(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111550446.8 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 天津市赛达 燃气有限公司 地址 300380 天津市西青区西青经济开发 区 (72)发明人 刘松涛　邓卫疆　戴绘　郭敏　 胡静　惠洋涛　曹恺　 (74)专利代理 机构 北京权智天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11638 专利代理师 张海涛 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 16/29(2019.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于气温预测燃气日用气量及用气异常报 警的方法及系统 (57)摘要 本发明公开了基于气温预测燃气日用气量 及用气异常报警的方法及系统， 包括用户层、 综 合服务层、 服务支撑层和基础设施层， 所述用户 层包括调度大屏、 外部企业用户终端、 内部管理 员终端和GIS展示系统， 本发明涉及燃气检测技 术领域。 该基于气温预测燃气日用气量及用气异 常报警的方法及系统， 本发明在燃气预测分析成 功的基础上， 确定燃气用量主要由气温因素决 定， 且是否处于供暖期， 对燃气用量预测影响较 大， 同时本发 明结合燃气公司提供的地区燃气日 用气量及对应时期的气温变化情况， 对地区气象 局燃气预测算法进行了改进与优化， 完成燃气日 负荷计算， 实现燃气负荷报警及企业用气量预 警， 并基于企业日用气数据实现燃气泄漏预警。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 114897203 A 2022.08.12 CN 114897203 A 1.基于气温预测燃气日用气量及用气异常报警的系统， 包括用户层 （1） 、 综合服务层 （2） 、 服务支撑层 （3） 和基础设施层 （4） ， 其特征在于： 所述用户层 （1） 包括调度大屏 （11） 、 外 部企业用户终端 （12） 、 内部管理员终端 （13） 和GIS展示系统 （14） ， 且综合服务层 （2） 包括燃 气用量预测模块 （21） 、 天气信息采集模块 （22） 、 燃气用量上报模块 （23） 、 企业信息管 理模块 （24） 、 燃气价格管理模块 （25） 、 燃气批量管理模块 （26） 、 用气量报警模块 （27） 、 燃气泄漏处 置模块 （28） 和爆管分析模块 （29） ， 所述服务支撑层 （3） 包括用户管理模块 （31） 、 角色管 理模 块 （32） 、 权限管理模块 （33） 、 日志管理模块 （34） 、 数据字典模块 （35） 、 总气量数据异常报警 模块 （36） 、 气量接近用气指标报警模块 （37） 、 大用户用气异常报警模块 （38） 、 燃气泄漏报警 模块 （39） 和管道地理信息模块 （310） ， 且基础设施层 （4） 包括私有云模块 （41） 、 地区燃气综 合数据库模块 （42） 、 SCADA数据库模块 （43） 、 气象气站数据库模块 （44） 和5G/NB ‑Iot表具数 据采集模块 （45） ； 所述燃气用量上报模块 （23） 包括用气量预测模块 （231） 、 用气量获取模块 （232） 和实时 天气数据以及天气预报数据获取模块 （233） ， 所述用气量 获取模块 （232） 的输出端和实时天 气数据以及天气预报数据获取模块 （233） 的输出端与用气量预测模块 （231） 的输入端 连接， 且用气量获取模块 （232） 包括门站供气量获取模块 （2321） 和重点企业用气量获取模块 （2322） ， 所述实时天气数据以及天气预报数据获取模块 （233） 的输入端与SCADA数据库模块 （43） 的输出端连接， 且实时天气数据以及天气预报数据 获取模块 （233） 的输入端与气象气 站数据库模块 （4 4） 的输出端连接 。 2.根据权利要求1所述的基于气温预测燃气日用气量及用气异常报警的系统， 其特征 在于： 所述私有云模块 （41） 包括Web服务器 （411） 、 应用服务器 （412） 和数据库服务器 （413） ， 所述Web服务器 （411） 、 应用服务器 （412） 和数据库服务器 （413） 两两之间均使用Windows操 作系统。 3.根据权利要求1所述的基于气温预测燃气日用气量及用气异常报警的系统， 其特征 在于： 所述燃气用量上报模块 （23） 需要从燃气内部SCADA数据库模块 （43） 获取燃气用量数 据， 并从气象气站数据库模块 （4 4） 获取实时天气数据以及天气预报数据。 4.根据权利要求1所述的基于气温预测燃气日用气量及用气异常报警的系统， 其特征 在于： 所述气象气站数据库模块 （44） 是通过气象基站采集数据至气象局， 并建立连接接口， 实时从气象局采集供气区域内实时天气数据以及天气预报数据。 5.根据权利要求1所述的基于气温预测燃气日用气量及用气异常报警系统， 其特征在 于： 所述用户管理模块 （31） 包括系统内用户的新增、 删除、 用户信息查询和修改操作， 且权 限管理模块 （33） 包括系统的登录权限和综合服务层 （2） 各具体业务的使用权限， 以及前端 和外部系统对系统内各业 务接口的调用权限管理。 6.根据权利要求1所述的基于气温预测燃气日用气量及用气异常报警的系统， 其特征 在于： 所述内部管理员终端 （13） 用于信息录入， 包括企业信息录入、 企业用气量补填、 燃气 气源价格录入、 人工 燃气用量预测录入和燃气报批记录填报信息 。 7.根据权利要求1所述的基于气温预测燃气日用气量及用气异常报警的系统， 其特征 在于： 所述燃气用量预测模块 （21） 是根据昨日全区用气总量、 未来气温情况和是否处在供 暖期， 来预测未来全区的用气总量， 预测算法按日预测， 并基于天气预报的天数提供对应日 期的燃气用量预测情况， 燃气用量预测还提供了历史预测记录查询、 人工预测填报和供暖权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114897203 A 2区间管理。 8.根据权利要求1所述的基于气温预测燃气日用气量及用气异常报警的系统， 其特征 在于： 所述总气量数据异常报警模块 （36） 用于对比总预测数据与 实际负荷数据， 通过设定 阈值实现总用气量报警， 超过阈值结合压力波动曲线完成管网运行状态分析， 若出现异常 压力波动情况， 则进行报警， 若未 出现压力异常点， 则不报警。 9.根据权利要求1所述的基于气温预测燃气日用气量及用气异常报警的系统， 其特征 在于： 所述大用户用气异常报警模块 （38） 用于对比大用户预测数据与实际负荷数据， 通过 设定阈值实现总用气量报警， 同时通过用户端AP P及短信两种模式对用户端 进行报警。 10.一种基于气 温预测燃气日用气量及用气异常报 警的方法， 应用于如权利要求1 ‑9所 述的系统， 其特 征在于： 具体包括以下步骤： S1、 通过基础设施层 （4） 中的SCADA数据库模块 （43） 采集门站、 各调压站、 储配站工艺管 道的流量、 压力、 温度和总用气数据， 且5G/NB ‑Iot表具数据采集模块 （45） 获取企业用气数 据， 同时通过气象气站数据库模块 （44） 实时采集气象基站获取的实时天气数据以及天气预 报数据； S2、 通过综合服务层 （2） 将所有数据进行筛选、 清洗、 转换后以统一的标准化格式储存， 用气量预测模块 （231） 获取 所需标准 化数据后， 计算出 预测数据； S3、 用户层 （1） 根据展现所需， 从 综合服务层 （2） 获取相关数据进行展现； S4、 用气量获取模块 （232） 中的门站供气量获取模块 （2321） 和重点企业用气量获取模 块 （2322） 均获取SCADA数据库模块 （43） 中的实际负荷数据， 然后用气量预测模块 （231） 对实 际负荷数据和预测数据进行分析； S5、 预警： 冬季用气紧张时段， 通过对比预测数据与用气指标实现用气量预警， 预测数 据为用气 指标95%时进行 预警， 以便及时开启备用气源； S6、 报警： 对比总预测数据与实际负荷数据， 通过设定阈值实现总用气量报警， 超过阈 值结合压力波动曲线完成管网运行状态分析， 若 出现异常压力波动情况， 则进 行报警， 若 未 出现压力异常点， 则不报警， 对比大用户预测数据与实际负荷数据， 通过设定阈值 实现总用 气量报警， 超过阈值判断该用户是否填报用气增加申请， 未填报则不进行报警， 填报则报 警， 同时通过用户端AP P及短信两种模式对用户端 进行报警； S7、 发生燃气报警后， 通过后台数据分析是用气异常还是发生泄漏， 若判断为发生泄 漏， 通过综合服务层 （2） 模拟燃气泄漏点、 泄漏浓度及气体扩散范围， 并基于三维管线地理 信息， 自动对泄漏点位进行爆管分析， 计算泄漏发生后需关闭的燃气阀门井及受影响企业 范围， 生成智能应急抢险预案 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114897203 A 3