一种户内燃气管道泄漏隐患监控系统的制作方法

本发明涉及燃气管道监控，具体地说，涉及一种户内燃气管道泄漏隐患监控系统。

背景技术：

1、当今，国内相当多的城燃企业在其城镇燃气安全管理方面，没有健全的信息化、智能化的燃气泄漏监测和控制系统方案，对城镇燃气安全运行处于盲盒管理状态，致使出现燃气泄漏隐患后不能及时应急处置，安全风险大而难以防控。

2、目前，市场上居民燃气用户常用的燃气安全产品包括机械式切断阀、燃气浓度报警器+切断阀以及自闭阀，这些产品由于技术上的缺陷、可靠性差或使用效能的局限性，其使用效能欠佳、难以最大限度防范燃气泄漏隐患。因此，研制建设稳定、可靠、智能化的燃气管道泄漏隐患监控系统，及时发现燃气安全隐患、并自动对之进行有效控制，防微杜渐，才能尽量避免燃气泄漏事故的发生，鉴于此，设计一种户内燃气管道泄漏隐患监控系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种户内燃气管道泄漏隐患监控系统，以解决上述背景技术中提出的市场上居民燃气用户常用的燃气安全产品包括机械式切断阀、燃气浓度报警器+切断阀以及自闭阀，这些产品由于技术上的缺陷、可靠性差或使用效能的局限性，其使用效能欠佳、难以最大限度防范燃气泄漏隐患的问题。

2、为实现上述目的，本发明目的在于提供了一种户内燃气管道泄漏隐患监控系统，包括探测报警器，所述探测报警器用于监控可燃气体探测模块所在位置的空气中的可燃气体浓度；

3、智能联动测控阀，所述智能联动测控阀用于控制用气设备的气源供应状态，并检测入户燃气管道内的气压和气温，且所述智能联动测控阀安装在入户燃气管道与用气设备之间；

4、云平台，所述云平台基于泄漏评估模型根据检测到的入户燃气管道内的气压和气温数据及用气设备的用气量，评估户内管道泄漏风险，当户内管道泄漏风险超过预设值时，云平台控制显示模块发出报警提示，并控制智能联动测控阀切断气源；

5、其中，所述泄漏评估模型包括概略评估模型和精确评估模型，所述概略评估模型基于同地区用户的周期用气量的增量幅度，计算同地区用户的所述增量幅度的平均增量；

6、所述精确评估模型基于用气设备的标准计量用气体积，将所述标准计量用气体积与燃气表用气量对比，判定用户的户内燃气管道是否存在泄漏风险。

7、作为本技术方案的进一步改进，所述探测报警器包括可燃气体探测模块、提示模块及第一通信模块；

8、其中，所述可燃气体探测模块用于检测空气中的可燃气体浓度值，并由第一通信模块与智能联动测控阀建立通信连接，所述提示模块基于智能联动测控阀的反馈发出报警。

9、作为本技术方案的进一步改进，所述智能联动测控阀包括压力感应模块、温度感应模块、气源启闭模块、显示模块、第二通信模块及主控模块；

10、其中，所述压力感应模块用于检测户内燃气管道内的气压；

11、温度感应模块用于检测户内燃气管道内的气温；

12、所述气源启闭模块用于执行气源启闭；

13、所述主控模块用于控制所述气源启闭模块状态以及显示模块和提示模块的报警状态；

14、且所述第二通信模块与第一通信模块建立通信连接，并将所述可燃气体探测模块检测到的可燃气体浓度值发送给所述第二通信模块。

15、作为本技术方案的进一步改进，若用户的周期用气量的增量幅度超过所述平均增量，则所述概略评估模型判定对应用户的户内燃气管道存在泄漏风险；

16、若标准计量用气体积与燃气表用气量的差异超过预设阈值，则所述精确评估模型判定对应用户的户内燃气管道存在泄漏风险；

17、若所述概略评估模型或所述精确评估模型判定用户的户内燃气管道存在泄露风险，则所述云平台控制所述提示模块或显示模块发出报警提示。

18、作为本技术方案的进一步改进，所述概略评估模型评估户内管道泄露风险时，执行以下步骤：

19、将一年划分为若干个周期，读取周期内每个用户的燃气表用气量；

20、计算每个用户的周期总用气量，计算与上一周期相比的增量幅度；

21、按地区将用户进行划分为一组，计算组内的全部用户的增量幅度的均值，记为第一均值；

22、计算每个用户的增量幅度与第一均值的差值，若所述差值超过预设值，则判定用户的户内燃气管道存在泄漏风险，所述云平台控制所述提示模块发出报警提示。

23、作为本技术方案的进一步改进，所述概略评估模型评估户内管道泄露风险时，还执行以下步骤：

24、按地区将用户进行划分为一组后，进一步将用户按照用气规律划分为子组，子组内的用户的用气规律相近；

25、计算子组内的全部用户的增量幅度的均值，记为参照均值；

26、若用户的增量幅度与参照均值的差值超过预设值，则判定用户的户内燃气管道存在泄漏风险，所述云平台控制所述提示模块发出报警提示。

27、作为本技术方案的进一步改进，将用户按照用气规律划分为子组的方法包括：

28、根据用户对应的入户燃气管道内的气压、气温、用气设备的启动时间、关闭时间和档位时序，按照预设时间步长计算用户的用气流量，获得用气流量时序曲线；

29、将用户的所述用气流量时序曲线划分为预设的特征片段，获得特征片段序列，所述预设特征片段包括短平稳特征片段、中平稳特征片段、长平稳特征片段和倾斜特征片段，所述短平稳特征片段指用气流量变化不超过预设范围且维持时间处于预设第一时间区间的用气流量时序曲线片段，所述中平稳特征片段指用气流量变化不超过预设范围且维持时间处于预设第二时间区间的用气流量时序曲线片段，所述长平稳特征片段指用气流量变化不超过预设范围且维持时间处于预设第三时间区间的用气流量时序曲线片段，所述倾斜特征片段指用气流量时序曲线的斜率超过预设值的用气流量时序曲线片段；

30、使用聚类算法将特征片段序列进行聚类，获得若干个聚类组，若聚类组中的所述聚类组作为子组。

31、作为本技术方案的进一步改进，所述精确评估模型评估户内管道泄漏风险时，执行以下步骤：

32、根据所述压力感应模块检测的气压和所述温度感应模块检测的气温，将气温、气压并关联持续时间作为组合数据，获得序列，

33、其中，为序列中组合数据的数量，至表示气温维持且气压维持的起止时刻；

34、根据周期内用气设备的启动时间、关闭时间和档位时序获得周期内的气流量；

35、计算调整系数，其中为计量标准温度，为计量标准压力，计算标准计量用气体积；

36、计算标准计量用气体积与燃气表用气量的差异，差异作为户内管道泄露风险，若差异超过预设阈值，则所述云平台控制所述显示模块发出报警提示。

37、作为本技术方案的进一步改进，所述精确评估模型获得序列时，执行以下步骤：

38、设置气温取值区间和气压取值区间，分别按预先设定的气温步长和气压步长，将气温取值区间划分为气温归整集，将气压取值区间划分为气压归整集；

39、将所述气温按照气温归整集中最接近的气温归整，将压力感应模块检测值按照气压归整集中最接近的气压归整；

40、按照时间轴顺序将归整后的气温和所述压力感应模块检测值排序；

41、获得每个气温及气压均保持不变的起止时刻和，即获得全部序列。

42、与现有技术相比，本发明的有益效果：

43、该一种户内燃气管道泄漏隐患监控系统中，通过对户内管道燃气泄漏、压力异常、环境燃气浓度实时在线监测及报警，实现自动切断户内管道的燃气供应，有效提高了户内燃气管道系统使用的安全性、并有效防范和降低燃气管道系统燃气泄漏及燃气压力异常导致的燃气安全事故的风险；

44、通过云平台收集检测数据，形成数据记录，并通过泄漏评估模型远程评估户内的泄漏风险，进一步提高了户内燃气管道系统使用的安全保障；通过概略评估模型和精确评估模型分别实现快速的泄漏风险评估和准确的泄漏风险评估，兼顾尽早发现泄漏情况和提高泄漏识别的准确度。

技术特征：

1.一种户内燃气管道泄漏隐患监控系统，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的户内燃气管道泄漏隐患监控系统，其特征在于：所述探测报警器（400）包括可燃气体探测模块（401）、提示模块（402）及第一通信模块（403）；

3.根据权利要求2所述的户内燃气管道泄漏隐患监控系统，其特征在于：所述智能联动测控阀（300）包括压力感应模块（301）、温度感应模块（302）、气源启闭模块（303）、显示模块（304）、第二通信模块（305）及主控模块（306）；

4.根据权利要求3所述的户内燃气管道泄漏隐患监控系统，其特征在于：若用户的周期用气量的增量幅度超过平均增量，则所述概略评估模型判定对应用户的户内燃气管道存在泄漏风险；

5.根据权利要求4所述的户内燃气管道泄漏隐患监控系统，其特征在于：所述概略评估模型评估户内管道泄露风险时，执行以下步骤：

6.根据权利要求5所述的户内燃气管道泄漏隐患监控系统，其特征在于：所述概略评估模型评估户内管道泄露风险时，还执行以下步骤：

7.根据权利要求6所述的户内燃气管道泄漏隐患监控系统，其特征在于：将用户按照用气规律划分为子组的方法包括：

8.根据权利要求6所述的户内燃气管道泄漏隐患监控系统，其特征在于：将用户按照用气规律划分为子组的方法还包括：

9.根据权利要求4所述的户内燃气管道泄漏隐患监控系统，其特征在于：所述精确评估模型评估户内管道泄漏风险时，执行以下步骤：

10.根据权利要求9所述的户内燃气管道泄漏隐患监控系统，其特征在于：所述精确评估模型获得序列时，执行以下步骤：

技术总结
本发明涉及燃气管道监控技术领域，具体地说，涉及一种户内燃气管道泄漏隐患监控系统。其包括探测报警器，探测报警器用于监控可燃气体探测模块所在位置的空气中的可燃气体浓度；智能联动测控阀用于控制用气设备的气源供应状态；云平台基于泄漏评估模型根据检测到的入户燃气管道内的气压和气温数据及用气设备的用气量，评估户内管道泄漏风险。通过泄漏评估模型远程评估户内的泄漏风险，进一步提高了户内燃气管道系统使用的安全保障；通过概略评估模型和精确评估模型分别实现快速的泄漏风险评估和准确的泄漏风险评估，兼顾尽早发现泄漏情况和提高泄漏识别的准确度。

技术研发人员：江为阳,陈亚丽,朱礼炎,敖建峰,胡宜飞,虞晨星
受保护的技术使用者：功尊仪表（浙江）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23