一种燃气管网模型构建方法及其装置与流程

本技术涉及天然气领域，特别是一种燃气管网模型构建方法及其装置。

背景技术：

1、确保城市燃气的安全运营以及保证城市燃气健康运转就成为了燃气行业必须面对同时亟需解决的难题。现阶段主要是通过建立管网模型模拟复现城市管网各种工况并进行相应分析来解决这一难题，这种方式可以研究现有管网系统、预测未来管网系统、分析紧急工况，可以帮助燃气公司在评估管网负载能力、制定采购计划、制定调度方案、制定突发情况应急预案等方面提供操作和运营决策依据。但是想要完美复现管网物理数据、管网工况、用户负荷等真实情况来建立燃气管网模型是一项极其复杂且专业的工作。

2、天然气管网系统是由气源、管网、用户及储气库等“源-网-荷-储”各要素构成的规模庞大、组成复杂的一体化水动力系统，是重要的能源输送基础设施。随着 天然气管网系统规模不断增大、结构日趋复杂、智慧化要求逐渐提高，如何实现管网系统的经济高效输送、安全稳定运行、灵活可靠调配，是管网设计运行面临的关键问题。

技术实现思路

1、鉴于所述问题，提出了本技术以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种燃气管网模型构建方法及其装置，包括：

2、一种燃气管网模型构建方法，所述方法包括：

3、当接收到构建模型请求时，依据所述构建模型请求在目标系统内获取目标数据，其中，所述目标数据包括管网物理数据、工况数据和负荷数据；

4、依据所述管网物理数据构建初始模型；

5、依据所述工况数据对所述初始模型进行赋值，得到赋值模型；

6、依据所述负荷数据进行数据分析处理得到各类用户对应的若干个目标用气量以及若干个对应于所述目标用气量的管网位置信息；

7、通过所述管网位置信息将所述目标用气量赋值到所述赋值模型对应的位置后生成管网模型。

8、进一步地，所述当接收到构建模型请求时，依据所述构建模型请求在目标系统内获取目标数据，其中，所述目标数据包括管网物理数据、工况数据和负荷数据，所述目标系统包括地理信息系统、数据采集与监视控制系统、客服系统和远传监控系统的步骤，包括：

9、在所述地理信息系统中获取管道数据，所述管道数据包括管道型号、管道材质和管道长度，其中，由所述管道型号、所述管道材质和所述管道长度构建得到所述管网物理数据；

10、在所述数据采集与监视控制系统中获取气体压力信息和气体流量信息，其中，由所述气体压力信息和所述气体流量信息构建得到所述工况数据；

11、在所述客服系统中获取天然气用户用气量和天然气用户地址信息，其中，由所述天然气用户用气量和所述天然气用户地址信息构建得到所述负荷数据；

12、依据所述管网物理数据、所述工况数据和所述负荷数据确定所述目标数据。

13、进一步地，所述依据所述管网物理数据构建初始模型的步骤，包括：

14、在所述管网物理数据中获取管网文件，其中，管网文件内包括管网计算机辅助设计图纸、管道规格统计表、燃气场站位置信息和阀门位置信息；

15、依据所述管网计算机辅助设计图纸进行管网连通性修正处理，得到修正后的目标管网图纸；

16、依据所述管网图纸、所述管道规格统计表、所述燃气场站位置信息和所述阀门位置信息生成所述初始模型。

17、进一步地，所述依据所述工况数据对所述初始模型进行赋值，得到赋值模型的步骤，包括：

18、在所述工况数据中获取门站压力流量数据、调压站压力流量数据、监测点压力流量数据、工商及民用户的月用气量抄表数据和远传系统监测数据；

19、依据所述门站压力流量数据、所述调压站压力流量数据和所述监测点压力流量数据分别确定各自对应的时间信息和位置信息，得到带有时间属性和位置属性的门站压力流量数据、带有时间属性和位置属性的调压站压力流量数据、带有时间属性和位置属性的监测点压力流量数据；

20、依据所述工商及民用户的月用气量抄表数据和所述远传系统监测数据通过第一预设分析规则得到以小时为颗粒度的工商及民用户的月用气量数据、以小时为颗粒度的流量远传数据，其中，所述第一预设分析规则包括不均匀系数法、工作系数法、热指标法和经济指标法；

21、将所述带有时间属性和位置属性的门站压力流量数据、所述带有时间属性和位置属性的调压站压力流量数据、所述带有时间属性和位置属性的监测点压力流量数据、所述以小时为颗粒度的工商及民用户的月用气量数据、所述以小时为颗粒度的流量远传数据赋值到所述初始模型中，得到所述赋值模型。

22、进一步地，所述依据所述负荷数据进行数据分析处理得到各类用户对应的若干个目标用气量以及若干个对应于所述目标用气量的管网位置信息的步骤，包括：

23、在所述负荷数据中获取各类用户的若干个用气量和若干个所述管网位置信息；

24、将若干个所述用气量通过第二预设分析规则进行分析处理得到各类用户对应的若干个所述目标用气量，其中，所述目标用气量的单位为以小时为颗粒度，所述第二预设分析规则包括工作系数法、不均匀系数法、热量指标法和经济指标法。

25、本技术实施例还公开了一种燃气管网模型构建装置，所述装置包括：

26、获取模块，用于当接收到构建模型请求时，依据所述构建模型请求在目标系统内获取目标数据，其中，所述目标数据包括管网物理数据、工况数据和负荷数据；

27、构建模块，用于依据所述管网物理数据构建初始模型；

28、赋值模块，用于依据所述工况数据对所述初始模型进行赋值，得到赋值后的初始模型；

29、分析模块，用于依据所述负荷数据进行数据分析处理得到各类用户对应的若干个目标用气量以及若干个对应于所述目标用气量的管网位置信息；

30、生成模块，用于通过所述管网位置信息将所述目标用气量赋值到对应的位置后生成管网模型。

31、进一步地，所述获取模块，包括：

32、第一获取子模块，用于在所述地理信息系统中获取管道数据，所述管道数据包括管道型号、管道材质和管道长度，其中，由所述管道型号、所述管道材质和所述管道长度构建得到所述管网物理数据；

33、第二获取子模块，用于在所述数据采集与监视控制系统中获取气体压力信息和气体流量信息，其中，由所述气体压力信息和所述气体流量信息构建得到所述工况数据；

34、第三获取子模块，用于在所述客服系统中获取天然气用户用气量和天然气用户地址信息，其中，由所述天然气用户用气量和所述天然气用户地址信息构建得到所述负荷数据；

35、第一确定子模块，用于依据所述管网物理数据、所述工况数据和所述负荷数据确定所述目标数据。

36、进一步地，所述构建模块，包括：

37、第四获取子模块，用于在所述管网物理数据中获取管网文件，其中，管网文件内包括管网计算机辅助设计图纸、管道规格统计表、燃气场站位置信息和阀门位置信息；

38、第一修正子模块，用于依据所述管网计算机辅助设计图纸进行管网连通性修正处理，得到修正后的目标管网图纸；

39、第一生成子模块，用于依据所述管网图纸、所述管道规格统计表、所述燃气场站位置信息和所述阀门位置信息生成所述初始模型。

40、本技术实施例还公开了一种计算机设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的一种燃气管网模型构建方法的步骤。

41、本技术实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的一种燃气管网模型构建方法的步骤。

42、本技术具有以下优点：

43、在本技术的实施例中，相对于现有技术中的“如何实现管网系统的经济高效输送、安全稳定运行、灵活可靠调配，是管网设计运行面临的关键问题”，本技术提供了“一种燃气管网模型构建方法”的解决方案，具体为：“当接收到构建模型请求时，依据所述构建模型请求在目标系统内获取目标数据，其中，所述目标数据包括管网物理数据、工况数据和负荷数据；依据所述管网物理数据构建初始模型；依据所述工况数据对所述初始模型进行赋值，得到赋值模型；依据所述负荷数据进行数据分析处理得到各类用户对应的若干个目标用气量以及若干个对应于所述目标用气量的管网位置信息；通过所述管网位置信息将所述目标用气量赋值到所述赋值模型对应的位置后生成管网模型”。通过“管网物理数据、工况数据和负荷数据”解决了“如何实现管网系统的经济高效输送、安全稳定运行、灵活可靠调配，是管网设计运行面临的关键问题”，达到了“利用管网系统的物理数据即管网物理数据，例如位置、管径、材质、长度等信息；结合工况数据，例如气体的压力、流量和温度；加上负荷数据，如终端用户的用气量和用户位置；集合以上数据构建满足计算条件的管网数字模型，调用本方法构建的数字模型，可基于对管网流动过程的数学表征，量化管网内天然气的流动及变化过程，从而精确预测和模拟回溯管网系统各气源、用户、管道、设备的运行状态，是实现管网系统安全、高效设计与运行管理的核心技术，也是智慧管网背景下支撑智能管输计划制定、方案优化、应急保障的基础”的效果。