一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法及系统，该方法包括如下步骤：LNG能源管理平台根据分布式的LNG能源对象平台布置，建立微管网模型；获取LNG能源对象平台数据，并通过传感网络平台将所获取的LNG能源对象平台数据上传至LNG能源管理平台；LNG能源管理平台对LNG能源对象平台实时数据进行解析，并根据解析结果进行检修调度，并通过LNG能源服务平台向LNG能源用户平台发出警示信息。本发明专利技术可提高LNG能源燃气输差值及输差率的计算精确度，以便于企业调度工作人员进行检修维护，极大程度上避免了企业的经济损失。极大程度上避免了企业的经济损失。极大程度上避免了企业的经济损失。

A LNG distributed energy gas transmission difference management method and system based on Internet of things

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法及系统


[0001]本专利技术涉及燃气管理
，尤其涉及一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法及系统。

技术介绍

[0002]天然气是指蕴藏在地层内的可燃性气体，主要是低分子烷烃的混合物，可分为干气天然气和湿天然气两种，干气成分主要是甲烷，湿天然气除含大量甲烷外，还含有较多的乙烷、丙烷和丁烷等。国家能源局石油天然气司等部门公布《中国天然气发展报告(2021)》，报告显示：我国天然气多元供应体系持续完善，“全国一张网”基本成形。累计建成长输管道4.6万千米，全国天然气管道总里程达到约11万千米。但是，仍然有大量的远郊区县、山区、农村等经济欠发达地区、管道辐射不足的区域内，无法使用优势明显、安全、洁净的天然气来进行生活、工作。据统计，目前国内近6亿人仍然无法使用天然气。然而，远郊区县、山区、农村燃气市场是城镇燃气的潜在市场，这些地区的能源供应作为国家整个能源系统不可分割的组成部分，其供应与消费必然影响到中国能源的供求形势。目前城市建设的重点逐步从市区向远郊区县、山区、农村战略转移，需要建立高效、安全、经济的能源供应体系。
[0003]液化天然气(LiquefiedNatural Gas，简称LNG)，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的化石能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的质量仅为同体积水的45％左右。LNG (液化天然气)的出现，实现了天然气能源结构的重大改变。使天然气的应用场景，不再依托于管道、管输，而转换为可以依托天然气储运装备构建的应用场景，满足更多种用户的需求。
[0004]管道天然气是最适合于用气量大、人口分布集中的地区。但近年来管道敷设成本逐年升高、投资加大、运行成本高，管输能力达到上限。LNG具有安全性高、适用范围广、经济性强、便利性好的特点，在不适合敷设管道的地区，可以优先考虑采用LNG供气。而在LNG供气及使用过程中，必然会产生燃气输差，输差既在一特定的时间段内，流体介质在输送过程中出现的输入贸易计量值与输出贸易计量值的差值。它分为绝对输差和相对输差，通常说，绝对输差是指外购燃气量与燃气销售量之差，亦称供销差。供销差量与购进气量之比称为供销差率(输差率)，亦称相对输差，平时所说的输差即相对输差，现有的输差计算方法如下：燃气输差＝(购气量
‑
销气量)/购气量
×
100％。然而这种计算方法并不能有效显示真实输差值，同时也无法显示哪些管线的输差有问题，而当LNG能源燃气出现输出问题时，必然会给企业带来巨大的经济损失。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一是提供一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法，解决由于LNG能源燃气输差计算不准，且无法具体显示哪些管线的输差出现异常，导致检修不及时，而严重影响企业经济效益的技术问题。
[0006]本专利技术的第一个目的是采用以下技术方案(手段)实现的：LNG分布式能源燃气输
差管理方法，包括如下步骤：
[0007]LNG能源管理平台根据分布式的LNG能源对象平台布置，建立微管网模型，并定义微管网模型中的节点参数；
[0008]获取LNG能源对象平台数据，并通过传感网络平台将所获取的LNG能源对象平台数据上传至LNG能源管理平台；
[0009]LNG能源管理平台在微管网模型的基础上，对LNG能源对象平台实时数据进行解析，并根据解析结果通过LNG能源服务平台向LNG能源用户平台发出警示信息，以及根据LNG能源用户平台所发出的指令进行检修调度。
[0010]具体的，所述LNG能源对象平台包括分布式设置于用户端的汽化智能终端和智能燃气表，通过LNG能源管理平台中的微管网绘图模块建立用户端的汽化智能终端和智能燃气表的微管网模型，所述微管网模型中包括汽化智能终端和智能燃气表之间设置的流量计，还包括受汽化智能终端所控制的气源、 LNG储罐、换热器和阀门。
[0011]具体的，所述微管网绘图模块采用Python和Matlab混合编程的技术建立微管网模型。
[0012]具体的，所述微管网绘图模块根据LNG用户端管线的长度进行节点参数定义，在对微管网模型的节点参数定义后，需要建立数学模型，所述数学模型作为LNG能源管理平台中数据解析模块的输入，结合LNG能源对象平台数据进行解析。
[0013]具体的，所述数学模型的建立方法为：将LNG用户端管线的各个流量计与节点通过关联矩阵A＝[a
ij
]来建立数学模型，其中i为流量计，j为节点，流量计与节点对应的位置关系为：
[0014][0015]具体的，所述传感网络平台包括汽化智能终端传感网络模块和智能燃气表传感网络终端，所述汽化智能终端传感网络模块采用SCADA系统上传汽化智能终端所获取的LNG输入、输出气量，自用气量和放空气量数据；所述智能燃气表传感网络终端采用NB、LoRa无线通信网络上传LNG用户使用气量数据。
[0016]具体的，所述数据解析模块在数学模型的基础上，结合LNG能源对象平台实时数据计算LNG用户端能源输差及输差率：
[0017]Q
差
＝(V1+Q1)
‑
(Q2+Q3+V2)
[0018][0019]式中，Q
差
为某一时段管线内输气量的差值，V1为计算输差开始时管线内的储存气量，Q1为计算输差时间段内输入气量，Q2为计算输差时间段内消耗气量，Q3为计算输差时间段内放空气量，V2为计算输差结束时管线内的储存气量，η为输差率。
[0020]具体的，所述LNG能源管理平台还包括结果输出模块、报警模块，所述结果输出模块将数据解析模块所得结果以图形化示出；所述报警模块实时监测数据解析模块的输出结果，若监测到LNG能源燃气输差率超过阈值，则生成报警信息并通过LNG能源服务平台将报警信息发送至用户平台。
[0021]具体的，所述LNG能源管理平台还包括调度模块，所述调度模块获取所述报警模块的报警信息，并生成调度指令，调度工作人员实施计划性检修维护，以减少LNG能源的损耗。
[0022]具体的，所述LNG能源服务平台包括数据传输模块，所述数据传输模块采用有线和/或无线通信的方式实现LNG能源用户平台与LNG能源管理平台之间的数据传输。
[0023]本专利技术的第二个专利技术目的是提供一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理系统，解决由于LNG能源燃气输差计算不准，且无法具体显示哪些管线的输差出现异常，导致检修不及时，而严重影响企业经济效益的技术问题。
[0024]本专利技术的第二个专利技术目的是采用以下技术手段实现的：包括LNG能源对象平台、传感网络平台、LNG能源管理平台、LNG能源服务平台和LNG能源用户平台，所述LNG能源对象平台包括分布式设置于用户端的汽化智能终端和智能燃气表，通过LNG能源管理平台中的微管网绘图模块建立用户端的汽化智能终端和智能燃气表的微管网模型，所述传感网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法，其特征在于，包括如下步骤：LNG能源管理平台根据分布式的LNG能源对象平台布置，建立微管网模型，并定义微管网模型中的节点参数；获取LNG能源对象平台数据，并通过传感网络平台将所获取的LNG能源对象平台数据上传至LNG能源管理平台；LNG能源管理平台在微管网模型的基础上，对LNG能源对象平台实时数据进行解析，并根据解析结果通过LNG能源服务平台向LNG能源用户平台发出警示信息，以及根据LNG能源用户平台所发出的指令进行检修调度。2.如权利要求1所述的一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法，其特征在于，所述LNG能源对象平台包括分布式设置于用户端的汽化智能终端和智能燃气表，通过LNG能源管理平台中的微管网绘图模块建立用户端的汽化智能终端和智能燃气表的微管网模型，所述微管网模型中包括汽化智能终端和智能燃气表之间设置的流量计，还包括受汽化智能终端所控制的气源、LNG储罐、换热器和阀门。3.如权利要求2所述的一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法，其特征在于，所述微管网绘图模块根据LNG用户端管线的长度进行节点参数定义，在对微管网模型的节点参数定义后，需要建立数学模型，所述数学模型作为LNG能源管理平台中数据解析模块的输入，结合LNG能源对象平台数据进行解析。4.如权利要求3所述的一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法，其特征在于，所述数学模型的建立方法为：将LNG用户端管线的各个流量计与节点通过关联矩阵A＝[a
ij
]来建立数学模型，其中i为流量计，j为节点，流量计与节点对应的位置关系为：5.如权利要求1所述的一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法，其特征在于，所述传感网络平台包括汽化智能终端传感网络模块和智能燃气表传感网络终端，所述汽化智能终端传感网络模块采用SCADA系统上传汽化智能终端所获取的LNG输入、输出气量和放空气量数据；所述智能燃气表传感网络终端采用NB、LoRa无线通信网络上传LNG用户使用气量数据。6.如权利要求3所述的一种基于物联网的LNG分布式能源燃气输差管理方法，其特征在于，所述数据解析模块在数学模型的基础上，结合LNG能源对象平台实时数据计算LNG用户端能源输差及输差率：Q
差
＝(V1+Q1)
‑
(Q2+Q3+V2)式中，Q
差
为某一时段管线内输气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈君涛，付林，陈金容，
申请(专利权)人：成都普惠道智慧能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：