一种城市燃气管网布局区域划分方法技术

一种城市燃气管网布局区域划分方法，该方法包括：第一步，收集位于城市燃气管道末端的用户数据；第二步，确定每个时间段区间内的区域聚类核心点坐标；第三步，确定全部时段范围内全时段聚类中心点坐标；第四步，确定其他末端用户与全时段聚类中心点的归属关系。端用户与全时段聚类中心点的归属关系。端用户与全时段聚类中心点的归属关系。

【技术实现步骤摘要】
一种城市燃气管网布局区域划分方法


[0001]本专利技术涉及燃气管网规划领域，具体涉及一种城市燃气管网布局区域划分方法。

技术介绍

[0002]随着天然气等新型能源的不断开发，天然气已经成为大中城市规划建设中使用的主要能源之一，一些城市中使用的煤气也逐渐向天然气在转化。在城市利用天然气做总体规划时，市政天然管网规划设计成为城市建设中的重要组成部分和重要内容之一。由于城市规划中的市政燃气管网建设是一项巨大的工程项目，因此不适合多次地重建或扩建，否则将影响城市居民的正常生活，此外，将会造成人力、物力、财力的巨大浪费。因此，要保证城市规划中市政燃气管网规划设计可以有效地进行，就必须对燃气管网的进行科学合理地规划，使其具有科学性和合理性。
[0003]城市燃气管网，根据城市面积、需求等级的不同，通常设置为两级或者三级系统。其中，两级系统具有中压和低压两种压力管道、三级系统具有高压、中压和低压两种压力管道；在不同等级的压力管道之间设置了调压站，从而将较高压力的传输燃气逐级降压，并最终输送到低压管道中。低压管道部分由于直接连通使用段并具有较为复杂的分支，是城市管网中最为复杂的部分。和高中压管道较为简单的环状管道不同，低压管道为网状分布，并且在网状管道网络中还分布了低压储气站、区域调压站等保障设施。低压管网的网状结构的设计直接影响了输气负担以及与管网配套的保障设施的设置需求，因此，低压管道的网状结构如何布施对于城市燃气管网规划来说是首要需要解决的。
[0004]低压管网的设计原则是构成网状结构的低压管网主体连接于各个负荷区域之间，使得负荷区域呈星点散落于管道网络主体之间。然后从管道网络主体每个负荷区域的特定位置设置线性分支管道。也就是说，在设计低压管网的基础是将城市的燃气负荷区域单元进行合理的划分。如果上述燃气负荷区域单元划分的过小，会造成低压管道网络布置的过于复杂，不利于后续的管理和维修。
[0005]因此，需要提供一种城市燃气管网布局区域划分方法，能够利用现有的智慧仪表收集的燃气使用量大数据，对燃气负荷区域单元划分进行合理的划分，从而为低压管网的网状主干部分设计提供支持。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种城市燃气管网布局区域划分方法，能够利用现有的智慧仪表收集的燃气使用量大数据，对燃气负荷区域单元划分进行合理的划分，从而为低压管网的网状主干部分设计提供支持。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：
[0008]一种城市燃气管网布局区域划分方法，该方法包括：
[0009]第一步，收集位于城市燃气管道末端的用户数据；
[0010]第二步，确定每个时间段区间内的区域聚类核心点坐标；
[0011]第三步，确定全部时段范围内全时段聚类中心点坐标；
[0012]第四步，确定其他末端用户与全时段聚类中心点的归属关系。
[0013]具体的，第一步进一步包括数据获取和数据预处理。
[0014]具体的，数据获取包括：在低压燃气管道的末端设置燃气表，燃气表为智能化仪表，其能够实现数据的采集、发送。
[0015]具体的，上述燃气表将实时采集数据发送到具有数据存储功能的设备中，上述设备为中央数据处理设备，或者边缘计算系统的边缘层。
[0016]具体的，数据预处理包括地位坐标配置和分段划分。
[0017]具体的，第二步包括：针对每个末端客户仪表的每个时段的数据分别计算。
[0018]本专利技术提供的城市燃气管网布局区域划分方法，具有以下有益效果：
[0019]1)利用现有的智慧仪表收集的燃气使用量大数据，对燃气负荷区域单元划分进行合理的划分，从而为低压管网的网状主干部分设计提供支持。
[0020]2)将各个点划分到距其最近的聚类中心的策略,该划分策略便于发现任意形状的类簇。
[0021]3)利用时间段切片的方式，将数据进行有效的拆解，并综合考了和各个时段的流量占比和重要性参数的权重，使得聚类坐标选择更加客观科学。
[0022]4)在进行归类指数计算时，不仅考虑了流量问题，还考了流量波动的变化性问题，能够避免由于单个区域内部流量波动过大对管网短时调整压力过大的问题，将容易产生波动的末端用户尽可能分散的分配。
附图说明
[0023]图1为本专利技术提供的区域划方法流程图。
具体实施方式
[0024]以下将对本专利技术提供的一种城市燃气管网布局区域划分方法作进一步的详细描述。
[0025]下面将参照附图对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术而仍然实现本专利技术的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。
[0026]为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。
[0027]为使本专利技术的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用一方便、清晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0028]本申请提供的一种城市燃气管网布局区域划分方法，利用了历史数据，考虑了时间分布和空间分布的关系，使得燃气管网的布局区域划分更加科学合理。
[0029]本申请提供的一种城市燃气管网布局区域划分方法，具体包括以下步骤：
[0030]第一步，收集位于城市燃气管道末端的用户数据，并对数据进行预处理。具体包
括：
[0031]在低压燃气管道的末端设置燃气表，燃气表为智能化仪表，其能够实现数据的采集、发送。上述燃气表将实时采集数据发送到具有数据存储功能的设备中，上述设备可以为中央数据处理设备，或者边缘计算系统的边缘层等。
[0032]每个智能燃气表直接采集并存储的数据为(S
ij
，t
j
)格式，其中S
ij
表示第i个用户末端的燃气表在第j次数采集时测量的实时燃气流量，i表示各个不同用户的编号，i为1
‑
m的整数(m为总用户的数量)，j表示各个顺次测试时间编号，j为1
‑
n的整数(n为总的测试次数)，t
j
表示第j次数据采集的时间。
[0033]根据上述每一个智能燃气表采集数据，进一步处理得到燃气波动向量数据ComS
i
，具体为：
[0034]ComS
i
＝{(c
ij
，t
j
)}
[0035]＝{(C
i1
，t1)，(C
i2
，t2)，(C
i3
，t3)，...，(C
in
，tn)}
[0036]其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市燃气管网布局区域划分方法，其特征在于：该方法包括：第一步，收集位于城市燃气管道末端的用户数据；第二步，确定每个时间段区间内的区域聚类核心点坐标；第三步，确定全部时段范围内全时段聚类中心点坐标；第四步，确定其他末端用户与全时段聚类中心点的归属关系。2.根据权利要求1所述城市燃气管网布局区域划分方法，其特征在于：第一步进一步包括数据获取和数据预处理。3.根据权利要求2所述城市燃气管网布局区域划分方法，其特征在于：数据获取包括：在低压燃气管道的末端设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄欣慧，唐俊豪，钱小雷，
申请(专利权)人：上海天麦能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：