用于预测对管线输送基础设施的影响的系统、方法和设备与流程

一般来说，本发明涉及管线输送基础设施，以及具体来说，涉及预测或预报来自对管线输送基础设施的计划变更的影响。
背景技术：
：燃气分配公用事业具有计划和非计划断供，为此客户的服务被中断。公用事业的主要难题之一是尤其是向关键客户提供不间断燃气供应。全球的公用事业共有与燃气供应的中断相关的相似问题。自然灾害、故障设备、管线维修、管线扩充等全部提出不同难题，这些难题会对客户造成范围从小麻烦到灾难情形的问题。减少或防止服务中断还帮助公用事业使收益最大化。技术实现要素：上述问题的部分或全部可通过本发明的某些实施例得到解决。本发明的某些实施例可包括用于预测对管线输送基础设施的影响的系统、方法和设备。按照本发明的一个示例实施例，提供一种方法，该方法能够包括：模拟管线输送基础设施；识别基础设施中的一个或多个分节（section）；以及基于对基础设施的一个或多个修改或者基于一个或多个新需求点来预报基础设施的影响，其中预报包括估计所识别的一个或多个分节的每个中的压力。按照另一个示例实施例，提供一种用于计划和优化公用事业输送基础设施的系统。该系统能够包括：一个或多个调节站；至少一个需求点；包括一个或多个分段（segment）的一个或多个分节；多个阀；地理信息系统(gis)，包括配置成运行可操作用于下列步骤的计算机可执行指令的一个或多个处理器：模拟管线输送基础设施；识别基础设施中的一个或多个分节；以及基于对基础设施的一个或多个修改或者基于一个或多个新需求点来预报基础设施的影响，其中预报包括估计所识别的一个或多个分节的每个中的压力。按照另一个示例实施例，提供一种用于计划和优化公用事业输送基础设施的设备。该设备能够包括地理信息系统(gis)。gis能够包括一个或多个处理器，处理器配置成运行可操作用于下列步骤的计算机可执行指令：模拟管线输送基础设施，其中，所模拟基础设施包括一个或多个调节站、至少一个需求点、包括一个或多个分段的一个或多个分节以及多个阀，其中至少两个阀连接到一个或多个调节站的每个；识别基础设施中的一个或多个分节；至少部分基于由一个或多个调节站以及与一个或多个分节相连的多个阀的状态所提供的压力来估计所识别的一个或多个分节的每个中的压力；基于对基础设施的一个或多个修改或者基于一个或多个新需求点来预报基础设施的影响；以及至少部分基于模拟、识别、估计或预报中的一个或多个来提供与基础设施关联的数据。本文详细描述本发明的其它实施例、特征和方面，并且考虑为要求保护的本发明的一部分。参照以下详细描述、附图和权利要求，能够了解其它实施例、特征和方面。附图说明现在参照附表和附图，附图不一定按比例绘制，其中：图1是按照本发明的一个示例实施例的说明性gis分段系统的框图。图2a是按照本发明的一个示例实施例的说明性第一调节站的框图。图2b是按照本发明的一个示例实施例、具有第一调节站、第二调节站、连接分段和阀的说明性网络的框图。图3a是按照本发明的一个示例实施例的说明性燃气或水输送网络的框图。图3b是按照本发明的一个示例实施例、具有所识别分段的说明性燃气或水输送网络的框图。图4是按照本发明的一个示例实施例的示例方法的流程图。附图标记说明100gis分段系统；102地理信息系统；104存储器；106处理器；108输入/输出接口；110网络接口；112操作系统；114数据；116分节模块；118跟踪模块；120报告模块；122预报模块；130工作站；132网络；134管线基础设施系统；202第一调节站；204第一阀；206第二阀；207管道或导管；208第二调节站；210第三阀；212第四阀；214第一分节；216第二分节；302燃气或水输送网络；304关键需求点；306第一调节站；308第二调节站；310第三调节站；312第四调节站；314阀1；316阀2；318阀3；320阀4；322阀5；324阀6；326阀7；328阀8；330阀9；340需求点a；342需求点b；350第一分节；352第二分节；354第三分节；356第四分节；358第五分节；360第六分节；362调节装置；400方法流程图；402-410框。具体实施方式下面将参照附图更全面地描述本发明的实施例，附图中示出本发明的实施例。但是，本发明可以许多不同的形式来实现，而不应被理解为局限于本文所提出的实施例；相反，这些实施例被提供使得本公开将是透彻和全面的，并且将向本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。相似的标号通篇表示相似的元件。本发明的某些实施例可使管线运营商或公用事业能够评估与经由管线输送产品相关的情形。本发明的示例实施例可提供管线中的某些变更可对客户或管线的其它分节具有的影响的预报或预测。示例实施例可提供信息，该信息能够提供在管线的某些部分被损坏、在维修或不起作用时将燃气改道发送给客户的有效配置。按照本发明的某些示例实施例，可通过考虑多个源点、调节器、阀、管线分节、需求点等，来确定燃气网络的最佳分节。例如，阀可用于隔离管线网络的一些或一部分。按照本发明的示例实施例，与断供相关的某些燃气分配网络难题可得到解决和克服。例如，可通过某些备选阀设定和通道来识别用于服务于客户的主要和辅助燃气源或调节站(rs)。在示例实施例中，可确定用于服务于现有负荷和/或用于服务于新负荷的服务燃气源的容量。在示例实施例中，可评估可用阀或其它流量控制装置用于控制管线基础设施的分段中的压力的选项。按照某些示例实施例，可针对源站的可用或预测容量来可视化对网络的现有或预测需求，并且这类可视化可用于部分或全面燃气恢复、用于增加客户满意度和/或用于当前基础设施的更好利用以便避免损耗。为了实现不间断服务，并且按照示例实施例，燃气分配网络可被设计，或者可包括设置成使得需求点能够连接到多个燃气调节站并且经由阀来重新配置以隔离或连接各种燃气分配通路的智能阀。这种有效分节可提供使某些客户在部分管线不起作用时保持被供应的灵活性。在某些示例实施例中，移动燃气输送车辆可用于向其中需求点可能没有连接到源的部分网络提供服务。本发明的示例实施例可用于通过基于水领域的某种修改来与水网络一起使用。按照本发明的示例实施例，各种调节器、阀、管线分节、需求点等可在地理信息系统(gis)中被建模和评估，并且可用于预测对管线输送基础设施的影响。现在将参照附图和附表来描述本发明的实施例。图1示出按照本发明的一个示例实施例的示例gis分段系统。在一个示例实施例中，地理信息系统(gis)102可用于对于管线基础设施系统134进行建模、预报、跟踪、分节等。例如，gis102可包括存储器104、一个或多个处理器106、一个或多个输入/输出接口108以及可与网络132和/或工作站130进行通信的一个或多个网络接口110。在一个示例实施例中，存储器104可包括操作系统（os）112、数据114以及可执行某些功能的各种机器可读模块。例如，存储器104可利用或包括分节模块116、跟踪模块118、报告模块120和/或预报模块122。模块可用于分析当前或将来网络配置，确定管线基础设施系统134的某些分段中的压力，并且呈现信息。图2a示出经由管线或导管207与第一阀204和第二阀206相连的示例第一调节站(rs1)202。图2b示出经由第三阀210与第二调节站(rs2)208相连的第二阀206，其中第三阀210与第二阀206相连。还示出第四阀212以示范网络分节为第一分节214和第二分节216，其中分节指示能够隔离的管线网络的区域。按照本发明的示例实施例，包括主要管线、调节站、阀和需求点的关键资产在任何网络的分节中均起重要作用。例如，在新调节站的情况下，跟踪可对给定gis地图进行，并且gis系统可建议可能的阀位置及其状态。按照一个示例实施例，阀可基于压力范围来设置。按照一个示例实施例，网络的分节可通过最少两个阀来结合。按照一个示例实施例，可关闭一个阀，其中所关闭阀的一侧通向需求点和/或附近调节站和/或压缩站。在一个示例实施例中，开启阀线可通向需求点。在主要管道的新分段的情况下，并且按照一个示例实施例，gis系统可建议或实行新阀要设置在调节站与任何t部分之间，如图2b的第三阀210所示，使得例如rs1202或rs2208可经由第四阀212独立地向需求点提供燃气，以及所需的调节站(rs1202或rs2208)可通过适当设置第二阀206和第三阀210来选择。图3a和图3b示出示例燃气或水输送网络302。说明性的网络302能够包括关键需求点304、需求点a340、需求点b342、第一调节站rs1306、第二调节站rs2308、第三调节站rs3310和第四调节站rs4312。按照示例实施例，需求点304、340、342可通过多个管道分节和阀314、316、318、320、322、324、326、328、330连接到调节站306、308、310、312。按照本发明的示例实施例，可执行某些规则、操作或过程，以便识别其中管线分节能够隔离的网络302的分节350、352、354、356、358、360。例如，第一分节350包括在一端由第一调节站rs1306所接合的管线分节以及在另一端端接到第一阀314和第二阀316中的t部分。按照示例实施例，调节站306、308、310、312通过至少一个阀来隔离。按照一个示例实施例，需求点340、342可包括调节装置362或者可与其相连。例如，调节装置362可将管线中的压力向下调节到在需求点340、342可使用的压力。按照本发明的示例实施例，分节350、352、354、356、358、360能够通过下列操作来识别：操作1：(1)从所有调节站306、308、310、312开始跟踪。(2)在遇到阀314、316、318、320、322、324、326、328、330或调节装置362时停止跟踪。(3)识别所跟踪管线分节。操作2：(1)从所有流量控制装置362开始跟踪。(2)在遇到调节站306、308、310、312时停止跟踪。(3)识别所跟踪管线分节。操作3：(1)从所有流量控制装置362开始跟踪。(2)在遇到需求点304、340、342时停止跟踪。(3)识别所跟踪管线分节。操作4：将网络302的分节350、352、354、356、358、360识别为所识别和重叠的所跟踪管线分段的联合。例如，以上操作1可识别分节的第一分段。操作2可识别分节的备选分段。操作3可识别分段的公共分节。例如，网络302能够分为较小部分，通过其中可确定形成网络的隔离分段的数量。图3b(通过虚线)示出在以上操作中并且按照一个示例实施例所确定的网络302的所识别分节350、352、354、356、358、360。按照本发明的示例实施例，当管线组件之一在维护时，可确定备选路线选定的管线压力，并且操作人员可利用信息来协调网络中的压力。例如，当调节站之一停机(或者需要从管线取下)时，备选源可充当需求点的供应器，并且可显示适当的路线。例如，可为操作人员显示如图3a或图3b所示的网络的图形。在一个示例实施例中，这种图形可包括颜色或其它指示，以便指示哪些通路是可用的而哪些是不可用的。例如，能够处理需求和压力的通路可表示为绿色，而也许不能处理压力的通路能够表示为红色。其它颜色、文本、闪烁、仪表板、视觉标记、触觉标记、音频标记等或者它们的组合可用于指示备选通路的可用备选通路和容量处理能力，使得能够选择路线。按照示例实施例，可采用与不同情形下的管线基础设施有关的信息来生成报告。例如，并且如下表1所示，报告可包括分节、管道分段、隔离装置、馈送站、所服务负荷和关键客户的总数；字段样本值分节11管道分段36隔离装置8馈送站4所服务负荷100个客户关键客户0表1按照其它实施例，可生成部分管线基础设施的报告，如下表2所示。例如，这种报告可显示与网络或基础设施的所选部分中的管道分段和其它组件的数量有关的信息；字段样本值分节标识123分节名称sec1管道分段5隔离装置3馈送站1所服务负荷30个客户关键客户0范围几何尺寸边界表2按照某些示例实施例，报告和/或图形可用于预报。例如，可能希望知道可用馈送站可如何用于服务于新提出的网络。如果网络能够处理新负荷，则例如图形可以绿色来显示网络。按照示例实施例，还可生成用于对当前负荷、压力、所预报负荷以及组件的各种能力进行制表的表，如下表3所示。这种信息可用于生成管线基础设施的图形地图，并且用于指示哪些分节可具有服务于新负荷的能力，等等；馈送站负荷现有压力新负荷能力rs1100hp200真rs2100hp250假rs320mp0真rs4500hp0真表3现在将参照图4的流程图来描述用于模拟、识别和预报的示例方法400。方法400在框402开始，并且能够包括模拟管线输送基础设施。在框404，方法400能够包括识别基础设施中的一个或多个分节。在框406，方法400能够包括基于对基础设施的一个或多个修改或者基于一个或多个新需求点来预报基础设施的影响，其中预报包括估计所识别的一个或多个分节的每个中的压力。方法400在框406之后结束。按照示例实施例，模拟管线输送基础设施(134)包括通过将一个或多个调节站(202)和至少一个需求点(304)与一个或多个分段(207)和多个阀(204)关联，来模拟实际或计划基础设施(134)。在一个示例实施例中，识别一个或多个分节(214)包括从一个或多个调节站(202)到至少一个需求点(304)或者到多个阀(204)的一个或多个跟踪基础设施(134)，其中跟踪识别调节站(202)与至少一个需求点(304)或者多个阀(204)的一个或多个之间的一个或多个分段(207)的全部。在一个示例实施例中，识别一个或多个分节(214)包括从多个阀(204)到一个或多个调节站(202)或者至少一个需求点(304)跟踪基础设施(134)，其中跟踪识别多个阀(204)与一个或多个调节站(202)或者至少一个需求点(304)之间的一个或多个分段(207)的全部。在一个示例实施例中，识别一个或多个分节(214)包括从多个阀(204)的第一个到多个其余阀的一个或多个跟踪基础设施(134)，其中跟踪识别多个阀(204)的第一个与多个其余阀的一个或多个之间的一个或多个分段(207)的全部。在一个示例实施例中，该方法能够包括报告与基础设施(134)关联的数据，其中包括报告下列一个或多个：所识别分节(214)的数量；分段的数量(207)；隔离装置或阀(204)的数量；调节站(202)的数量；需求点(340)的数量；关键需求点(304)的数量；或者与一个或多个分段(207)关联的所估计压力。在一个示例实施例中，该方法能够包括报告与基础设施(134)关联的数据，其中包括报告分节信息，报告分节信息包含下列一个或多个的：分节标识；分节中的分段(207)的数量；分节中的隔离装置或阀(204)的数量；对分节进行馈送的调节站(202)的数量；与分节关联的需求点(304)的数量；与分节关联的关键需求点(304)的数量；或者与关联分节的一个或多个分段(207)关联的所估计压力。示例实施例可包括用于计划和优化公用事业输送基础设施(134)的系统和/或设备。该系统能够包括一个或多个调节站(202)、至少一个需求点(304)、包括一个或多个分段(207)的一个或多个分节(214)以及多个阀(204)。系统或设备可包括地理信息系统(gis)，其中包括配置成运行可操作用于下列步骤的计算机可执行指令的一个或多个处理器(106)：模拟管线输送基础设施(134)；识别基础设施(134)中的一个或多个分节(214)；以及基于对基础设施(134)的一个或多个修改或者基于一个或多个新需求点(304)来预报基础设施(134)的影响，其中预报包括估计所识别的一个或多个分节(214)的每个中的压力。在一个示例实施例中，模拟管线输送基础设施(134)包括通过将一个或多个调节站(202)和至少一个需求点(304)与一个或多个分段(207)和多个阀(204)关联，来模拟实际或计划基础设施(134)。在一个示例实施例中，识别一个或多个分节(214)包括从一个或多个调节站(202)到至少一个需求点(304)或者到多个阀(204)的一个或多个跟踪基础设施(134)，其中跟踪识别调节站(202)与至少一个需求点(304)或者多个阀(204)的一个或多个之间的一个或多个分段(207)的全部。在一个示例实施例中，识别一个或多个分节(214)包括从多个阀(204)到一个或多个调节站(202)或者至少一个需求点(304)跟踪基础设施(134)，其中跟踪识别多个阀(204)与一个或多个调节站(202)或者至少一个需求点(304)之间的一个或多个分段(207)的全部。在一个示例实施例中，识别一个或多个分节(214)包括从多个阀(204)的第一个到多个其余阀的一个或多个跟踪基础设施(134)，其中跟踪识别多个阀(204)的第一个与多个其余阀的一个或多个之间的一个或多个分段(207)的全部。在一个示例实施例中，计算机可执行指令可操作用于：报告与基础设施(134)关联的数据，其中可包括报告下列一个或多个：所识别分节(214)的数量；分段的数量(207)；隔离装置或阀(204)的数量；调节站(202)的数量；需求点(340)的数量；关键需求点(304)的数量；或者与一个或多个分段(207)关联的所估计压力。在一个示例实施例中，计算机可执行指令可操作用于：报告与基础设施(134)关联的数据，其中可包括报告包含下列一个或多个的分节信息：分节标识；分节中的分段(207)的数量；分节中的隔离装置或阀(204)的数量；对分节进行馈送的调节站(202)的数量；与分节关联的需求点(304)的数量；与分节关联的关键需求点(304)的数量；或者与关联分节的一个或多个分段(207)关联的所估计压力。按照示例实施例，能够提供某些技术效果，例如创建提供对管线输送基础设施的计划变更的预报的某些系统、方法和设备。本发明的示例实施例能够提供其它技术效果：提供系统、方法和设备，所述系统、方法和设备提供能够用于改道发送服务的管线输送基础设施的分段或分节的图形指示。在本发明的示例实施例中，gis分段系统100可包括任何数量的硬件和/或被运行以促进任何操作的软件应用。在示例实施例中，一个或多个i/o接口可促进gis分段系统100与一个或多个输入/输出装置之间的通信。例如，通用串行总线端口、串行端口、盘驱动器、cd-rom驱动器和/或诸如显示器、键盘、小键盘、鼠标、控制面板、触摸屏显示器、话筒之类的一个或多个用户接口装置可促进与gis分段系统100的用户交互。一个或多个i/o接口可用于接收或收集来自各种各样的输入装置的数据和/或用户指令。所接收的数据在本发明的各种实施例中可根据需要由一个或多个计算机处理器来处理，和/或存储在一个或多个存储器装置中。一个或多个网络接口可促进gis分段系统100输入和输出到一个或多个适当网络和/或连接的连接；例如促进与关联系统的任何数量的传感器的通信的连接。一个或多个网络接口还可便于连接到一个或多个适当网络；例如局域网、广域网、因特网、蜂窝网络、射频网络、bluetooth™(由telefonaktiebolagetlmericsson所有)使能网络、wi-fi™(由wi-fi联盟所有)使能网络、基于卫星的网络、任何有线网络、任何无线网络等，用于与外部装置和/或系统进行通信。按照需要，本发明的实施例可包括具有比图1所示组件更多或更少组件的gis分段系统100。以上参照按照本发明的示例实施例的系统、方法、设备和/或计算机程序产品的框图和流程图描述了本发明的某些实施例。将会理解，框图和流程图的一个或多个框以及框图和流程图中的框的组合分别可通过计算机可执行程序指令来实现。同样，按照本发明的一些实施例，框图和流程图的某些框可以不一定需要按所呈现的顺序来执行，或者根本可以不一定需要执行。这些计算机可执行程序指令可加载到通用计算机、专用计算机、处理器或者其它可编程数据处理设备上以产生特定机器，使得在计算机、处理器或者其它可编程数据处理设备上执行的指令创建用于实现流程图的一个或多个框中指定的一个或多个功能的部件。这些计算机程序指令还可存储在计算机可读存储器中，它们可指导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式起作用，使得计算机可读存储器中存储的指令产生一种制品，其中包括实现流程图的一个或多个框中指定的一个或多个功能的指令部件。作为一个示例，本发明的实施例可提供计算机程序产品，包括计算机可用介质，其中包含计算机可读程序代码或程序指令，所述计算机可读程序代码适合被执行以实现流程图的一个或多个框中指定的一个或多个功能。计算机程序指令还可被加载到计算机或者其它可编程数据处理设备上，从而使一系列操作单元或步骤在计算机或其它可编程设备上执行，以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现流程图的一个或多个框中指定的功能的单元或步骤。因此，框图和流程图的框支持用于执行指定功能的部件的组合、用于执行指定功能的单元或步骤的组合、以及用于执行指定功能的程序指令部件。还会理解，框图和流程图的各框以及框图和流程图中的框的组合可通过执行指定功能、单元或步骤的基于硬件的专用计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。虽然结合当前被认为最实际的内容和各种实施例来描述了本发明的某些实施例，但是要理解，本发明并不局限于所公开的实施例，相反，它意在涵盖包含于所附权利要求的范围之内的各种修改和等效布置。虽然本文中采用具体术语，但是它们仅以一般性和描述性意义来使用，而不是用于限制的目的。本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明的某些实施例，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明的某些实施例，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何结合方法。本发明的某些实施例的专利范围通过权利要求来定义，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求的文字语言完全相同的结构单元，或者如果它们包括具有与权利要求的文字语言的非实质差异的等效结构单元，则预计它们落入权利要求的范围之内。当前第1页12