供热管网泄漏监测系统及方法与流程

本发明涉及热网运行泄漏监测技术领域，特别涉及一种供热管网泄漏监测系统及方法。

背景技术：

近些年来，随着国民经济的迅速发展，国家对于环境保护和节约能源采取了一系列推动措施，这也促进了我国集中供热事业的发展。集中供热事业的发展不仅表现在普及率的提高，还表现在集中供热系统规模的扩大。因为热网是供热系统可靠性的薄弱环节，随着热网规模的增大和使用年数的增长，由于管道及部件材质、敷设方式、环境、施工方法及管理的诸多因素的影响，各地热网故障不断发生，其中以泄漏故障最为常见。

传统的方式主要靠热用户发现，或是当泄漏扩大化，导致系统出现大的运行波动。因此及时发现事故，并尽可能的确定事故发生地是非常重要的。热网泄漏故障严重妨碍了热网运行的经济性和安全性，为了确保供热管网安全稳定运行，提高供热管网管理效率，实现供热管网现代化管理，对供热管网进行实时监测已是当前的发展趋势。目前，热网监测技术主要分为直接法和间接法，直接法是将传感器安装在管道内部去监测热网的运行状态，间接法主要根据热网供、回水之间压力数据差异，利用计算机模拟出热网运行状态。

现有的关于热网泄漏监测存在以下问题：(1)现有泄漏监测系统需要增设设备，对已建热网难以实现；(2)现有的大多数热网日常运行主要依靠人工巡检，可靠性低；(3)现有的热网泄漏监测无法快速确定事故发生地，且很难实现精准定位管段泄漏位置。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种供热管网泄漏监测系统，用以提高供热管网泄漏监测的效率和精度，该系统包括：

scada服务器，与供热管网上各测点的压力传感器和流量传感器连接，用于采集供热管网上各测点的压力数据和流量数据；

gis系统，与供热管网上各测点的位置传感器连接，用于采集供热管网上各测点的管道地理信息及管道参数数据；

泄漏管段判断模块，与所述scada服务器和gis系统连接，用于根据所述压力数据和管道地理信息，监测供热管网管段的运行状态，在发生泄漏时，确定泄漏管段；

漏点定位模块，与所述泄漏管段判断模块连接，用于在发生泄漏时，根据所述管道参数数据、压力数据和流量数据，确定所述泄漏管段上的泄漏位置。

本发明实施例还提供了一种供热管网泄漏监测方法，用以提高供热管网泄漏监测的效率和精度，该方法包括：

scada服务器采集供热管网上各测点的压力数据和流量数据；

gis系统采集供热管网上各测点的管道地理信息及管道参数数据；

泄漏管段判断模块根据所述压力数据和管道地理信息，监测供热管网管段的运行状态，在发生泄漏时，确定泄漏管段；

漏点定位模块在发生泄漏时，根据所述管道参数数据、压力数据和流量数据，确定所述泄漏管段上的泄漏位置。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述供热管网泄漏监测方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行供热管网泄漏监测方法的计算机程序。

本发明实施例提供的技术方案通过scada服务器采集供热管网上各测点的压力数据和流量数据；通过gis系统采集供热管网上各测点的管道地理信息及管道参数数据；通过泄漏管段判断模块根据压力数据和管道地理信息，监测供热管网管段的运行状态，在发生泄漏时，确定泄漏管段；漏点定位模块，用于在发生泄漏时，根据管道参数数据、压力数据和流量数据，确定泄漏管段上的泄漏位置，实现了无需在热网上额外增设压力和流量传感器等设备，只需要结合已建热网投运时设置设备检测的数据，就能够及时地找到供热管网泄漏事故发生地及泄漏管段，并准确地定位泄漏管段的泄漏位置，减小不必要的能源浪费，提高了供热管网泄漏监测的效率和精度，节省人力成本，对于处理热网泄漏事故具有指导意义，为推进热网运行优化具有重大意义。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例中供热管网泄漏监测系统的结构示意图；

图2是本发明另一实施例中供热管网泄漏监测系统的结构示意图；

图3是本发明实施例中确定供水干管节点处的实际压力数据原理示意图；

图4是本发明实施例中确定回水干管节点处的实际压力数据原理示意图；

图5是本发明实施例中未泄漏管段及其等效电路示意图；

图6是本发明实施例中泄漏管段及其等效电路示意图；

图7是本发明实施例中供热管网泄漏监测方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在介绍本发明实施例之前，首先对本发明涉及的名词进行介绍如下。

1、水头：以液柱高度表示的单位质量液体所具有的机械能。

2、水头损失：液体在流动过程中单位质量液体的机械能损失。

3、节点：两段管段的连接处。

4、scada(supervisorycontrolanddataacquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。

5、gis系统即地理信息系统(gis,geographicinformationsystem)。

本发明实施例提供的技术方案是针对现有热网泄漏监测中存在的问题，提出一种供热管网泄漏实时监测系统及方法，其能够实时有效地判断出泄漏管段和泄漏管段上泄漏点的具体位置，避免了人工巡检的盲目性，为推进热网运行优化具有重大意义。下面对该供热管网泄漏监测方案进行详细介绍如下。

图1是本发明实施例中供热管网泄漏监测系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：

scada服务器01，与供热管网上各测点的压力传感器和流量传感器连接，用于采集供热管网上各测点的压力数据和流量数据；

gis系统02，与供热管网上各测点的位置传感器连接，用于采集供热管网上各测点的管道地理信息及管道参数数据；

泄漏管段判断模块05，与所述scada服务器和gis系统连接，用于根据所述压力数据和管道地理信息，监测供热管网管段的运行状态，在发生泄漏时，确定泄漏管段；

漏点定位模块06，与所述泄漏管段判断模块连接，用于在发生泄漏时，根据所述管道参数数据、压力数据和流量数据，确定所述泄漏管段上的泄漏位置。

本发明实施例提供的技术方案通过scada服务器采集供热管网上各测点的压力数据和流量数据；通过gis系统采集供热管网上各测点的管道地理信息及管道参数数据；通过泄漏管段判断模块根据压力数据和管道地理信息，监测供热管网管段的运行状态，在发生泄漏时，确定泄漏管段；漏点定位模块，用于在发生泄漏时，根据管道参数数据、压力数据和流量数据，确定泄漏管段上的泄漏位置，实现了无需在热网上额外增设压力和流量传感器等设备，只需要结合已建热网投运时设置设备检测的数据，就能够及时地找到供热管网泄漏事故发生地及泄漏管段，并准确地定位泄漏管段的泄漏位置，提高了供热管网泄漏监测的效率和精度，节省人力成本，对于处理热网泄漏事故具有指导意义。

下面对该供热管网泄漏监测系统的结构进行详细介绍如下。

发明人考虑到：scada服务器监测到的压力数据和流量数据通常存在噪声，影响后续泄漏管段和泄漏点的精确判断，因此提出了如下技术方案：

在一个实施例中，如图2所示，上述供热管网泄漏监测系统还可以包括：

数据处理模块03，输入端与所述scada服务器和gis系统连接，输出端与下文提到的压力测点水头换算模块连接，用于处理所述压力数据和流量数据中的噪声数据；

下述压力测点水头换算模块具体用于将各热力站一次网进口和出口附近的经过噪声数据处理后的压力数据转换成供热管网上管段节点处的实际压力数据。

具体实施时，数据处理模块对压力数据和流量数据中的噪声数据进行处理，后续压力测点水头换算模块可以根据经过噪声处理后的压力数据和流量数据，得到更加真实的节点处的实际压力数据，进而进一步提高供热管网泄漏监测的精度。

具体实施时，数据处理模块可以采用分箱方法光滑处理噪声数据。

具体实施时，上述压力传感器可以实时感知热网压力，上述流量传感器可以为流量计，该流量计可以实时感知热网流量。上述压力传感器精度等级不低于0.075％，可以布置在主干线各管段节点、循环水泵进出口(热源)和各热力站一次网进、出口，上述流量计可以安装在循环水泵进、出口，补给水泵出口和各热力站入口。

发明人还考虑到：在压力传感器布置在各热力站一次网进、出口时(如图3和图4所示的测压点)，也就是在利用已建热网投运时设置的压力传感器获取压力数据时，从图中可以看出，这时的压力数据并不能真实地代表对应管段的节点压力。考虑到这一技术问题，发明人提出如下技术方案：

在一个实施例中，如图2所示，上述供热管网泄漏监测系统还可以包括：

压力测点水头换算模块04，输入端与所述scada服务器和gis系统连接，输出端与所述泄漏管段判断模块连接，用于根据所述压力数据、流量数据、管道地理信息及管道参数数据，将各热力站一次网进口和出口附近的压力数据转换成供热管网上对应管段节点处的实际压力数据；

所述泄漏管段判断模块具体用于根据所述实际压力数据和管道地理信息，监测供热管网管段的运行状态，在发生泄漏时，确定泄漏管段；

所述漏点定位模块具体用于在发生泄漏时，根据所述管道参数数据、实际压力数据和流量数据，确定所述泄漏管段上的泄漏位置。

具体实施时，如图3和图4所示，利用压力测点水头换算模块04，得到供热管网上对应管段节点处的实际压力数据，更加真实地反映出各节点的压力信息，后续泄漏管段判断模块和漏点定位模块可以根据该实际压力数据，更精确地确定泄漏管段和泄漏管段上的泄漏位置(泄漏点)。

下面介绍该压力测点水头换算模块04是如何进行换算得到所示真实压力的(实际压力数据)。

在一个实施例中，如图3和图4所示，所述压力测点水头换算模块具体用于：

按照如下公式计算供水干管节点处的实际压力数据：

其中，pg1为供水干管节点处的实际压力数据；p′g1为供水管段进口节点附近压力测点的压力值；ρ为管道内热水密度；g为重力加速度；δzg1为供水管段起点附近测压点和起点节点之间的位置水头之差；vg1为供水管段起点节点处的流速；v'g1为供水管段起节点附近压力测点处的流速。

具体实施时，如图3所示，以供水干管为例，对节点1和测压点建立伯努利方程，可得上述公式(1)，式中：p′g1为供水管段进口节点附近压力测点的压力值，即为测点压力，直接由scada服务器(scada系统)采集对应的压力传感器数据；δzg1为供水管段起点附近测压点和起点节点之间的位置水头之差，由gis系统采集节点1和集测压点位置信息，相减即可得到两点之间的位置水头差；v'g1为供水管段起节点附近压力测点处的流速，由该供水干管之后所有连接的换热站流量之和(scada系统采集后相加)和该供水干管管径(gis系统获取)确定。按上述说明，这些参数都可由scada系统和gis系统获取，利用上式，就可确定pg1。

按照如下公式计算回水干管节点处的实际压力数据：

ph1为回水干管节点处的实际压力数据；p′h1为回水管段进口节点附近压力测点的压力值；ρ为管道内热水密度；g为重力加速度；δzh1为回水管段起点附近测压点和起点节点之间的位置水头之差；vh1为回水管段起点节点处的流速；v'h1为回水管段起节点附近压力测点处的流速。

具体实施时，如图4所示，以回水干管为例，对节点1和测压点建立伯努利方程，可得

ph1的确定请参见上面的pg1的确定方法，类似。

具体实施时，除了根据上述公式(1)和(2)，将各热力站一次网进口和出口附近的压力数据转换成供热管网上对应管段节点处的实际压力数据，还可以用测压管水头△h来进行体现压力数据的换算，例如详见下述公式(3)和(4)。

其中，δhg1-2为供水管进口或出口的水头损失；p′g1为供水管段进口节点附近压力测点的压力值；p′g2为供水管段出口节点附近压力测点的压力值；ρ为管道内热水密度；g为重力加速度；zg1为供水管段起节点的位置水头；zg2为供水管段止节点的位置水头；δzg1为供水管段起点附近测压点和起点节点之间的位置水头之差；δzg2为供水管段止点节点附近测压点和止点间的位置水头之差；v'g1为供水管段起节点附近压力测点处的流速；v'g2为供水管段止节点附近压力测点处的流速；

其中，δhh1-2为回水管进口或出口的水头损失；p′h1为回水管段进口节点附近压力测点的压力值；p′h2为回水管段出口节点附近压力测点的压力值；ρ为管道内热水密度；g为重力加速度；zh1为回水管段起节点的位置水头；zh2为回水管段止节点的位置水头；δzh1为回水管段起点附近测压点和起点节点之间的位置水头之差；δzh2为回水管段止点节点附近测压点和止点间的位置水头之差；v'h1为回水管段起节点附近压力测点处的流速；v'h2为回水管段止节点附近压力测点处的流速。

具体实施时，上述流速数据可以是通过流量传感器测得。本发明实施例中的起节点可以指的是某一管段的第一端，止节点可以是该管段的第二端。

在一个实施例中，所述泄漏管段判断模块具体可以用于：

根据所述压力数据，计算当前管段与前一管段之间的第一压力之差，以及当前管段与后一管段的第二压力之差，根据第一压力之差和第二压力之差，确定当前管段的运行状态；

在确定当前管段的运行状态为发生泄漏时，根据管道地理信息，确定当前管段的地理位置。

具体实施时，泄漏管段判断模块可类比电路系统理论知识，根据泄漏点之前的管路压差增加，泄漏点之后的管路压差下降，判断泄漏发生时供水、回水管段压差曲线，比较泄漏前后供水、回水管段压差变化大小，判断泄漏管段，通过应用该方案提高了确定泄漏管段的精度。

具体实施时，上述当前管段的前一管段和后一管段可以指的是与当前管段相邻的两段管段。上述供水、回水管段压差曲线沿着流体在主干管内的流动方向，将主干管所有管段始端(起点)压力与起点末端(止点)压力差做出的曲线。

在一个实施例中，如图5和图6所示，所述漏点定位模块具体用于按照如下公式确定所述泄漏管段上的泄漏位置：

其中，

其中：ll为泄漏位置；d为管路直径；pin为管段入口压力；pout为管段出口压力；prf为参考压力；l为管长；zin为管段入口位置水头；zout为管段出口位置水头；k为泄漏率；为平均摩擦阻力系数；ρ为管道内热水密度；g为重力加速度；rrf为参考压力下管段的阻力；v为管内流体流速。

具体实施时，在压力传感器布置在各热力站一次网进、出口时，上述pin和pout均为根据上述压力测点水头换算模块得到的实际压力数据，例如参见上述公式(1)和公式(2)。

下面再结合附图5和图6，举一例子说明如何进行漏点定位的。

根据等效电路及电路系统理论，rrf可表示为：

以下为说明如何确定漏点：

1)泄漏管段判断模块确定出泄漏管段，比如管段a发生泄漏。

2)确定泄漏管段的平均摩擦阻力系数，由于管段泄漏前后，管径、管内壁粗糙度等管道固有的物理性质都没有发生变化，因此，可视管段泄漏前后，摩擦阻力系数未变。平均摩擦阻力系数可由下式计算：

其中，为泄漏管段泄漏前起点压力在某段时间内的平均压力；为泄漏管段泄漏前止点压力在某段时间内的平均压力；为泄漏管段泄漏前某段时间内管内热水的平均流速。

例如，当判断出管段a发生泄漏后，通过scada系统(scada服务器)和压力测点水头换算模块确定泄漏前管段a在10分钟(时间段可以取更长)内的起、止点压力数据和通过scada系统获得泄漏前10分钟内管段a之后所有热力站的流量数据，求得起点压力的算术平均值止点压力的算术平均值和管内热水流速的算术平均值然后通过gis系统获取的管段a管道参数(管径d、管长l、起点位置水头zin和止点位置水头zout)，利用上式确定管段a的

3)通过scada系统获得管段a泄漏后的循环泵出口流量和各热力站流量，由下式求泄漏率。

4)通过scada系统和压力测点水头换算模块确定泄漏后管段a起、止点压力pin、pout，通过scada系统获得泄漏后管段a之后所有热力站的流量数据计算确定管段a出口热水流速vout，参考压力prf为0，由下式求rrf。

5)将上述2)至4)中确定的参数代入下式(上述公式(5))，定位漏点：

另外，在图5和图6中，rl代表：管段等效成电路后的电阻，即管段阻力；uin代表：管段等效成电路后的入口电压，即对应管段入口流体静压力；uout代表：管段等效成电路后的出口电压，即对应管段出口流体静压力；g代表：管段内流体质量流量；gl代表：泄漏点泄漏质量流量；rl1代表：管段泄漏后漏点前管段阻力；rl2代表：管段泄漏后漏点后管段阻力；rll代表：泄漏后漏点相当于一条管道通路，其等价对应的管段阻力；urf代表：管段等效成电路后的参考电压，即参考压力ul代表：泄漏管段等效成电路后泄漏点处电压，即漏点处流体静压力；gin代表：管段入口处流体质量流量；gout代表：管段出口处流体质量流量。

具体实施时，利用scada服务器汇集各测点采集的压力和流量数据并提供远程访问接口，通过访问接口将数据上传至数据处理模块，确保了数据传输的稳定性，保证了压力数据的可靠性和准确性。当然也可以利用其它类型的服务器采集压力和流量数据。

具体实施时，本发明实施例中各个设备模块之间数据传输系统为城市局域网，以光纤为传输通道，基于tcp/ip协议。

另外，本发明实施例提供的供热管网泄漏监测系统还可以包括一数据库，该数据库用于存储供热管网泄漏的数据信息，用于后期的诊断分析。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种供热管网泄漏监测方法，如下面的实施例。由于供热管网泄漏监测方法解决问题的原理与上述供热管网泄漏监测系统相似，因此应用于供热管网泄漏监测方法的实施可以参考上述供热管网泄漏监测系统的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“模块”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图7是本发明实施例中供热管网泄漏监测方法的流程示意图，如图7所示，该方法包括如下步骤：

步骤101：scada服务器采集供热管网上各测点的压力数据和流量数据；

步骤102：gis系统采集供热管网上各测点的管道地理信息及管道参数数据；

步骤103：泄漏管段判断模块根据所述压力数据和管道地理信息，监测供热管网管段的运行状态，在发生泄漏时，确定泄漏管段；

步骤104：漏点定位模块在发生泄漏时，根据所述管道参数数据、压力数据和流量数据，确定所述泄漏管段上的泄漏位置。

在一个实施例中，上述供热管网泄漏监测方法还可以包括：

压力测点水头换算模块根据所述压力数据、流量数据、管道地理信息及管道参数数据，将各热力站一次网进口和出口附近的压力数据转换成供热管网上对应管段节点处的实际压力数据；

泄漏管段判断模块根据所述压力数据和管道地理信息，监测供热管网管段的运行状态，在发生泄漏时，确定泄漏管段，可以包括：泄漏管段判断模块根据所述实际压力数据和管道地理信息，监测供热管网管段的运行状态，在发生泄漏时，确定泄漏管段；

漏点定位模块在发生泄漏时，根据所述管道参数数据、压力数据和流量数据，确定所述泄漏管段上的泄漏位置，可以包括：漏点定位模块在发生泄漏时，根据所述管道参数数据、实际压力数据和流量数据，确定所述泄漏管段上的泄漏位置。

在一个实施例中，压力测点水头换算模块根据所述压力数据、流量数据、管道地理信息及管道参数数据，将各热力站一次网进口和出口附近的压力数据转换成供热管网上对应管段节点处的实际压力数据，可以包括：

按照如下公式计算供水干管节点处的实际压力数据：

其中，pg1为供水干管节点处的实际压力数据；p′g1为供水管段进口节点附近压力测点的压力值；ρ为管道内热水密度；g为重力加速度；δzg1为供水管段起点附近测压点和起点节点之间的位置水头之差；vg1为供水管段起点节点处的流速；v'g1为供水管段起节点附近压力测点处的流速；

按照如下公式计算回水干管节点处的实际压力数据：

ph1为回水干管节点处的实际压力数据；p′h1为回水管段进口节点附近压力测点的压力值；ρ为管道内热水密度；g为重力加速度；δzh1为回水管段起点附近测压点和起点节点之间的位置水头之差；vh1为回水管段起点节点处的流速；v'h1为回水管段起节点附近压力测点处的流速。

在一个实施例中，泄漏管段判断模块根据所述压力数据和管道地理信息，监测供热管网管段的运行状态，在发生泄漏时，确定泄漏管段，可以包括：

根据所述压力数据，计算当前管段与前一管段之间的第一压力之差，以及当前管段与后一管段的第二压力之差，根据第一压力之差和第二压力之差，确定当前管段的运行状态；

在确定当前管段的运行状态为发生泄漏时，根据管道地理信息，确定当前管段的地理位置。

在一个实施例中，漏点定位模块在发生泄漏时，根据所述管道参数数据、压力数据和流量数据，确定所述泄漏管段上的泄漏位置，可以包括：按照如下公式确定所述泄漏管段上的泄漏位置：

其中，

其中：ll为泄漏位置；d为管路直径；pin为管段入口压力；pout为管段出口压力；prf为参考压力；l为管长；zin为管段入口位置水头；zout为管段出口位置水头；k为泄漏率；为平均摩擦阻力系数；ρ为管道内热水密度；g为重力加速度；rrf为参考压力下管段的阻力；v为管内流体流速。

在一个实施例中，上述供热管网泄漏监测方法还可以包括：

数据处理模块处理所述压力数据和流量数据中的噪声数据；

压力测点水头换算模块将各热力站一次网进口和出口附近的压力数据转换成供热管网上管段节点处的实际压力数据，可以包括：

压力测点水头换算模块将各热力站一次网进口和出口附近的经过噪声数据处理后的压力数据转换成供热管网上管段节点处的实际压力数据。

本发明另一实施例中供热管网泄漏实时监测方法可以包括如下步骤：

a.通过压力传感器和流量计分别将管道实时压力数据和流量数据上传至scada服务器，gis系统同步采集管网地理及管道参数数据；

b.通过scada服务器和gis系统将采集到的数据传输给数据处理模块；

c.通过数据处理模块处理后，压力测点水头换算模块对管道压力数据进行计算，得出管道真实压力值；

d.通过压力测点水头换算模块后，泄漏管段判断模块接收和分析处理各测压点上传的压力数据，以得到管道的泄漏状态；

e.最后根据管道的泄漏状态，由漏点定位模块计算得出泄漏点。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述供热管网泄漏监测方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行供热管网泄漏监测方法的计算机程序。

本发明实施提供的技术方案的有益技术效果为：

1、能够及时的找到供热管网发生泄漏的管段，并准确的定位漏点位置，对于处理热网泄漏事故具有指导意义；

2、使用压力测点水头换算模块，得到的压力数据更加真实地反映管段压力；

3、系统不需要在管网上额外增设压力传感器和流量计，只需要结合管网投运时设置在主干线各个节点、循环水泵进、出口、热力站一次网进、出口的压力传感器和设置在循环水泵进、出口、补给水泵、热力站的流量计即可，无须额外增设流量计和传感器，便于已建热网实施泄漏监测系统；

4、数据库可以存储供热管网泄漏的数据信息，用于后期的诊断分析。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。