本技術(shù)涉及燃氣泄露監(jiān)控，具體涉及一種燃氣場站的燃氣泄漏監(jiān)控方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、燃氣作為現(xiàn)代生活中不可或缺的能源之一，廣泛應(yīng)用于家庭、工業(yè)和商業(yè)等領(lǐng)域。燃氣場站作為城市燃氣供應(yīng)系統(tǒng)的重要組成部分，承擔著燃氣存儲、加壓、調(diào)配和輸送等關(guān)鍵任務(wù)。然而燃氣泄露問題一直是燃氣場站安全運營的重大隱患。隨著燃氣市場的不斷發(fā)展，燃氣場站以及燃氣管道泄漏現(xiàn)象時有發(fā)生，帶來的環(huán)境污染、經(jīng)濟損失和對城市居民的生命財產(chǎn)危害也越發(fā)嚴重。因此對燃氣場站的燃氣泄漏現(xiàn)象進行及時監(jiān)測和處理顯得尤為重要。

2、早期的燃氣泄漏監(jiān)測技術(shù)主要依賴嗅覺監(jiān)測，這種方法不僅效率低下，而且精度不高，難以及時發(fā)現(xiàn)燃氣泄漏問題。隨著燃氣泄漏技術(shù)的進步，壓力梯度法和負壓波法等先進的燃氣泄漏監(jiān)測技術(shù)應(yīng)運而生。但是，由于負壓波法對數(shù)據(jù)的準確性和實時性要求較高，并且燃氣場站燃氣管道布設(shè)較為復(fù)雜，使得負波壓法在燃氣管道泄漏量較小或者泄漏發(fā)生初期，難以及時監(jiān)測到泄漏事件，導(dǎo)致響應(yīng)延遲，存在較高的誤報率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)的目的在于提供一種燃氣場站的燃氣泄漏監(jiān)控方法、裝置及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種燃氣場站的燃氣泄漏監(jiān)控方法，該方法包括以下步驟：

3、采集燃氣場站的燃氣管道內(nèi)的各監(jiān)控點的埋藏深度、各監(jiān)控點在各采樣時刻的壓力數(shù)據(jù)和燃氣流量數(shù)據(jù)；

4、基于壓力數(shù)據(jù)和燃氣流量數(shù)據(jù)獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)；

5、基于燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列；

6、基于燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列中各元素與標準燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)之間的差異情況、燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)值的大小，獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣異常變化度；

7、基于監(jiān)控點的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)與燃氣管道之后的監(jiān)控點的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)之間的差異情況，獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣下游相關(guān)度；

8、基于燃氣異常變化度和燃氣下游相關(guān)度獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣異常運行指數(shù)；

9、基于埋藏深度、燃氣異常運行指數(shù)和相鄰監(jiān)控點燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列之間的相關(guān)性，獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣泄露異常系數(shù)；

10、對燃氣管道上所有監(jiān)控點的燃氣泄漏異常系數(shù)使用異常檢測算法，監(jiān)測燃氣場站的異常泄漏位置。

11、進一步的，所述燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)的獲取方法為：

12、對于各采樣時刻的各監(jiān)控點，計算燃氣流量數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)的和值，計算以自然常數(shù)為底、以所述和值為指數(shù)的指數(shù)函數(shù)的計算結(jié)果作為各采樣時刻的各監(jiān)控點的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)。

13、進一步的，所述燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列的獲取方法為：

14、對于各采樣時刻的各監(jiān)控點，將采樣時刻之前的預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的所有采樣時刻的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)組成的序列，作為各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列。

15、進一步的，所述燃氣異常變化度的獲取方法為：

16、計算預(yù)設(shè)標準管道壓力數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)標準燃氣流量數(shù)據(jù)的和值作為標準數(shù)據(jù)和值，計算以自然常數(shù)為底、以所述標準數(shù)據(jù)和值為指數(shù)的指數(shù)函數(shù)的計算結(jié)果作為標準燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)；

17、所述燃氣異常變化度的計算公式為：；式中，為第條燃氣管道內(nèi)第個監(jiān)控點在第采樣時刻的燃氣異常變化度；為第條燃氣管道內(nèi)第個監(jiān)控點在第采樣時刻的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列中的第個燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)，為標準燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)，為第條燃氣管道內(nèi)第個監(jiān)控點在第采樣時刻的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)，為第條燃氣管道內(nèi)第個監(jiān)控點在第采樣時刻的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列中燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)的個數(shù)。

18、進一步的，所述燃氣下游相關(guān)度的獲取方法為：

19、對于各燃氣管道在各采樣時刻的各監(jiān)控點，將監(jiān)控點在燃氣管道上之后的預(yù)設(shè)個數(shù)的監(jiān)控點的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)組成的序列，作為各燃氣管道在各采樣時刻的各監(jiān)控點的下游燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列；計算監(jiān)控點的下游燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列中各燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)與監(jiān)控點的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)之間的差值絕對值，計算監(jiān)控點所有所述差值絕對值的倒數(shù)的和值作為各監(jiān)控點的燃氣下游相關(guān)度。

20、進一步的，所述燃氣異常運行指數(shù)的獲取方法為：

21、對于各燃氣管道在各采樣時刻的各監(jiān)控點，計算燃氣異常變化度與燃氣下游相關(guān)度的乘積作為各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣異常運行指數(shù)。

22、進一步的，所述燃氣泄露異常系數(shù)的公式為：；式中，表示第條燃氣管道內(nèi)第個監(jiān)控點在第采樣時刻的燃氣泄漏異常系數(shù)；表示第條燃氣管道內(nèi)第個監(jiān)控點在第采樣時刻的燃氣異常運行指數(shù)；表示第條燃氣管道內(nèi)第個監(jiān)控點以及第個監(jiān)控點在采樣時刻監(jiān)測到的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)；表示第條燃氣管道內(nèi)第個監(jiān)控點的埋藏深度；為預(yù)設(shè)調(diào)參因子。

23、進一步的，所述使用異常數(shù)據(jù)監(jiān)測算法結(jié)合燃氣泄露異常系數(shù)監(jiān)測燃氣場站的異常泄漏位置，包括：

24、對于各采樣時刻的各燃氣管道，將燃氣管道上所有監(jiān)控點的燃氣泄漏異常系數(shù)作為各集合，使用異常數(shù)據(jù)監(jiān)測算法獲取各集合中的異常數(shù)據(jù)，異常數(shù)據(jù)所在監(jiān)控點為燃氣異常泄漏位置。

25、第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種燃氣場站的燃氣泄漏監(jiān)控裝置，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述任意一項所述一種燃氣場站的燃氣泄漏監(jiān)控方法的步驟。

26、第三方面，本技術(shù)實施例提供了一種燃氣場站的燃氣泄漏監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

27、數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集燃氣場站的燃氣管道內(nèi)的各監(jiān)控點的埋藏深度、各監(jiān)控點在各采樣時刻的壓力數(shù)據(jù)和燃氣流量數(shù)據(jù)；

28、燃氣泄露異常系數(shù)獲取模塊，用于基于壓力數(shù)據(jù)和燃氣流量數(shù)據(jù)獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)；基于燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列；基于燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列中各元素與標準燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)之間的差異情況、燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)值的大小，獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣異常變化度；基于監(jiān)控點的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)與燃氣管道之后的監(jiān)控點的燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)之間的差異情況，獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣下游相關(guān)度；基于燃氣異常變化度和燃氣下游相關(guān)度獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣異常運行指數(shù)；基于埋藏深度、燃氣異常運行指數(shù)和相鄰監(jiān)控點燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)序列之間的相關(guān)性，獲取各燃氣管道的各監(jiān)控點在各采樣時刻的燃氣泄露異常系數(shù)；

29、燃氣泄露監(jiān)控模塊，用于對燃氣管道上所有監(jiān)控點的燃氣泄漏異常系數(shù)使用異常檢測算法，監(jiān)測燃氣場站的異常泄漏位置。

30、本技術(shù)至少具有如下有益效果：

31、本技術(shù)通過收集城市燃氣門站內(nèi)燃氣管道內(nèi)部的燃氣流量以及管內(nèi)壓力數(shù)據(jù)，并基于燃氣流量以及管道壓力數(shù)據(jù)構(gòu)建了燃氣監(jiān)控數(shù)據(jù)，然后分析同一監(jiān)控點內(nèi)燃氣流速以及管內(nèi)壓力數(shù)據(jù)隨時間變化情況，并根據(jù)燃氣流量以及管內(nèi)壓力數(shù)據(jù)的變化情況構(gòu)建了燃氣異常運行指數(shù)，有益效果在于燃氣異常運行指數(shù)考慮了燃氣泄漏時燃氣流量以及管內(nèi)壓力隨時間的變化情況以及燃氣泄漏點對下游監(jiān)控點燃氣流量以及管道壓力的影響，根據(jù)燃氣異常運行指數(shù)可以更加準確的反映出城市燃氣門站燃氣泄漏的嚴重程度；其次基于發(fā)生燃氣泄漏現(xiàn)象時，泄漏上游以及泄漏點下游燃氣流量和管內(nèi)壓力的不同變化特征并結(jié)合燃氣異常運行指數(shù)構(gòu)建了燃氣泄漏異常系數(shù)，有益效果在于燃氣泄漏異常系數(shù)考慮了發(fā)生燃氣泄漏現(xiàn)象時燃氣異常運行指數(shù)的變化以及相鄰監(jiān)控點之間存在燃氣泄漏點時燃氣流量以及管道壓力數(shù)據(jù)之間存在的顯著差異，以及燃氣管道埋藏深度對燃氣泄漏現(xiàn)象的影響，根據(jù)燃氣泄漏異常系數(shù)可以更加準確的判斷城市燃氣門站是否發(fā)生了燃氣泄漏現(xiàn)象以及燃氣泄漏點的具體位置，從而提高了燃氣場站內(nèi)燃氣泄漏現(xiàn)象的有效性和準確性。