述的物联网系统，其特征在于，基于所述当前水阀数据和所述目标温度数据表，确定燃气流量参数，包括：

基于所述当前水阀数据和所述目标温度数据表，确定所述工业用户的所述目标温度范围；

基于所述当前水阀数据和所述目标温度范围，确定升温需求；

基于所述升温需求和水箱信息，确定所述燃气流量参数。

8.如权利要求7所述的物联网系统，其特征在于，基于所述当前水阀数据和所述目标温度范围，确定升温需求，包括：

基于所述目标温度范围和/或目标温度限值，评估所述当前水阀数据对应的水温调节精度要求；

基于所述水温调节精度要求，确定所述升温需求。