智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法和物联网系统、介质与流程
1.本说明书涉及燃气管网安全领域,特别涉及智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法和物联网系统、介质。
背景技术:
2.燃气管道是燃气管网中燃气供应的重要设施,随着燃气管网的运行,燃气管道难免会发生破损、腐蚀等安全性问题。燃气管道的安全评估、防护也显得极其重要。然而燃气管网通常较为庞大,所发生的安全问题也难以被察觉,这对燃气管道的排查和防护工作带来不小的压力,所需要消耗的时间、人力和物力成本难以估量。尤其是埋设在地下的燃气管道,其周边环境较为复杂。不同的管道其所处的位置、埋设深度、土壤成分、含水量、酸碱性、含氧量浓度等外部因素差异也较大,同时,外部因素也随着时间的变化存在不同程度的变化。这对燃气管网的安全管理提出了重大挑战,如何有效地对燃气管道进行安全评估和防护是一个很有价值且对社会有影响深远的课题。
3.因此提供智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法和物联网系统、介质,有助于快速、高效得确定燃气管网中燃气管道的电化学腐蚀情况,并做出有针对性的燃气管道防护方案。
技术实现要素:
4.本说明书实施例之一提供智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法,基于智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统的智慧燃气管网安全管理平台实现,所述方法包括:获取燃气管道在第一时间的至少一个位置的环境数据;基于所述至少一个位置的所述环境数据,确定所述燃气管道在第二时间的所述至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀度;所述第一时间在所述第二时间之前;基于所述电化学腐蚀度,确定所述燃气管道的防护方案。
5.本说明书实施例之一提供智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统,包括:智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气管网安全管理平台、智慧燃气传感网络平台、智慧燃气管网对象平台;所述智慧燃气管网对象平台用于获取燃气管道在第一时间的至少一个位置的环境数据,并将所述环境数据通过所述智慧燃气传感网络平台传递至所述智慧燃气管网安全管理平台;所述智慧燃气管网安全管理平台被配置为用于:基于所述至少一个位置的所述环境数据,确定所述燃气管道在第二时间的所述至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀度;所述第一时间在所述第二时间之前;基于所述电化学腐蚀度,确定所述燃气管道的防护方案。
6.本说明书实施例之一提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储计算机指令,当计算机读取存储介质中的计算机指令后,所述计算机执行前述的智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法。
附图说明
7.本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进
行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:图1是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统的结构示例性示意图;图2是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法的示例性流程图;图3是根据本说明书一些实施例所示的确定燃气管道电化学腐蚀厚度的方法的示例性示意图;图4是根据本说明书一些实施例所示的另一确定燃气管道电化学腐蚀厚度的方法的示例性示意图;图5是根据本说明书一些实施例所示的确定燃气管道防护方案的方法示例性流程图;图6是根据本说明书一些实施例所示的确定目标选址方案方法的示例性流程图。
具体实施方式
8.为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
9.应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
10.除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
11.本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
12.图1是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统的结构示例性示意图。以下将对本说明书实施例所涉及的智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统100进行详细说明。需要注意的是,以下实施例仅用于解释本说明书,并不构成对本说明书的限定。
13.物联网系统是一种包括用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台、对象平台中部分或全部平台的信息处理系统。用户平台是实现用户感知信息获取和控制信息生成的功能平台。服务平台可以实现连接管理平台和用户平台,起着感知信息服务通信和控制信息服务通信的功能。管理平台可以实现统筹、协调各功能平台(如用户平台、服务平台)之间
的联系和协作。管理平台汇聚着物联网运行体系的信息,可以为物联网运行体系提供感知管理和控制管理功能。传感网络平台是对传感通信进行管理的功能平台。在一些实施例中,传感网络平台可以连接管理平台和对象平台,实现感知信息传感通信和控制信息传感通信的功能。对象平台是感知信息生成的功能平台。
14.在一些实施例中,将物联网系统应用于燃气管理时,可以将其称之为智慧燃气物联网系统。
15.在一些实施例中,如图1所示,智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统100可以包括智慧燃气用户平台110、智慧燃气服务平台120、智慧燃气管网安全管理平台130、智慧燃气管网传感网络平台140、智慧燃气管网对象平台150。
16.智慧燃气用户平台110可以是用于与用户进行交互的平台。用户可以是燃气用户、监管用户等。在一些实施例中,智慧燃气用户平台110可以被配置为终端设备。例如,终端设备可以包括移动设备、平板计算机等或其任意组合。在一些实施例中,智慧燃气用户平台110可以用于接收信息和/或指令。例如,智慧燃气用户平台110可以通过终端设备获取智慧燃气管网安全管理平台130生成的燃气管道的防护方案。在一些实施例中,智慧燃气用户平台110可以将用户输入的请求和/或指令发送至智慧燃气服务平台120,并获取智慧燃气服务平台120反馈的相应信息。
17.在一些实施例中,智慧燃气用户平台110可以包括燃气用户分平台和监管用户分平台。燃气用户分平台与智慧用气服务分平台相对应。例如,燃气用户分平台可以通过终端设备为燃气用户发送燃气使用的提示信息、警报信息等。监管用户分平台与智慧监管服务分平台相对应,在一些实施例中,监管用户可以通过监管用户分平台对整个物联网系统的安全运行进行监督管理,以保证智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统100安全有序地运行。
18.智慧燃气服务平台120可以是用于将用户的需求与控制信息传达出去的平台,其连接了智慧燃气用户平台110和智慧燃气管网安全管理平台130。智慧燃气服务平台120可以从智慧燃气管网安全管理平台130(例如,智慧燃气数据中心132)获取燃气管网安全管理数据,并发送至智慧燃气用户平台110。在一些实施例中,智慧燃气服务平台120可以包括处理设备以及其他组件。其中,处理设备可以是服务器或服务器组。
19.在一些实施例中,智慧燃气服务平台120可以包括智慧用气服务分平台和智慧监管服务分平台。智慧用气服务分平台可以是为燃气用户提供用气服务的平台,其与燃气用户分平台相对应。例如,智慧用气服务分平台可以将燃气用户的燃气账单、用气安全指南、用气异常提醒等信息发送至燃气用户分平台。智慧监管服务分平台可以是为监管用户提供监管需求的平台,其与监管用户分平台相对应。例如,智慧监管服务分平台可以将燃气设备的安全管理信息、燃气管网维护工程的调度、维修信息等发送至监管用户分平台。
20.智慧燃气管网安全管理平台130可以指统筹、协调各功能平台之间的联系和协作,汇聚着物联网全部的信息,为物联网运行体系提供感知管理和控制管理功能的平台。在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以包括处理设备以及其他组件。其中,处理设备可以是服务器或服务器组。在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以是由用户、人工智能、或由预设规则操控的远程平台。
21.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以包括智慧燃气管网风险评
估管理分平台131和智慧燃气数据中心132。
22.智慧燃气管网风险评估管理分平台131可以是用于对管网安全管理数据进行分析、处理的平台。在一些实施例中,智慧燃气管网风险评估管理分平台可以与智慧燃气数据中心进行双向交互。例如,智慧燃气管网风险评估管理分平台可以从智慧燃气数据中心获取管网安全管理相关数据(例如,燃气管道的腐蚀信息、管网维修工程的信息)进行分析、处理,并将处理结果发送至智慧燃气数据中心132。
23.在一些实施例中,智慧燃气管网风险评估管理分平台131可以包括管网基础数据管理模块、管网运行数据管理模块、管网风险评估管理模块。管网基础数据管理模块可以用于处理包括:燃气管网环境、管道材质、使用年限、防腐情况等信息。管网运行数据管理模块可以用于处理包括:管网压力、泄漏数据、维护情况等信息。管网风险评估管理模块可以用于处理包括:根据预设模型,结合管网基础数据、运行数据,形成管网安全风险评估,并根据评估情况进行安全风险分级,结合gis系统(地理信息系统)进行不同颜区分的三维可视化管理等。需要说明的是,上述管理模块并不旨在对智慧燃气管网风险评估管理分平台131所包含的管理模块进行限定。智慧燃气管网风险评估管理分平台131还可以根据实际的需求包含其它模块。例如,管网地理信息管理模块,可以实时查看管线及设备的地理信息等,为现场作业提供数据支持。
24.智慧燃气数据中心132可以用于存储和管理智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统100的所有运行信息。在一些实施例中,智慧燃气数据中心132可以被配置为存储设备(例如,数据库),用于存储历史的、当前的燃气管网安全管理数据。例如,智慧燃气数据中心132可以存储燃气管道的环境数据(例如,土壤成分、埋深、土壤ph值、湿度等)、管道材质、管道腐蚀信息、安全风险评估信息等。
25.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以通过智慧燃气数据中心132分别与智慧燃气服务平台120、智慧燃气管网传感网络平台140进行信息交互。例如,智慧燃气数据中心132可以将燃气管网的防护方案发送至智慧燃气服务平台120。又例如,智慧燃气数据中心可以发送获取燃气管网的运行信息的指令至智慧燃气管网传感网络平台140(例如,智慧燃气管网设备传感网络分平台),并接收智慧燃气管网传感网络平台上传的燃气管网设备的运行信息。
26.智慧燃气管网传感网络平台140可以是对传感通信进行管理的功能平台。在一些实施例中,智慧燃气管网传感网络平台140可以连接智慧燃气管网安全管理平台130和智慧燃气管网对象平台150,实现感知信息传感通信和控制信息传感通信的功能。
27.在一些实施例中,智慧燃气管网传感网络平台140可以包括智慧燃气管网设备传感网络分平台和智慧燃气管网维护工程传感网络分平台。智慧燃气管网设备传感网络分平台可以将智慧燃气管网设备对象分平台上传的燃气管网设备的运行信息(例如,燃气管道腐蚀信息)发送至智慧燃气数据中心132。智慧燃气管网维护工程传感网络分平台可以将智慧燃气管网维护工程对象分平台上传的维修工程相关信息(例如,维修的进度)发送至智慧燃气数据中心132。
28.智慧燃气管网对象平台150可以是感知信息生成的功能平台。例如,智慧燃气管网对象平台150可以获取燃气管网的安全运行信息(例如,燃气管道的异常信息、维修工程的维修信息等),并通过智慧燃气管网传感网络平台140上传至智慧燃气数据中心132。
29.在一些实施例中,智慧燃气管网对象平台150可以包括智慧燃气管网设备对象分平台和智慧燃气管网维护工程对象分平台。在一些实施例中,智慧燃气管网设备对象分平台可以被配置为各类燃气设备和监测设备,可以用于获取燃气管网设备的运行信息和管网的监测信息。例如,智慧燃气管网设备对象分平台可以通过燃气流量计、压力传感器、温度传感器、红外设备等实时获取燃气管网设备的燃气流量、压力、温度等指标,并通过智慧燃气管网设备传感网络分平台发送至智慧燃气数据中心132。在一些实施例中,智慧燃气管网维护工程对象分平台可以包括各类维修设备等。例如,智慧燃气管网维护工程对象分平台可以包括维修车辆、维修器具、警报装置等。智慧燃气管网维护工程对象分平台可以将管网维修工程的执行情况(例如,维修的进度)通过智慧燃气管网维护工程传感网络分平台上传至智慧燃气数据中心132。
30.本说明书一些实施例基于智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统100,可以在燃气管网设备、燃气管网维护人员、燃气运营商、用户间形成感知与控制的信息运行服务闭环,保障燃气管网安全管理的有效性。
31.需要注意的是,以上对于智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统100仅仅是为了说明的目的而提供,并不意图限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本说明书的描述,做出多种修改或变化。例如,智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统100可以包括其他合适的一个或多个组件以实现类似或不同的功能。然而,变化和修改不会背离本说明书的范围。
32.图2是根据本说明书一些实施例所示的智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法的示例性流程图。
33.在一些实施例中,流程200可以由智慧燃气管网安全管理平台130执行。如图2所示,流程200包括下述步骤:步骤210,获取燃气管道在第一时间的至少一个位置的环境数据。
34.燃气管道可以指燃气管网中的至少一段用于输送燃气的管道。例如,燃气管道可以是布设在城市a区域、b区域的地下管道。
35.燃气管道可以包括管道的属性信息,例如,燃气管道的材质、厚度、直径、使用年限等。燃气管道还可以包括其它的信息,例如,管道埋设的地下深度、周边土壤的成分、温度、湿度、压力等。在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以从智慧燃气数据中心132中获取燃气管道的相关信息。
36.第一时间可以是历史的时间。例如,第一时间可以是过去的一个月、过去的一个星期等。
37.至少一个位置可以是燃气管道的一个或多个位置。例如,其可以是某一段管道外壁的位置1、位置2、位置3等。在一些实施例中,至少一个位置可以是基于预设距离步长的位置序列。例如,可以预设1m为一个距离步长,每间隔1m得到一个位置点。其中,每一个位置点可以基于燃气管道分布的区域、长度等对燃气管道的至少一个位置进行编号、标注。如,对于a区域的某段燃气管道,至少一个位置的位置序列形式可以是(a1,a2,a3,a4
…
an)等。
38.环境数据可以指燃气管道周边的环境数据。例如,环境数据可以包括但不限于燃气管道周边的土壤成分、含水量、酸碱性、埋设深度、含氧量浓度等。环境数据还可以包括其它的数据,例如,降雨量、大气污染程度等一种或多种的组合。不同区域的燃气管道,根据其
所埋设的位置、埋设深度的不同,环境数据存在差异,相应的,燃气管道的不同的位置所对应的环境数据可以不同。
39.在一些实施例中,环境数据可以基于智慧燃气管网对象平台150(例如,智慧燃气管网设备对象分平台)的监测设备(例如,各类传感器)获取,并通过智慧燃气管网传感网络平台140上传至智慧燃气数据中心132;智慧燃气管网安全管理平台130可以从智慧燃气数据中心132中获取燃气管道的至少一个位置所对应的环境数据。关于智慧燃气管网对象平台150、智慧燃气管网传感网络平台140的相关内容参见图1及其描述。
40.步骤220,基于至少一个位置的环境数据,确定燃气管道在第二时间的至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀度;第一时间在第二时间之前。
41.第二时间可以指未来的一个或多个时刻。例如,未来一天的00:00、下一个月的1日的00:00、2日的00:00等。在一些实施例中,第二时间可以是基于预设时间步长,在第一时间之后的时间序列。例如,可以预设1天为一个时间步长,每间隔1天得到一个时间点。示例性的,第二时间可以是下个月的1号、2号、3号
…
20号等的时间序列,该时间序列中的时间点可以是日期、时间戳等形式。其中,第二时间的预设时间步长可以与第一时间的预设时间步长相同,例如,预设时间步长均是以1天、1个星期等。
42.电化学腐蚀度可以指燃气管道受电化学反应腐蚀的程度。电化学腐蚀度可以用电化学腐蚀厚度表征。例如,不同的燃气管道位置,其腐蚀厚度可以是0.5mm、1mm等。
43.在一些实施例中,智慧燃气管网对象平台150(例如,智慧燃气管网设备对象分平台的监测设备)获取燃气管道的监测信息(例如,燃气管道自身的数据、各个位置的环境数据等),智慧燃气管网安全管理平台130可以基于建模或各类分析算法对监测信息进行处理,并确定燃气管道各个位置的电化学腐蚀度。例如,第二时间的电化学腐蚀度可以经验或先验知识确定。例如,可以根据先验知识构建燃气管道的电化学腐蚀的时间曲线,基于时间曲线确定第二时间的电化学腐蚀度。示例性的,时间曲线中可以包括不同的燃气管道属性(例如,燃气管道的材质、成分)、燃气管道的埋设环境(例如,土壤的成分、湿度、温度)等条件下,燃气管道的电化学腐蚀度随着时间的变化而变化的关系。
44.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以基于腐蚀厚度预测模型对燃气管道的环境数据、燃气管道的相关信息进行处理,确定燃气管道各个位置的电化学腐蚀度。关于腐蚀厚度预测模型的相关内容参见图3和图4及其描述。
45.步骤230,基于电化学腐蚀度,确定燃气管道的防护方案。
46.防护方案可以指对燃气管道进行预防或维护的方案。例如,对于电化学腐蚀度相对较为严重的燃气管道,可以基于智慧燃气管网维护工程对象分平台对相应的燃气管道进行周期性的维护、修整等处理。
47.在一些实施例中,防护方案还可以是根据燃气管道的电化学腐蚀的情况,对燃气管道进行预防的方案。例如,智慧燃气管网安全管理平台130可以根据不同位置的燃气管道受环境数据的影响、电化学腐蚀的趋势等,做出有针对性地预防性措施。例如,可以预先对燃气管道外壁涂抹抗腐蚀涂层处理等。关于燃气管道的防护方案的相关内容参见图5及其描述。
48.本说明书一些实施例,通过根据不同燃气管道的位置及其不同的环境数据确定燃气管道的电化学腐蚀度的情况,进而确定相应的防护方案,能够实现对燃气管道进行合理
的安全评估,有助于得到有针对性的防护方案。
49.应当注意的是,上述有关流程200的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本说明书的指导下可以对流程进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
50.图3是根据本说明书一些实施例所示的确定燃气管道电化学腐蚀厚度的方法的示例性示意图。
51.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以基于腐蚀厚度预测模型对环境数据进行处理,确定燃气管道在第二时间的至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀厚度,其中,腐蚀厚度预测模型为机器学习模型。
52.腐蚀厚度预测模型可以指用于预测燃气管道各个位置的电化学腐蚀厚度的模型。在一些实施例中,腐蚀厚度预测模型可以是训练好的机器学习模型。例如,腐蚀厚度预测模型可以包括循环神经网络(recurrent neural network,rnn)、长短期记忆神经网络(long short term memory,lstm)模型、深度神经网络(deep neural networks,dnn)模型或其他自定义的模型结构中的任意一种或组合。
53.在一些实施例中,腐蚀厚度预测模型的输入包括燃气管道的环境数据,通过腐蚀厚度预测模型对环境数据处理,输出第二时间的燃气管道的电化学腐蚀厚度。
54.腐蚀厚度预测模型输入的环境数据是指燃气管道在第一时间的至少一个位置中的每一个位置的环境数据(下文同理)。其可以是一个与前述至少一个位置序列所对应的环境数据序列。关于环境数据参见图1及其描述。
55.在一些实施例中,环境数据可以通过向量或向量矩阵表示,例如,燃气管道某一个位置的环境向量可以采用向量(a,b,c,d)进行表示,其中该向量中的第一个元素a表示土壤的水分,第二个元素b可以表示土壤的酸碱性(ph值),第三个元素c可以表示含氧浓度,第四个元素d可以表示湿度。进一步的,至少一个位置所构成的位置序列所对应的环境数据,可以通过如下所示的多行多列的向量矩阵进行表示:其中,该向量矩阵的行数与至少一个位置的位置数量相等,列数与前述的环境向量的元素个数相等。该向量矩阵的第一行(a1,b1,c1,d1)表示燃气管道中至少一个位置中的第一个位置的环境数据;第二行(a2,b2,c2,d2)表示燃气管道中至少一个位置中的第二个位置的环境数据,依此类推。需要说明的是,此处的向量或向量矩阵的表示形式仅作为示例,并不旨在对此进行限定。例如,环境向量中还可以包括其它的环境数据,例如,温度、压力等。
56.腐蚀厚度预测模型输出的电化学腐蚀厚度是指燃气管道在第二时间的至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀厚度。其可以是一个与前述的至少一个位置序列所对应的电化学腐蚀厚度序列。即每一个位置对应一个电化学腐蚀厚度。需要说明的是,燃气管道在第二时间的至少一个位置与第一时间的至少一个位置是对应关系。关于电化学腐蚀厚度参见图1及其描述。
57.在一些实施例中,电化学腐蚀厚度可以通过向量形式表示。仅作为示例的,某段燃
气管道的3个位置的电化学腐蚀厚度可以是向量(v1,v2,v3)进行表示,其中,该向量中的三个元素依次表示位置序列中第一个位置、第二个位置和第三个位置的电化学腐蚀厚度。依此类推。
58.可以理解的是,根据燃气管道各个位置的环境数据,分析燃气管道的历史电化学腐蚀度的情况,可以预测未来时间燃气管道的电化学腐蚀度的趋势、概率等信息。
59.如图3所示,智慧燃气管网安全管理平台130可以将环境数据311输入至腐蚀厚度预测模型320,基于腐蚀厚度预测模型320的处理输出电化学腐蚀厚度330。
60.在一些实施例中,腐蚀厚度预测模型可以通过多组带有第一标签的第一训练样本进行训练获得。第一训练样本可以包括燃气管道在第一时间的多个位置的样本环境数据。其中,样本环境数据可以是过去一个月、过去一个星期等的历史环境数据。例如,上个月1日、2日、3日
…
20日燃气管道的每一个位置的环境数据作为一组样本环境数据,相应的上个月的21日、22日等作为相对于第一时间而言的第二时间。第一标签则可以是该燃气管道相应的多个位置在该第二时间由监测设备所获得的电化学腐蚀厚度。标签可以基于人工等方式进行标注。
61.在训练初始的腐蚀厚度预测模型时,智慧燃气管网安全管理平台130可以将每组样本历史环境数据输入至腐蚀厚度预测模型。通过腐蚀厚度预测模型的处理,输出的电化学腐蚀厚度。智慧燃气管网安全管理平台130可以基于每组样本历史环境数据的标签和腐蚀厚度预测模型的输出构建损失函数,基于损失函数迭代更新腐蚀厚度预测模型的参数,直到预设条件被满足训练完成,得到训练好的腐蚀厚度预测模型。其中,预设条件可以是损失函数小于阈值、收敛,或训练周期达到阈值。
62.在一些实施例中,腐蚀厚度预测模型的输入还包括:燃气管道材质、第一时间的至少一个位置中的每一个位置的腐蚀厚度、至少一个位置中的每一个位置的点位信息。
63.燃气管道材质可以表示燃气管道的材料信息。例如,燃气管道材质可以包括燃气管道的金属类型(如铁)、金属的杂质类型和含量等信息。
64.腐蚀厚度即电化学腐蚀厚度,第一时间的至少一个位置中的每一个位置的腐蚀厚度可以基于历史数据获取。示例性的,第一时间为上个月的1日、2日、3日,智慧燃气管网安全管理平台130可以从智慧燃气数据中心获取上个月的1日、2日、3日的燃气管道的至少一个位置中的每一个位置的腐蚀厚度。
65.点位信息可以指燃气管道表面各个位置的位置信息。至少一个位置中的每一个位置的点位信息可以包括每个位置的地理位置、地下埋设深度等。可以理解的是,不同位置的点位信息,还可以表征两个位置之间的距离信息。例如,智慧燃气管网安全管理平台130可以基于两个相邻的点位信息,获取该两个点位信息所对应的两个位置之间的相对距离。
66.每一个点位信息可以采用多种形式表示。例如,向量表示、坐标表示等。相应的,多个点位信息可以是点位的序列或点位矩阵的形式。
67.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以将燃气管道的环境数据311、燃气管道材质312、第一腐蚀厚度313、点位信息314输入至腐蚀厚度预测模型320,通过腐蚀厚度预测模型320的处理,输出电化学腐蚀厚度330。其中,仅为了方便表述,此处的第一腐蚀厚度是指燃气管道在第一时间的至少一个位置中的每一个位置的腐蚀厚度。
68.在一些实施例中,用于训练腐蚀厚度预测模型的第一训练样本还包括样本燃气管
道材质、样本第一腐蚀厚度、样本点位信息,关于腐蚀厚度预测模型的训练,参见前文关于腐蚀厚度预测模型训练的相关描述,此处不再赘述。
69.本说明书一些实施例,通过腐蚀厚度预测模型,可以有效地预测在未来一个或多个时刻燃气管道的多个位置的电化学腐蚀情况,为燃气管道提前防腐提供了基础,同时,考虑燃气管道的材质、历史的腐蚀情况、点位信息也有助于预测的结果更加准确。
70.图4是根据本说明书一些实施例所示的另一确定燃气管道电化学腐蚀厚度的方法的示例性示意图。
71.在一些实施例中,腐蚀厚度预测模型包括电位预测层和腐蚀预测层。智慧燃气管网安全管理平台130可以基于电位预测层对至少一个位置的环境数据,预测燃气管道在第二时间的至少一个位置中的每一个位置的电位;并基于腐蚀预测层对每一个位置的电位,预测在第二时间的每一个位置的腐蚀厚度。
72.电位预测层可以指确定燃气管道至少一个位置中的每一个位置的电位的处理层。电位预测层可以包括深度神经网络(dnn)模型、循环神经网络(rnn)、长短期记忆神经网络(lstm)模型或其他自定义的模型结构中的任意一种或组合。
73.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以将燃气管道在第一时间的至少一个位置中的每一个位置的环境数据输入电位预测层,经过电位预测层的处理,输出燃气管道在第二时间的至少一个位置中的每一个位置的电位。
74.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以通过智慧燃气管网对象平台150(例如,电位传感器)获取燃气管道表面各个位置的电位信息。例如,可以基于布置在燃气管道的某个位置的电位传感器,获取该位置当前的电位信息等。
75.在一些实施例中,电位预测层可以通过多组带有电位标签的第一训练样本进行单独训练获取。电位标签可以是每一组第一训练样本所对应的燃气管道的位置在历史的第二时间(即相对于第一训练样本对应的第一时间之后的第二时间)的电位,可以由布置在各个位置的电位传感器在前述第二时间获得。
76.在训练初始的电位预测层时,智慧燃气管网安全管理平台130可以将每组第一训练样本输入至电位预测层。通过电位预测层的处理,输出燃气管道在第二时间的至少一个位置中的每一个位置的电位。关于电位预测层的训练方式参见前文关于腐蚀厚度预测模型训练的相关描述。
77.腐蚀厚度预测层可以指确定燃气管道至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀厚度的处理层。腐蚀厚度预测层可以包括循环神经网络(rnn)、长短期记忆神经网络(lstm)模型或其他自定义的模型结构中的任意一种或组合。
78.在一些实施例中,腐蚀厚度预测层可以transformer模型,可以基于多组的样本数据的训练,学习到输入数据(例如,不同位置的点位信息、电位信息)之间的关系。可以理解的是,燃气管道的不同位置之间的电位存在相互影响(例如,两个位置的管道处,由于电位的相对高低关系,形成阴阳极而发生电子的转移等影响),另外,每个位置的燃气管道受其它位置的电位影响程度(例如,不同的管道位置之间的电位差、距离长短等相互的影响)不同,因此具有自注意力机制的transformer模型可以学习到燃气管道的不同位置之间相关数据(例如,环境数据差异、电位差异、距离差异等)的关联关系,使得预测的各个位置的电化学腐蚀度的结果更加准确。
79.在一些实施例中,如图4所示,智慧燃气管网安全管理平台130可以将燃气管道表面的多个位置的电位431输入至腐蚀厚度预测层422,输出燃气管道至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀厚度432。
80.在一些实施例中,腐蚀厚度预测层可以通过多组带有第二标签的第二样本训练数据进行单独训练获取。其中,第二样本训练数据可以包括燃气管道在第一时间的多个位置的电位。第二标签可以是每个位置在历史的第二时间(即相对于该第一时间之后的第二时间)的电化学腐蚀厚度。
81.在训练初始的腐蚀厚度预测层时,智慧燃气管网安全管理平台130可以将每组第二训练样本输入至腐蚀厚度预测层。通过腐蚀厚度预测层的处理,输出燃气管道在第二时间的电化学腐蚀厚度。关于腐蚀厚度预测层的训练方式,参见前文关于腐蚀厚度预测模型训练的相关描述。
82.在一些实施例中,电位预测层和腐蚀厚度预测层可以通过带有第一标签的第一训练样本进行联合训练获得。第一标签可以基于人工等方式进行标注。关于第一标签和第一训练样本,参见图3关于腐蚀厚度预测模型训练的相关描述。
83.在对电位预测层和腐蚀厚度预测层进行联合训练时,智慧燃气管网安全管理平台130可以将每组第一训练样本输入至电位预测层,得到燃气管道多个位置的电位;将多个位置的电位作为训练样本数据输入至腐蚀厚度预测层,得到燃气管道多个位置中的每一个位置的电化学腐蚀厚度。基于每组第一训练样本对应的第一标签和腐蚀厚度预测层的输出构建损失函数,基于损失函数同步迭代更新电位预测层和腐蚀厚度预测层的参数,直到预设条件被满足训练完成,得到训练好的电位预测层和腐蚀厚度预测层。其中,预设条件可以是损失函数小于阈值、收敛,或训练周期达到阈值。
84.在一些实施例中,电位预测层的输入还包括燃气管道材质。关于燃气管道材质的相关内容参见图3及其描述。
85.如图4所示,智慧燃气管网安全管理平台130将燃气管道在第一时间的至少一个位置中的每一个位置的环境数据411、燃气管道材质412输入至电位预测层421,基于电位预测层421的处理,输出燃气管道的至少一个位置中的每一个位置在第二时间的电位431。
86.在一些实施例中,腐蚀预测层的输入还包括第一腐蚀厚度和点位信息。其中,为方便表述,此处的第一腐蚀厚度为燃气管道在第一时间的至少一个位置中的每一个位置的腐蚀厚度;点位信息为燃气管道的至少一个位置中的每一个位置的点位信息。
87.如图4所示,智慧燃气管网安全管理平台130将燃气管道在第二时间的至少一个位置中的每一个位置的电位431、第一腐蚀厚度413、点位信息414输入至腐蚀预测层420,基于腐蚀预测层422的处理,输出燃气管道的至少一个位置中的每一个位置在第二时间的电化学腐蚀厚度432。
88.在一些实施中,在对电位预测层和腐蚀厚度预测层进行联合训练时,样本训练数据还包括样本燃气管道材质、样本第一腐蚀厚度、样本点位信息。每组训练样本的标签则可以是每组训练样本所对应的电化学腐蚀厚度。关于样本燃气管道材质、样本第一腐蚀厚度、样本电位信息以及标签,参见前文关于电位预测层和腐蚀厚度预测层进行联合训练的相关描述,此处不再赘述。
89.在对电位预测层和腐蚀厚度预测层进行联合训练时,智慧燃气管网安全管理平台
130可以将每组样本历史环境数据、样本燃气管道材质输入至电位预测层,得到多个位置的电位;将多个位置的电位作为训练样本数据,和样本第一腐蚀厚度、样本点位信息输入至腐蚀厚度预测层,得到燃气管道至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀厚度。关于电位预测层和腐蚀厚度预测层的联合训练的更多内容参见前文联合训练的相关描述,此处不再赘述。
90.本说明书一些实施例,通过腐蚀厚度预测模型的电位预测层的处理,确定燃气管道表面各个位置的电位信息,并基于电位信息通过腐蚀厚度预测层的处理确定各个位置的电化学腐蚀厚度,可以使得预测的电化学腐蚀情况更有针对性,同时,考虑燃气管道的材质、历史的腐蚀情况、点位信息,也有助于预测的结果更加精确。
91.图5是根据本说明书一些实施例所示的确定燃气管道防护方案的方法示例性流程图。
92.在一些实施例中,流程500可以由智慧燃气管网安全管理平台130执行。
93.步骤510,获取燃气管道的厚度与第二时间的电化学腐蚀度的差值。
94.燃气管道的厚度可以表征燃气管道当前的管壁厚度的值。例如,10mm、26mm等。燃气管道的厚度可以基于智慧燃气管网对象平台150(例如,测量设备)获得。在一些实施例中,在燃气管道的运营过程中,由于受到外部因素(例如,外部压力、腐蚀等)影响,不同位置、不同时间点的燃气管道的厚度的变化可以基于智慧燃气管网对象平台150实时监测获得。
95.第二时间的电化学腐蚀度是指未来的多个时间点的电化学腐蚀度。关于第二时间和电化学腐蚀度的相关内容参见图2及其描述。
96.燃气管道的厚度与第二时间的电化学腐蚀度的差值可以表征燃气管道受到电化学腐蚀的程度。例如,燃气管道的厚度为20mm,电化学腐蚀度为2mm,则差值为20mm-2mm=18mm。可以理解的是,初始的(例如,布设燃气管道时)燃气管道的厚度为固定值,若受到第一时间的电化学腐蚀,当前的燃气管道厚度减小,当第二时间的电化学腐蚀度越大时,将会逐步腐蚀到燃气管道内壁,进而导致燃气泄漏等燃气事故,需要对燃气管道进行电化学腐蚀预防。该差值同时也反映当前某个位置的燃气管道的安全程度。该差值越小,表示电化学腐蚀程度越大,燃气管道的安全风险越大。
97.步骤520,当差值小于第一阈值时,基于第一方案确定燃气管道防护方案。
98.第一阈值可以是预设的燃气管道的厚度第一预警阈值,例如,15mm。第一阈值可以基于初始的燃气管道的厚度的第一预设比例进行设置。例如,初始的燃气管道的厚度为20mm,可以预设10%,第一阈值可以设置为20mm-(20mm*10%)=18mm。
99.在一些实施例中,当燃气管道的厚度与第二时间的电化学腐蚀度的差值小于第一阈值时,智慧燃气管网安全管理平台130可以基于第一方案确定燃气管道防护方案。
100.仅作为示例的,第一方案可以包括对燃气管道进行周期性的清理。例如,可以基于智慧燃气管网维护工程对象分平台对差值小于第一阈值的燃气管道位置进行周期性的污垢清理等。
101.第一方案还可以包括抗氧化处理。例如,可以基于智慧燃气管网维护工程对象分平台对差值小于第一阈值的燃气管道位置的外壁涂抹抗氧化抗腐蚀涂层处理。
102.第一方案还可以包括燃气净化等。例如,可以减少输送的燃气中的杂质含量(如脱
硫处理等)。
103.步骤530,当差值小于第二阈值时,基于第二方案确定燃气管道防护方案,第二阈值小于第一阈值。
104.第二阈值可以是预设的燃气管道的厚度第二预警阈值,其中,第二阈值小于第一阈值。例如,第一阈值为18mm,第二阈值可以是10mm。第二阈值可以基于初始的燃气管道厚度的第二预设比例进行设置。例如,初始的燃气管道的厚度为20mm,当第一预设比例为10%,则第二预设比例可以设置为30%,第二阈值可以设置为20mm-(20mm*30%)=14mm。此处仅作为示例,可以理解的是,在逐渐受到电化学腐蚀后,燃气管道的厚度相应地逐渐减少,当其厚度小于第二阈值时,表示燃气管道的电化学腐蚀程度更严重,安全风险更高。
105.在一些实施例中,当燃气管道的厚度与第二时间的电化学腐蚀度的差值小于第二阈值时,智慧燃气管网安全管理平台130可以基于第二方案确定燃气管道防护方案。
106.在一些实施例中,第二方案可以包括第一防护方案和第二防护方案。
107.第一防护方案可以指阴极保护方案。例如,可以通过在燃气管道上加装电力激励装置,使得大量的正电流流入燃气管道所在的土壤层,可以有效降低燃气管道作为电化学反应正极的时间,从而使得燃气管道作为和土壤层一样的阴极,进而减缓对燃气管道外壁的电化学腐蚀。
108.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以基于智慧燃气管网维护工程对象分平台沿燃气管道逐段分布预设数量和预设电流功率的阴极保护站,可以为管道土壤层提供足够的电流供应。需要说明的是,每一个阴极保护站具有一定的保护半径,阴极保护站选址的不同,第一防护方案对管网的保护覆盖范围和保护效果不同。
109.第二防护方案可以指牺牲阳极保护方案。例如,可以通过将还原性较强的金属作为保护极,与被保护金属(如,燃气管道的材质金属)相连构成原电池。此时,还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应,被保护的金属(如燃气管道)作为正极可以避免腐蚀。
110.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以根据燃气管道的覆盖范围、不同位置的电化学腐蚀情况、成本预算等实际情况,基于第二方案确定燃气管道防护方案。示例性的,可以根据燃气管道的分布,对不同区域的燃气管道采用第一防护方案或第二防护方案的一种或组合。本说明书对比不作限定。
111.在一些实施例中,第一防护方案包括确定至少一个阴极保护站的选址方案。
112.选址方案可以指为燃气管道设置多个阴极保护站的位置设定方案。例如,可以基于预设的距离间隔为燃气管道设置多个阴极保护站。
113.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以基于燃气管网的分布、覆盖范围、需要修建阴极保护站的预设数量等信息,基于预设的距离步长等方式确定阴极保护站的选址方案。例如,管网的范围宽度为10km,可以将管网分为5段燃气管道(每段长度为2km),阴极保护站的预设数量为5个,在燃气管道每个分段的中点位置分别修建一个阴极保护站。其中,阴极保护站的预设数量可以基于实际的需求(例如,修建成本)等确定。
114.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以根据燃气管道不同位置的电化学腐蚀度的情况,基于预设算法确定选址方案。关于基于预设算法确定选址方案的相关内容参见图6及其描述。
115.本说明书一些实施例,根据燃气管道的电化学腐蚀程度确定燃气管道不同的防护
方案,可以丰富防护方案的同时,对燃气管道的防护更有针对性。
116.应当注意的是,上述有关流程500的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本说明书的指导下可以对流程进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
117.图6是根据本说明书一些实施例所示的确定目标选址方案方法的示例性流程图。
118.在一些实施例中,流程600可以由智慧燃气管网安全管理平台130执行。
119.步骤610,确定多个候选选址方案,多个候选选址方案的每一个候选选址方案包括一组阴极保护站的选址坐标。
120.候选选址方案可以指备选的用于确定燃气管道阴极保护站的位置的方案。候选选址方案中可以包括一组阴极保护站的选址坐标,即候选选址方案中候选选址方案的选址参数。例如,某个候选选址方案xi=(x
i1
,x
i2
,x
i3
,
…
,x
in
,
…
,x
id
),其中,i、n、d为正整数,i表示方案的编号;n表示第n个燃气管道的位置,d表示预设的阴极保护站的数量。x
in
则表示第i个方案的第n个位置的阴极保护站的选址坐标。
121.选址坐标可以指设置阴极保护站的燃气管道的位置坐标。
122.在一些实施例中,选址坐标可以燃气管网中的燃气管道的地理分布确定。其可以是基于燃气管道某个位置的地理经纬度的坐标进行表示。例如,(40.1,60.81)。
123.在一些实施例中,选址坐标还可以基于燃气管网中燃气管道的预设坐标体系确定。例如,可以基于燃气管道在城市的分布区域、燃气管道的分段以及各分段预设的位置标记确定。示例性的,选址坐标可以是(a,0)、(a,10)、(a,20),其分别表示以a段燃气管道接口处为起点,0m、10m、20m的位置。关于选址坐标可以是各种方案,此处仅作为示例。
124.在一些实施例中,初始的多个候选选址方案可以通过随机的方法生成。
125.步骤620,对多个候选选址方案进行至少一轮迭代更新,基于预设评估函数确定目标选址方案。
126.目标选址方案可以指最终用于确定燃气管道阴极保护站的位置的方案。在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以对初始的多个候选选址方案进行至少一轮迭代更新,并基于预设评估函数确定每个候选选址方案的评估值,并基于评估值的高低进行排序处理(例如,降序),进而选择排名最高的评估值所对应的候选选择方案作为目标选址方案。
127.评估值可以用于评估每一个候选选址方案的电化学腐蚀防护的效果。评估值可以是一个数值,其值越大,表示候选选址方案的防护效果越好。评估值可以基于预设的评估函数所获得的评估函数值确定。
128.在一些实施例中,评估函数相关于第二时间的腐蚀厚度。示例性的,评估函数可以根据候选选址方案中的各个阴极保护站的选址坐标,模拟建立阴极保护站,并基于腐蚀厚度预测模型预测燃气管道在第二时间的至少一个位置的每一个位置的电化学腐蚀厚度,并确定上述所有位置的电化学腐蚀厚度的总和。
129.可以理解的是,当该总和的值越小时,表示基于该候选选址方案所确定的阴极保护站的燃气管道防护效果越好。相应的,评估函数的评估值可以与该总和的值成反比关系。示例性的,评估函数可以是g(xi)=1/s,其中,g(xi)的值表示第i个候选选址方案xi的评估值,s为第二时间的至少一个位置的每一个位置的电化学腐蚀厚度的总和。
130.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以通过对初始候选选址方案进行多轮迭代更新,并基于每一轮的迭代更新后,比较多个更新后的候选选址方案的评估值的方式确定目标选址方案。其中,随机生成的初始候选选址方案为(x
0i1
,x
0i2
,
…
,x
0in
,
…
,x
0id
)等,其中,0为标识符,其表示迭代的轮次,第0轮迭代,即还未开始迭代的初始值,相应的,1表示第一轮迭代,2表示第二轮迭代,依次类推。
131.在一些实施例中,至少一轮迭代更新的每一轮包括:对于至少一个阴极保护站的选址方案,基于阴极保护站的选址方案与历史最优阴极保护站的选址方案的关系更新对应的待处理多维增量,并基于更新后的多维增量对候选阴极保护站的选址方案进行更新。具体可以是下述步骤s1和步骤s2:步骤s1,对于至少一个阴极保护站的选址方案,基于阴极保护站的选址方案与历史最优阴极保护站的选址方案的关系更新对应的待处理多维增量。
132.在一些实施例中,对于候选选址方案xi,历史最优阴极保护站的选址方案包括候选选址方案xi对应的个体最优选址方案,以及与多个候选选址方案共同对应的体最优选址方案。其中,多个候选选址方案对应的体最优选址方案相同,个体最优选址方案不同。
133.第i个候选选址方案对应的个体最选址方案可以指截至当前迭代更新轮,第i个候选选址方案对应的多个更新候选选址方案中评估值最高的更新候选选址方案。例如,第k轮迭代时,第i个候选选址方案对应的个体最优选址方案可以是前k-1轮迭代过程中,所有更新的第i个候选选址方案中评估值最高的更新候选选址方案。
134.第i个候选选址方案对应的体最优选址方案可以指截至当前迭代轮次,多个候选选址方案对应的所有更新候选选址方案中评估值最优的更新候选选址方案。例如,第k轮迭代时,第i个候选选址方案对应的体最优选址方案可以是所有候选选址方案在前k-1轮迭代过程中,评估值最优的更新候选选址方案。
135.多维增量是指候选选址方案中候选选址参数的更新幅度。多维增量可以包括多个,多个多维增量可以与多个候选选址方案一一对应。多维增量可以包括多个子增量,每个子增量代表多维增量的每一维的元素。多个子增量可以与候选选址方案中每一个阴极保护站的选址坐标的调整幅度(选址坐标的偏移或调整的方向和距离大小)一一对应。多维增量可以表示为v
in
=(v
i1
,v
i2
,
…
,v
id
),v
in
表示第n个阴极保护站的选址坐标的调整幅度。例如,对于候选选址方案xi,v
i1
表示x
i1
的调整幅度,v
i2
表示x
i2
的调整幅度,依此类推。需要说明的是,v
id
需要满足约束条件,如调整后的v
id
,其所对应的阴极保护站的选址坐标在燃气管网的范围内。
136.在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130对候选选址方案的迭代更新包括,基于与每个选址参数对应的子增量迭代更新每个选址参数。例如,可以将子增量与原来的选址参数相加,得到更新后的选址参数,即更新后的多维增量可以表示为(x
i1
+v
i1
,x
i2
+v
i2
,
…
,x
in
+v
in
,
…
,x
id
+v
id
)。其中,选址参数相加,可以表征选址参数所对应的阴极保护站的选址坐标的偏移量(包括偏移的方向)。
137.在一些实施例中,对于多轮迭代更新中的至少一轮,智慧燃气管网安全管理平台130可以基于候选选址方案与历史最优阴极保护站的选址方案的关系,基于如下所示的公式(1)更新候选选址方案的多维增量,得到更新后多维增量。
[0138]vk+1id
=wv
idk
+c1r1(p
kid,pbest-x
kid
)+c2r2(p
kid,gbest-x
kid
)(1)
其中,对于公式(1),i表示多个(例如,n个)候选方案中每一个候选方案的方案编号,i为小于等于n的正整数;d表示候选选址方案的维度,每一个维度即表示每一个阴极保护站的选址参数(选址坐标);k表示当前迭代的轮次;w为预设的权重系数,例如,0.3等。
[0139]vidk
表示在第k轮迭代时,第i个候选选址方案中的第d维选址参数的调整幅度(第d维选址参数的增量)。
[0140]
c1表示个体学习因子,可以是预设的系数,例如,0.4;c2表示体学习因子,可以是预设的系统,例如,0.5;r1和r2均可以为[0,1]区间内的预设的值,例如,r1=0.4,r2=0.6。r1和r2可以是随机的,用于增加局部(个体)和全局(体)搜索的随机性。
[0141]
x
kid
表示在第k轮迭代时,第i个候选选址方案的第d维选址参数。
[0142]
p
kid,pbest
表示在第k轮迭代时,第i个候选选址方案中,第d维选址参数所对应的个体最优选址参数,其可以基于对第i个候选选址方案在前k-1轮迭代的更新选址方案中的所有维度的选址参数进行搜索获得。
[0143]
p
kid,gbest
表示在第k轮迭代时,第i个候选选址方案中,第d维选址参数所对应的体最优选址参数,其可以基于对所有的候选选址方案在前k-1轮迭代的更新选址方案中的所有维度的选址参数进行搜索获得。
[0144]
基于上述公式(1),智慧燃气管网安全管理平台130可以更新候选选址方案xi中每一个阴极保护站的选址坐标的调整幅度,即多维增量v
k+1id
,从而得到更新后的多维增量。
[0145]
步骤s2,基于更新后的多维增量对候选阴极保护站的选址方案进行更新。
[0146]
在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以基于每一轮迭代获得候选选址方案的更新后的多维增量对该候选选址方案进行更新,更新的方式可以基于如下的公式(2):x
k+1id
=x
kid
+v
k+1id
(2)公式(2)中的x
k+1id
即为本轮迭代(第k+1轮)的第d维选址参数(即第d个位置的位置坐标),x
kid
即为上一迭代(第k轮)的第d维的选址参数,v
k+1id
即为该第d维选址参数的增量。
[0147]
在一些实施例中,智慧燃气管网安全管理平台130可以将本轮更新后的阴极保护站的选址方案作为下一轮迭代的候选选址方案,直至满足迭代终止的条件。
[0148]
在一些实施例中,迭代终止的条件可以包括预设条件被满足等。预设条件可以是评估值满足要求,或者评估值收敛,或者迭代达到规定次数等的一种或组合。
[0149]
本说明书一些实施例,通过预设算法对多个候选选址方案进行迭代更新,有助于快速获得有优的选址方案,并基于最优的选址方案对燃气管道进行阴极保护站的位置设置,使得燃气管道的防护更全面、更有效。
[0150]
应当注意的是,上述有关流程600的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本说明书的指导下可以对流程进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。
[0151]
本说明书实施例之一提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储计算机指令,当计算机读取存储介质中的计算机指令后,所述计算机执行前述的智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法。
[0152]
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能
会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
[0153]
同时,本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
[0154]
此外,除非权利要求中明确说明,本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
[0155]
同理,应当注意的是,为了简化本说明书披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本说明书实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
[0156]
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
[0157]
针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是,如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方,以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
[0158]
最后,应当理解的是,本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此,作为示例而非限制,本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地,本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。
技术特征:
1.智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法,其特征在于,基于智慧燃气管道电化学腐蚀安全评估物联网系统的智慧燃气管网安全管理平台实现,所述方法包括:获取燃气管道在第一时间的至少一个位置的环境数据;基于所述至少一个位置的所述环境数据,确定所述燃气管道在第二时间的所述至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀度;所述第一时间在所述第二时间之前;基于所述电化学腐蚀度,确定所述燃气管道的防护方案。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统还包括:智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气管网传感网络平台、智慧燃气管网对象平台;所述智慧燃气管网对象平台用于获取所述燃气管道的所述环境数据,并将所述环境数据通过所述智慧燃气管网传感网络平台传递至所述智慧燃气管网安全管理平台;所述方法还包括:基于所述智慧燃气服务平台将所述燃气管道的所述防护方案反馈至所述智慧燃气用户平台。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述至少一个位置的所述环境数据,确定所述燃气管道在第二时间的所述至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀度,包括:基于腐蚀厚度预测模型对所述环境数据进行处理,确定所述燃气管道在所述第二时间的所述至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀厚度,所述腐蚀厚度预测模型为机器学习模型。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述腐蚀厚度预测模型包括电位预测层和腐蚀预测层;所述基于腐蚀厚度预测模型对所述环境数据进行处理,确定所述燃气管道在的所述第二时间的所述至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀厚度包括:基于所述电位预测层对所述至少一个位置的所述环境数据的处理,预测所述燃气管道在所述第二时间的所述至少一个位置中的每一个位置的电位;基于所述腐蚀预测层对所述每一个位置的所述电位,预测在所述第二时间所述每一个位置的腐蚀厚度。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述电化学腐蚀度,确定所述燃气管道的防护方案,包括:获取所述燃气管道的厚度与所述第二时间的电化学腐蚀度的差值;当所述差值小于第一阈值时,基于第一方案确定所述燃气管道防护方案;当所述差值小于第二阈值时,基于第二方案确定所述燃气管道防护方案,所述第二阈值小于所述第一阈值。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第二方案包括确定至少一个阴极保护站的选址方案,所述确定阴极保护站的选址方案,包括:确定多个候选选址方案,所述多个候选选址方案的每一个候选选址方案包括一组阴极保护站的选址坐标;
对所述多个候选选址方案进行至少一轮迭代更新,基于预设评估函数确定目标选址方案。7.智慧燃气管道电化学腐蚀评估物联网系统,其特征在于,包括:智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气管网安全管理平台、智慧燃气管网传感网络平台、智慧燃气管网对象平台;所述智慧燃气管网对象平台用于获取燃气管道在第一时间的至少一个位置的环境数据,并将所述环境数据通过所述智慧燃气管网传感网络平台传递至所述智慧燃气管网安全管理平台;所述智慧燃气管网安全管理平台被配置为用于:基于所述至少一个位置的所述环境数据,确定所述燃气管道在第二时间的所述至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀度;所述第一时间在所述第二时间之前;基于所述电化学腐蚀度,确定所述燃气管道的防护方案;所述智慧燃气服务平台用于将所述燃气管道的防护方案反馈至智慧燃气用户平台。8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述智慧燃气管网安全管理平台被配置为进一步用于:基于腐蚀厚度预测模型对所述环境数据进行处理,确定所述燃气管道在所述第二时间的所述至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀厚度,所述腐蚀厚度预测模型为机器学习模型。9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述智慧燃气管网安全管理平台被配置为进一步用于:基于所述至少一个位置的所述环境数据,预测所述燃气管道在所述第二时间的所述至少一个位置中的每一个位置的电位;基于所述每一个位置的所述电位,预测在所述第二时间所述每一个位置的腐蚀厚度。10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储计算机指令,当计算机读取存储介质中的计算机指令后,计算机执行如权利要求1所述的智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法。
技术总结
本说明书实施例提供智慧燃气管道电化学腐蚀评估方法和物联网系统、介质,基于智慧燃气管道电化学腐蚀安全评估物联网系统的智慧燃气管网安全管理平台实现,该方法包括:获取燃气管道在第一时间的至少一个位置的环境数据;基于至少一个位置的环境数据,确定燃气管道在第二时间的至少一个位置中的每一个位置的电化学腐蚀度;第一时间在所述第二时间之前;基于电化学腐蚀度,确定燃气管道的防护方案。显著提高对燃气管道电化学腐蚀情况的安全评估效率,同时,实现结合燃气管道的实际情况,做出有针对性的燃气管道的防护方案,保证燃气管道的安全运作。管道的安全运作。管道的安全运作。
