城市天然气管网控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种城市天然气管网控制系统及方法，其中，本申请通过构建管网控制系统，具体为：多个天然气管网支线，每一天然气管网支线下具有多个管网主节点；在每一管网主节点上设置有主流量传感器和主压力传感器；在每一管网主节点上设置有多个管网支节点，每一管网支节点末端为用户端；在每一管网支节点上设置有楼宇主机，在楼宇主机下设置有多个智能燃气表，本申请在降低管网改造的成本的同时，对燃气管网输气量、输气压力进行调控，通过对管网输气流量的监测和判断，得到耗损率，并根据耗损率能够监测哪一部分管线出现泄露。损率能够监测哪一部分管线出现泄露。损率能够监测哪一部分管线出现泄露。

【技术实现步骤摘要】
城市天然气管网控制系统及方法


[0001]本申请属于天然气管网
，具体的涉及一种城市天然气管网控制系统及方法。

技术介绍

[0002]一般地，在用户端，用户在使用燃气时，会普遍发生这样的现象，由于支管线的配压不足，导致用户端的气压很小，气压小影响用户的燃气使用。而支管线的配压和每一支管线下的用户量以及配给支管线的初始压力有很大的关系，目前大多数供气公司都是满足主管线的配压，而支管线的配压并不能实现调控。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种城市天然气管网控制系统及方法。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]本专利技术公开了一种城市天然气管网控制系统，包括：
[0006]多个天然气管网支线，每一天然气管网支线下具有多个管网主节点；
[0007]在每一管网主节点上设置有主流量传感器和主压力传感器；
[0008]在每一管网主节点上设置有多个管网支节点，每一管网支节点末端为用户端；
[0009]在每一管网支节点上设置有楼宇主机，在楼宇主机下设置有多个智能燃气表，所述智能燃气表设置在用户端，用于按照设定周期获取用户端的天然气用量数据，并将每一用户端的天然气用量数据传递至楼宇主机；
[0010]在每一管网支节点上设置有支流量传感器和支压力传感器，所述支流量传感器和支压力传感器连接所述楼宇主机，并将支流量信号和支压力信号按照所述设定周期传递至楼宇主机；
[0011]中继设备，设置在每一管网主节点上，连接所述主流量传感器、主压力传感器以及楼宇主机，用于按照设定周期接收对应管网主节点上的主流量信号和主压力信号，以及获取每一楼宇主机发送的用户端的天然气用量数据和每一管网支节点上的支流量信号和支压力信号；
[0012]控制装置，与中继设备连接，所述控制装置具有：处理模块、调度模块、控制模块以及评价模块；
[0013]所述处理模块用于接收每一中继设备下的所有楼宇主机的用户端的天然气用量数据，并汇总得到每一中继设备下的用气数据集合；
[0014]所述调度模块连接所述处理模块，用于根据用气数据集合来调控每一天然气管网支线的支输气量以及每一天然气管网支线下每一管网主节点的节点输气量；
[0015]所述控制模块连接中继设备，用于基于每一管网主节点的主压力信号和设定主压力阈值进行比较，当主压力信号超出设定主压力阈值时，所述控制模块用于控制每一天然气管网支线的输气压力；以及控制模块基于每一管网支节点上的支压力信号和设定的支压
力阈值进行比较，当支压力信号超出设定支压力阈值时，控制每一天然气管网支线下多个管网主节点的压力分配，使得每一管网主节点下测定的压力信号处于设定支压力阈值之内；
[0016]所述评价模块连接中继设备，用于按照设定的评价周期，在所述评价周期内以每一天然气管网支线下所有管网主节点上的实时主流量信号、每一管网支节点上的实时支流量信号、每一天然气管网支线的支输气量以及每一天然气管网支线下每一管网主节点的节点输气量来进行综合计算，以计算出每一天然气管网支线以及每一天然气管网支线下每一管网主节点的耗损率。
[0017]进一步地，所述楼宇主机具有：
[0018]采集控制部，用于按照设定周期发送采集指令至智能燃气表；
[0019]第一采集部，当智能燃气表响应于所述采集指令时，所述第一采集部用于获取当前周期每一智能燃气表发送的用户侧燃气用量数据；
[0020]第二采集部，用于实时分别获取每一管网支节点上支流量传感器和支压力传感器的支流量信号和支压力信号；
[0021]存储部，用于将所述第一采集部获取的每一周期的每一智能燃气表发送的用户侧燃气用量数据进行存储，并实时存储第二采集部采集的支流量信号和支压力信号；
[0022]处理部，用于分别从存储部对应的加载当前周期和上一周期每一智能燃气表发送的用户侧燃气用量采集数据，以获取每一智能燃气表当前周期的用户侧燃气用量实际数据，并基于每一能燃气表当前周期的用户侧燃气用量实际数据得到用户端的天然气用量数据集合。
[0023]进一步地，所述楼宇主机和智能燃气表按照如下的方法进行连接；
[0024]1)用户侧对智能燃气表进行初始化操作，初始化完成后智能燃气表内置的控制器控制无线射频模块按照设定最大功率发送接入信号；
[0025]2)楼宇主机获取接入信号，并对接入信号进行处理，以获取接入信号中智能燃气表的参数信息，将所述参数信息写入楼宇主机的注册模块，以完成楼宇主机和智能燃气表之间的连接；
[0026]3)楼宇主机设置的评估模块评估接入信号的强度，当接入信号的强度大于接入设定强度时，计算接入信号的强度与接入设定强度之间的差值，按照所述差值形成一个调节信号发送至智能燃气表，以调控智能燃气表无线射频模块的发射功率。
[0027]进一步地，所述中继设备内置有多通道采集部和标定部；
[0028]其中，所述多通道采集部具有多个数据采集通道，多个数据采集通道用于分别连接楼宇主机、主流量传感器以及主压力传感器；
[0029]标定部，连接所述多个数据采集通道，用于对数据采集通道采集到的数据对应的写入识别标签；
[0030]其中，所述标签用于标定楼宇主机、主流量传感器以及主压力传感器的位置参数。
[0031]进一步地，所述处理模块被配置成：
[0032]根据中继设备的配置来对应的设置多个处理矩阵，在每一处理矩阵内配置一逻辑控制部，所述逻辑控制部按照时序接收数据信息，控制数据信息的输出形式；
[0033]以及以逻辑控制部为前置模块在每一处理矩阵中按照任务进行构建多个处理单
元，所述处理单元用于根据数据信息的输出形式将对应的数据信息进行接收并识别、判断，以确保同一处理矩阵对不同数据信息的处理为同一个中继设备所采集，其中，处理单元表示为数据信息的具体数值。
[0034]进一步地，所述逻辑控制部具有：
[0035]逻辑控制单元，用于按照时序获取每一中继设备发送的多路数据信息，识别每一路数据信息的位置参数，
[0036]输出单元，用于将数据信息进行对应的输出，且在输出时，在对应的数据信息端写入对应的位置参数。
[0037]进一步地，所述逻辑控制部按照数据信息的输出形式来对应的配置激活指令；
[0038]基于激活指令以控制处理矩阵中处理单元从休眠状态转化成工作状态。
[0039]本专利技术还提供了一种城市天然气管网控制方法，包括如下步骤：
[0040]按照天然气管网的布设将天然气管网划分成多个天然气管网支线，将每一天然气管网支线划分成多个管网主节点，将每一管网主节点划分成多个管网支节点，每一管网支节点末端为用户端，其中，在每一管网主节点上设置有主流量传感器和主压力传感器；在每一管网支节点上设置有楼宇主机，在楼宇主机下设置有多个智能燃气表，所述智能燃气表设置在用户端，用于按照设定周期获取用户端的天然气用量数据，并将每一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.城市天然气管网控制系统，其特征在于，包括：多个天然气管网支线，每一天然气管网支线下具有多个管网主节点；在每一管网主节点上设置有主流量传感器和主压力传感器；在每一管网主节点上设置有多个管网支节点，每一管网支节点末端为用户端；在每一管网支节点上设置有楼宇主机，在楼宇主机下设置有多个智能燃气表，所述智能燃气表设置在用户端，用于按照设定周期获取用户端的天然气用量数据，并将每一用户端的天然气用量数据传递至楼宇主机；在每一管网支节点上设置有支流量传感器和支压力传感器，所述支流量传感器和支压力传感器连接所述楼宇主机，并将支流量信号和支压力信号按照所述设定周期传递至楼宇主机；中继设备，设置在每一管网主节点上，连接所述主流量传感器、主压力传感器以及楼宇主机，用于按照设定周期接收对应管网主节点上的主流量信号和主压力信号，以及获取每一楼宇主机发送的用户端的天然气用量数据和每一管网支节点上的支流量信号和支压力信号；控制装置，与中继设备连接，所述控制装置具有：处理模块、调度模块、控制模块以及评价模块；所述处理模块用于接收每一中继设备下的所有楼宇主机的用户端的天然气用量数据，并汇总得到每一中继设备下的用气数据集合；所述调度模块连接所述处理模块，用于根据用气数据集合来调控每一天然气管网支线的支输气量以及每一天然气管网支线下每一管网主节点的节点输气量；所述控制模块连接中继设备，用于基于每一管网主节点的主压力信号和设定主压力阈值进行比较，当主压力信号超出设定主压力阈值时，所述控制模块用于控制每一天然气管网支线的输气压力；以及控制模块基于每一管网支节点上的支压力信号和设定的支压力阈值进行比较，当支压力信号超出设定支压力阈值时，控制每一天然气管网支线下多个管网主节点的压力分配，使得每一管网主节点下测定的压力信号处于设定支压力阈值之内；所述评价模块连接中继设备，用于按照设定的评价周期，在所述评价周期内以每一天然气管网支线下所有管网主节点上的实时主流量信号、每一管网支节点上的实时支流量信号、每一天然气管网支线的支输气量以及每一天然气管网支线下每一管网主节点的节点输气量来进行综合计算，以计算出每一天然气管网支线以及每一天然气管网支线下每一管网主节点的耗损率。2.根据权利要求1所述的城市天然气管网控制系统，其特征在于，所述楼宇主机具有：采集控制部，用于按照设定周期发送采集指令至智能燃气表；第一采集部，当智能燃气表响应于所述采集指令时，所述第一采集部用于获取当前周期每一智能燃气表发送的用户侧燃气用量数据；第二采集部，用于实时分别获取每一管网支节点上支流量传感器和支压力传感器的支流量信号和支压力信号；存储部，用于将所述第一采集部获取的每一周期的每一智能燃气表发送的用户侧燃气用量数据进行存储，并实时存储第二采集部采集的支流量信号和支压力信号；处理部，用于分别从存储部对应的加载当前周期和上一周期每一智能燃气表发送的用
户侧燃气用量采集数据，以获取每一智能燃气表当前周期的用户侧燃气用量实际数据，并基于每一能燃气表当前周期的用户侧燃气用量实际数据得到用户端的天然气用量数据集合。3.根据权利要求1所述的城市天然气管网控制系统，其特征在于，所述楼宇主机和智能燃气表按照如下的方法进行连接；1)用户侧对智能燃气表进行初始化操作，初始化完成后智能燃气表内置的控制器控制无线射频模块按照设定最大功率发送接入信号；2)楼宇主机获取接入信号，并对接入信号进行处理，以获取接入信号中智能燃气表的参数信息，将所述参数信息写入楼宇主机的注册模块，以完成楼宇主机和智能燃气表之间的连接；3)楼宇主机设置的评估模块评估接入信号的强度，当接入信号的强度大于接入设定强度时，计算接入信号的强度与接入设定强度之间的差值，按照所述差值形成一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王韬，
申请(专利权)人：西咸新区康元燃气有限公司，
类型：发明
国别省市：