超声波计量装置远程管控方法与智慧燃气物联网系统与流程

1.本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种超声波计量装置远程管控方法与智慧燃气物联网系统。


背景技术：

2.随着燃气在生活中的应用越来越广泛，超声波计量装置在燃气计量管理方面得到越来越多的应用。通过安装在燃气管道的多个超声波计量装置可以测量燃气管道内的燃气的流量，并对燃气管道内的燃气的流量进行监控。但针对超声波计量装置，还存在远程管控滞后、智能化低等方面的问题以及超声波计量装置的准确度的管理效率低等方面的问题。
3.因此，希望提供一种超声波计量装置远程管控方法与智慧燃气物联网系统，可以远程管控超声波计量装置，提高超声波计量装置的准确度的管理效率及智能化。


技术实现要素：

4.发明内容包括一种超声波计量装置远程管控方法，所述方法基于超声波计量装置远程管控物联网系统的智慧燃气设备管理平台执行，包括：获取至少一个超声波计量装置的计量数据；将所述至少一个超声波计量装置中的任意一个所述超声波计量装置确定为当前计量装置；基于所述当前计量装置的计量数据和关联计量装置的计量数据，对所述当前计量装置进行核验，确定所述当前计量装置的准确度，所述关联计量装置包括所述当前计量装置的上级计量装置、下级计量装置和并列计量装置中的至少一个；基于所述至少一个超声波计量装置对应的至少一个所述当前计量装置的准确度，向目标计量装置发送调整指令。
5.发明内容包括一种超声波计量装置远程管控物联网系统，所述物联网系统包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气设备管理平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台；所述智慧燃气用户平台包括多个智慧燃气用户分平台；所述智慧燃气服务平台包括多个智慧燃气服务分平台；所述智慧燃气设备管理平台包括多个智慧燃气设备管理分平台和智慧燃气数据中心，所述智慧燃气设备管理平台用于将调整指令通过所述智慧燃气数据中心传递至所述智慧燃气传感网络平台；所述智慧燃气传感网络平台用于与所述智慧燃气数据中心和所述智慧燃气对象平台进行交互，所述智慧燃气传感网络平台用于将所述调整指令传递至所述智慧燃气对象平台；所述智慧燃气对象平台用于获取至少一个超声波计量装置的计量数据；所述智慧燃气设备管理平台用于：将所述至少一个超声波计量装置中的任意一个所述超声波计量装置确定为当前计量装置；基于所述当前计量装置的计量数据和关联计量装置的计量数据，对所述当前计量装置进行核验，确定所述当前计量装置的准确度，所述关联计量装置包括所述当前计量装置的上级计量装置、下级计量装置和并列计量装置中的至少一个；基于所述至少一个超声波计量装置对应的至少一个所述当前计量装置的准确度，向目标计量装置发送所述调整指令。
6.有益效果：通过超声波计量装置远程管控方法，可以更加迅速地调整目标计量装
置，获得更加准确的计量数据，可以远程管理计量装置，提高了管理效率，实现管理信息化、智能化。
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超声波计量装置远程管控物联网系统的平台结构图；图2是根据本说明书一些实施例所示的超声波计量装置远程管控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上传频率指令的示例性流程图；图4是根据本说明书一些实施例所示的确定可疑异常参数的示例性示意图；附图标记说明：100、超声波计量装置远程管控物联网系统。
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.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。
10.本说明一些实施例，通过接收多个超声波计量装置上传的计量数据，基于多个超声波计量装置的计量数据，评估超声波计量装置的准确度；根据超声波计量装置的准确度，向计量装置发送控制指令（例如，数据上传频率、参数调整指令），从而实现超声波计量装置远程管控。
11.图1是根据本说明书一些实施例所示的超声波计量装置远程管控物联网系统的平台结构图。
12.如图1所示，超声波计量装置远程管控物联网系统100可以包括依次连接的智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气设备管理平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台。
13.智慧燃气用户平台可以是用于与用户进行交互的平台。在一些实施例中，智慧燃气用户平台可以被配置为终端设备。
14.在一些实施例中，智慧燃气用户平台可以包括多个智慧燃气用户分平台。例如，燃气用户分平台、监管用户分平台以及政府用户分平台。
15.燃气用户分平台可以是用于为燃气用户提供燃气使用相关数据以及燃气问题解
决方案等。监管用户分平台可以用于对整个超声波计量装置远程管控物联网系统100的运行进行监管。政府用户分平台可以是为政府用户提供燃气运营相关数据的平台。
16.在一些实施例中，智慧燃气用户平台可以基于燃气用户分平台，将燃气设备参数管理信息（如计量装置的计量数据等）发送至燃气用户。关于计量装置的计量数据的具体内容可以参见图2及其相关内容。
17.智慧燃气服务平台可以是用于接收和传输咨询信息、查询指令、故障处理方案等数据和/或信息的平台。智慧燃气服务平台可以从智慧燃气安全管理平台（例如，智慧燃气数据中心）获取燃气设备参数管理信息等，并发送至智慧燃气用户平台。
18.在一些实施例中，智慧燃气服务平台可以包括多个智慧燃气服务分平台。例如，智慧用气服务分平台、智慧监管服务分平台以及智慧运营服务分平台。不同的智慧燃气服务分平台对应不同的智慧燃气用户分平台并进行交互。
19.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。
20.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。
21.智慧运营服务分平台可以是为政府用户提供燃气运营相关信息的平台。
22.在一些实施例中，智慧燃气服务平台可以基于智慧运营服务分平台，将计量设备参数管理信息发送至政府用户分平台。
23.智慧燃气设备管理平台可以是统筹、协调各功能平台之间的联系和协作，并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。
24.在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以包括多个智慧燃气设备管理分平台和智慧燃气数据中心。例如，智慧燃气户内设备参数管理分平台、智慧燃气管网设备参数管理分平台。
25.智慧燃气户内设备参数管理分平台可以是用于对智慧燃气户内设备进行管理的平台。在一些实施例中，智慧燃气户内设备参数管理分平台可以包括但不限于设备运行参数监测预警模块和设备参数远程管理模块。智慧燃气户内设备参数管理分平台可以通过前述各模块对智慧燃气户内设备的相关数据进行分析处理。
26.智慧燃气管网设备参数管理分平台可以是用于对智慧燃气管网设备进行管理的平台。在一些实施例中，智慧燃气管网设备参数管理分平台可以包括但不限于设备运行参数监测预警模块和设备参数远程管理模块。智慧燃气管网设备参数管理分平台可以通过前述各模块对智慧燃气管网设备的相关数据进行分析处理。
27.智慧燃气数据中心可以用于存储和管理超声波计量装置远程管控物联网系统100的所有运行信息。在一些实施例中，智慧燃气数据中心可以被配置为存储设备，用于存储与户内、管网设备参数管理数据相关的数据等。例如，相关数据可以是计量设备参数管理数据，包括燃气管道内的计量设备的运行数据的监测。
28.在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以将至少一个超声波计量装置中的任意一个超声波计量装置确定为当前计量装置；基于当前计量装置的计量数据和关联计量装置的计量数据，对当前计量装置进行核验，确定当前计量装置的准确度；基于至少一个超声波计量装置对应的至少一个当前计量装置的准确度，向目标计量装置发送调整指令；将调整指令通过智慧燃气数据中心传递至智慧燃气传感网络平台。关于上述部分的更多内容可以参见图2及其相关描述。
29.在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以通过智慧燃气数据中心分别与智慧燃气服务平台、智慧燃气传感网络平台进行信息交互。例如，智慧燃气数据中心可以将户内、管网设备参数管理相关数据发送至智慧燃气服务平台。又例如，智慧燃气数据中心可以发送获取户内、管网设备参数管理相关数据指令至智慧燃气传感网络平台，以获取户内、管网设备参数管理的相关数据。
30.智慧燃气传感网络平台可以是对传感通信进行管理的功能平台。在一些实施例中，智慧燃气传感网络平台可以实现感知信息传感通信和控制信息传感通信的功能。
31.在一些实施例中，智慧燃气传感网络平台可以包括智慧燃气户内设备传感网络分平台、智慧燃气管网设备传感网络分平台，可以分别用于获取燃气户内设备和燃气管网设备的运行信息。
32.在一些实施例中，智慧燃气传感网络平台可以与智慧燃气数据中心和智慧燃气对象平台进行交互。例如，智慧燃气传感网络平台将调整指令传递至智慧燃气对象平台。
33.智慧燃气对象平台可以是感知信息生成和控制信息执行的功能平台。例如，智慧燃气对象平台可以监控并生成燃气管网设备的运行信息。
34.在一些实施例中，智慧燃气对象平台可以用于获取至少一个超声波计量装置的计量数据。
35.在一些实施例中，智慧燃气对象平台可以包括智慧燃气户内设备对象分平台和智慧燃气管网设备对象分平台。
36.在一些实施例中，智慧燃气户内设备对象分平台可以被配置为燃气用户的各类燃气户内设备。例如，燃气用户的超声波燃气表、超声波流量计等。
37.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管网设备和监测设备。例如，管网设备可以包括管网的燃气管道、调压站等，监控设备可以包括配置于燃气管道的流量计等。
38.基于超声波计量装置远程管控物联网系统100，可以在智慧燃气对象平台与智慧燃气用户平台之间形成信息运行闭环，并在超声波计量装置远程管控物联网系统的统一管理下协调、规律运行，实现户内、管网设备参数管理信息化、智慧化。
39.图2是根据本说明书一些实施例所示的超声波计量装置远程管控方法的示例性流程图。在一些实施例中，图2中的步骤可以基于智慧燃气设备管理平台执行。如图2所示，图2中的步骤包括下述步骤：s210，获取至少一个超声波计量装置的计量数据。
40.超声波计量装置可以配置于燃气管道的一个或多个位置（如多个进气口处）。其中，燃气管道的进气口处可以包括主燃气管道进气口处和分支燃气管道进口处等。
41.计量数据可以指表征燃气管道内燃气流量的数据。
42.在一些实施例中，计量数据可以通过超声波计量装置对燃气管道进行监测获取。智慧燃气设备管理平台可以通过不同位置的超声波计量装置获取燃气管道不同位置的计量数据。
43.s220，将至少一个超声波计量装置中的任意一个超声波计量装置确定为当前计量装置，基于当前计量装置的计量数据和关联计量装置的计量数据对当前计量装置进行核验，确定当前计量装置的准确度。
44.关联计量装置可以指配置于和当前计量装置所在管道相关联的管道中的计量装置。
45.在一些实施例中，关联计量装置可以包括当前计量装置的上级计量装置、下级计量装置和并列计量装置中的至少一个。
46.上级计量装置可以指位于当前计量装置上游管道的超声波计量装置。下级计量装置可以指位于当前计量装置下游管道的超声波计量装置。
47.并列计量装置可以指与当前计量装置属于同一级，且同属于一个上游管道的下游管道中的计量装置。例如，上游管道x的下游管道有三个分支，分别包括计量装置a、b和c，以a为当前计量装置为，则b和c为当前计量装置a的并列计量装置。
48.准确度可以指计量装置的计量数据与实际流量相符合的程度。准确度可以用数值以及预设等级（如等级一至等级五）进行表示，数值和预设等级越大，准确度越大。
49.在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以通过多种方式确定当前计量装置的准确度。由于相邻的上级计量装置的计量数据等于（或者约等于）下级计量装置的计量数据之和，智慧燃气设备管理平台可以将当前计量装置的计量数据与其对应的下级计量装置的计量数据进行核验，确定当前计量装置的准确度，二者计量数据差异越小，当前计量装置的准确度越高。
50.在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以通过同一时段的上级计量装置的计量数据和并列计量装置的计量数据进行上游核验；通过同一时段的下级计量装置的计量数据和当前计量装置的计量数据进行下游核验；基于上游核验结果和下游核验结果，确定当前计量装置的准确度。
51.在一些实施例中，上游核验可以是核验同一时段的上级计量装置的计量数据与当前计量装置及其并列计量装置的计量数据之和的差值是否超过核验误差，若超过，则核验不通过。
52.在一些实施例中，下游核验可以是核验同一时段的当前计量装置的计量数据与多个下级计量装置的计量数据之和的差值是否超过核验误差，若超过，则核验不通过。
53.在一些实施例中，核验误差可以相关于上级计量装置、并列计量装置与当前计量装置之间的燃气密度、燃气压力，或者下级计量装置与当前计量装置之间的燃气密度、燃气压力，可以通过误差评估模型确定核验误差。
54.核验误差可以指核验当前计量装置的计量数据的可接受误差的最大值。
55.燃气密度可以指表征燃气管道内燃气密度的数据。
56.燃气压力可以指表征燃气管道内燃气压力的数据。
57.误差评估模型可以是确定核验误差的模型。在一些实施例中，误差评估模型可以是机器学习模型。例如，误差评估模型可以包括卷积神经网络模型、神经网络模型或其他自定义的模型结构等中的任意一种或组合。
58.在一些实施例中，误差评估模型的输入可以是上级计量装置、并列计量装置与当前计量装置之间的燃气密度、燃气压力，或者下级计量装置与当前计量装置之间的燃气密度、燃气压力。
59.在一些实施例中，误差评估模型的输入可以是一个序列。例如，序列可以是[(a, b), (c, d), (e, f), (g, h)]，其中，(a, b)为当前计量装置所在管道的燃气密度a、燃气
压力b，(c, d)、(e, f)、(g, h)分别为当前计量装置对应的三个下级计量装置所在的燃气管道的分支点到各自下级计量装置处的燃气密度、燃气压力。燃气管道分支点可以指当前计量装置所在管道与下级计量装置所在管道的交叉点。
[0060]
在一些实例中，误差评估模型的输出可以是当前计量装置的核验误差。
[0061]
在一些实施例中，可以基于大量带有标签的第一训练样本训练误差评估模型。第一训练样本的每组训练样本可以包括样本上级计量装置、并列计量装置与当前计量装置之间的燃气密度、燃气压力，或者样本下级计量装置与当前计量装置之间的燃气密度、燃气压力，第一训练样本的第一标签可以为不同训练样本对应的核验误差。在一些实施例中，第一训练样本对应的计量装置为经检测确定准确度合格的装置，第一标签可以根据历史记录中的计量装置的计量数据计算获取。例如，可以将经检测确定准确度合格的第一训练样本对应的计量装置之间的计量数据的误差值确定为第一训练样本对应的第一标签。
[0062]
误差评估模型基于计量装置之间的燃气密度、燃气压力，确定当前计量装置的核验误差，提高确定的核验误差的准确性，避免由于管道中燃气密度、压力变化，导致上下游的计量装置之间的数据不相符，误判计量装置的准确度的问题。
[0063]
上游核验结果可以指上级计量装置的计量数据与当前计量装置及其并列计量装置的计量数据进行核验的结果。上级计量装置的计量数据与当前计量装置及其并列计量装置的计量数据之间的差值若超过核验误差，则上游核验结果为不通过。
[0064]
下游核验结果可以指当前计量装置的计量数据与多个下级计量装置的计量数据进行核验的结果。当前计量装置的计量数据与多个下级计量装置的计量数据之间的差值若超过核验误差，则下游核验结果为不通过。
[0065]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台响应于上游核验结果、下游核验结果均为通过的情况，确定当前计量装置准确度为最高（如等级五级），即当前计量装置没有出现问题。
[0066]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台响应于上游核验结果、下游核验结果均为不通过的情况，确定当前计量装置准确度最低（如等级一级），即当前计量装置出现问题。
[0067]
在一些实施例中，响应于上游核验结果、下游核验结果中有一个不通过的情况，智慧燃气设备管理平台可以基于后文的相应方法确定当前计量装置的准确度。
[0068]
智慧燃气管网管理平台基于上游核验结果和下游核验结果，可以更加全面、准确地确定当前计量装置的准确度，有利于进一步提高确定的调整指令的准确性。
[0069]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台响应于上游核验结果和下游核验结果满足预设条件，可以对上级计量装置、下级计量装置和并列计量装置中的至少一个进行核验；基于上级计量装置、下级计量装置、并列计量装置中的至少一个的核验结果，确定当前计量装置的准确度。
[0070]
预设条件可以是上游核验结果、下游核验结果中有一项核验通过、一项核验不通过。
[0071]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以响应于上游核验结果不通过，对上级计量装置继续进行上游核验，和并列计量装置继续进行下游核验。由于上级计量装置已经和其下级计量装置进行过核验（即当前计量装置的上游核验），所以只需要对上级计量装置进行上游核验即可。由于并列计量装置已经和其上级计量装置、当前计量装置进行过核
验（即当前计量装置的上游核验），所以只需要对并列计量装置进行下游核验即可。其中，上级计量装置的上游核验与当前计量装置的上游核验类似，并列计量装置的下游核验与当前计量装置的下游核验类似，具体内容可以参见上述的相关描述。
[0072]
在一些实施例中，响应于对上级计量装置继续进行上游核验的结果和并列计量装置的下游核验结果为通过，智慧燃气设备管理平台可以认为当前计量装置可能出现问题，确定当前计量装置准确度最低（如等级一级）。
[0073]
在一些实施例中，响应于对上级计量装置继续进行上游核验的结果和/或并列计量装置的下游核验结果为未通过，智慧燃气设备管理平台可以认为可能是上级计量装置和/或并列计量装置出了问题，当前计量装置可能没有出现问题，其当前计量装置的准确度达到较高（如等级四级）。当对上级计量装置继续进行上游核验的结果为未通过时，智慧燃气设备管理平台可以继续向上核验。
[0074]
在一些实施例中，向上核验或向下核验的层级数可以由核验步数确定。例如，对当前计量装置的上一级计量装置进行核验，则核验步数为向上一步，若对当前计量装置的上两级计量装置进行核验，则核验步数为向上两步。关于核验步数的更多内容可以参见下述部分的相关内容。
[0075]
在一些实施例中，响应于向上两步进行核验的核验结果为通过，智慧燃气设备管理平台可以认为当前计量装置的上两级计量装置可能没有问题，确定是上级装置出现问题，则当前计量装置的准确度为较高（如等级四级）。响应于向上两步进行核验的核验结果为未通过，智慧燃气设备管理平台可以认为当前计量装置的上级计量装置可能没问题，确定当前计量装置出现问题，准确度为中等（如等级三级）。
[0076]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以响应于下游核验结果不通过，通过上述类似的方式对下级计量装置继续进行下游核验。
[0077]
通过进一步对当前计量装置的上级、下级、或并列计量装置的进行核验，确定上级、下级、或并列计量装置是否可以通过核验，进一步确定当前计量装置的准确度，可以提高确定的当前计量装置准确度的准确性。
[0078]
在一些实施例中，上级计量装置或下级计量装置的核验步数可以基于当前数据上传频率和历史准确度的变化参数确定。
[0079]
当前数据上传频率可以指当前时间上级或下级计量装置的数据上传的频率。
[0080]
历史准确度可以指历史时间的上级或下级计量装置的准确度。
[0081]
变化参数可以指表征相邻两次历史准确度之间的变化的参数，可以包括变化幅度、变化方向、历史准确度低于准确度阈值的次数等。其中，准确度阈值可以是预设的计量装置的准确度的最小值。关于历史准确度的变化参数的更多内容参见图3及其相关描述。
[0082]
在一些实施例中，当前数据上传频率可以由智慧燃气设备管理平台预设获取，历史准确度的变化参数可以由智慧燃气设备管理平台对相邻两次历史准确度之间的变化进行计算获取。
[0083]
在一些实施例中，核验步数可以与当前数据上传频率正相关、历史准确度的变化参数负相关。例如，当前数据上传频率越低，代表数据中心对该计量装置的关注越少，则上级计量装置或下级计量装置更有可能出现问题，核验步数越小。历史准确度变化参数中变化幅度越小、历史准确度低于准确度阈值的次数越少，该上级或下级计量装置出现问题的
可能性就更低，可以对再上一级（或者下一级）计量装置进行核验，增加核验步数，以使核验步数越大。
[0084]
基于当前数据上传频率和历史准确度的变化参数确定核验步数，可以进一步提高确定的当前计量装置准确度的准确性。
[0085]
s230，基于至少一个超声波计量装置对应的至少一个当前计量装置的准确度，向目标计量装置发送调整指令。
[0086]
目标计量装置可以是准确度低于准确度阈值，可能出现问题的计量装置。关于准确度阈值的更多内容可以参见上述s220的相关描述。
[0087]
智慧燃气设备平台可以重复s220确定至少一个超声波计量装置的全部或部分的准确度。
[0088]
调整指令可以指对目标计量装置进行调整的指令。例如停用目标计量装置的指令、调整目标计量装置的数据上传频率指令（如增大数据上传频率）以及调整目标计量装置的计量参数指令等。调整计量参数指令可以包括调整探头位置、校准声速以及进行反射补偿等。关于数据上传频率指令、计量参数指令的更多内容可以参见图3。
[0089]
智慧燃气设备管理平台可以通过多种方式确定调整指令。例如，智慧燃气设备管理平台基于目标计量装置的历史计量数据判断目标计量装置的异常类型，基于异常类型确定调整指令。
[0090]
关于确定数据上传频率指令、计量参数指令的更多内容可以参见图3。
[0091]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以基于智慧燃气数据中心，通过智慧燃气传感网络平台向目标计量装置发送调整指令。
[0092]
通过超声波计量装置远程管控方法，可以更加迅速地调整目标计量装置，获得更加准确的计量数据，可以远程管理计量装置，提高了管理效率，实现管理信息化、智能化。
[0093]
图3是根据本说明书一些实施例所示的确定上传频率指令的示例性流程图。在一些实施例中，图3中的步骤可以由智慧燃气设备管理平台执行。如图3所示，图3中的步骤包括下述步骤：在一些实施例中，调整指令可以包括数据上传频率指令。数据上传频率指令是用于调整计量装置的数据上传频率。数据上传频率可以是指在预设时间内计量装置将计量得到的计量数据上传至智慧燃气传感网络平台的频次。预设时间可以是系统默认或人为设置的值。智慧燃气设备管理平台可以通过下述s310至s330确定数据上传频率指令。
[0094]
s310，基于准确度，确定目标计量装置。
[0095]
关于准确度、目标计量装置的更多内容可以参见图2。
[0096]
在一些实施例中，计量装置的准确度阈值相关于核验误差。关于核验误差的更多内容可以参见图2。
[0097]
在一些实施例中，准确度阈值与核验误差负相关。例如，当核验误差较大时，表示管道内的燃气密度、燃气压力等波动较大，从而导致燃气流速波动较大，可以将对应的计量装置对应的准确度阈值调小。
[0098]
通过考虑核验误差对准确度阈值的影响，减少燃气在管道中是传输时密度、压力的变化，对计量装置的准确度的影响。
[0099]
s320，基于目标计量装置的历史计量数据，判断目标计量装置的异常类型。
[0100]
历史计量数据是指当前时间之前的一段时间范围内的计量数据。一段时间范围内可以是系统默认或人为设置的值。
[0101]
异常类型是指目标计量装置的准确度异常种类。异常类型可以包括偶发异常、非偶发异常等。偶发异常为目标计量装置的准确度偶尔低于准确度阈值。非偶发异常为目标计量装置的准确度经常低于准确度阈值。
[0102]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以通过多种方式判断异常类型。例如，智慧燃气设备管理平台可以对历史计量数据进行分析，当历史计量数据的波动大于波动阈值时，表示燃气流量波动导致计量数据准确度低，则判断目标计量装置的异常类型为偶发异常；反之，表示目标计量装置可能存在故障，则判断目标计量装置的异常类型为非偶发异常。
[0103]
其中，波动阈值可以是系统默认或人为设置的值。历史计量数据的波动可以是指燃气流量数据在一定时间段的变化量。例如，可以包括一定时间段内的燃气流量数据的标准差。
[0104]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以基于历史计量数据，确定目标计量装置的多个历史准确度；统计多个历史准确度的变化参数，变化参数包括相邻两次历史准确度之间的变化幅度和变化方向，以及历史准确度低于准确度阈值的次数；基于变化参数和目标计量装置的当前准确度，确定目标计量装置的异常类型。
[0105]
关于历史准确度的更多内容可以参见图2。
[0106]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以基于历史计量数据，通过与上游核验、下游核验类似的方式，确定历史准确度。关于上游核验、下游核验的更多内容可以参见图2。
[0107]
当前准确度是指当前时刻的准确度。
[0108]
在一些实施例中，在当前准确度低于准确度阈值时，智慧燃气设备管理平台可以对历史准确度进行分析，响应于历史准确度之间的变化幅度小于变化幅度阈值，且历史准确度低于准确度阈值的次数小于次数阈值，则判断异常类型为偶发异常。反之，则异常类型大概率为非偶发异常。
[0109]
其中，变化幅度阈值、次数阈值可以基于经验或实验确定。
[0110]
通过统计历史准确度的变化参数，确定目标计量装置的异常类型，可以获得比基于经验判断更准确的结果，有利于提高后续确定数据上传频率指令的准确性。
[0111]
s330，基于异常类型，确定数据上传频率指令，并向目标计量装置发送数据上传频率指令。
[0112]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以基于异常类型，通过多种方式确定目标计量装置的数据上传频率指令。例如，异常类型为偶发异常时，小幅度提高目标计量装置的数据上传频率，并在监测到调整后的目标计量装置的准确度大于准确度阈值时，将数据上传频率指令恢复至提高前的数据上传频率。又例如，异常类型为非偶发异常时，大幅度提高目标计量装置的数据上传频率，同时调整目标计量装置的计量参数，并在监测到调整后的目标计量装置的准确度大于准确度阈值时，将数据上传频率指令恢复至提高前的数据上传频率。关于调整目标计量装置的计量参数的更多内容可以参见图3下文。其中，小幅度、大幅度可以是预设的调整幅度。
[0113]
通过判断目标计量装置的异常类型，确定数据上传频率指令，可以有针对性的调整目标计量装置的运行参数，提高数据上传的准确性与可靠性。
[0114]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以基于如下步骤s11-s13，确定目标计量装置的计量参数指令。
[0115]
计量参数是指影响超声波计量装置测量准确度的参数。例如，计量参数可以包括探头位置计量参数、声速校准计量参数、反射补偿计量参数、信号处理计量参数、温度补偿计量参数、压力补偿计量参数等。
[0116]
其中，探头位置计量参数是指与超声波计量装置的探头在流体管道内的位置对应的参数。
[0117]
声速校准计量参数是指与超声波在流体中传播的速度对应的参数。不同的流体在不同的温度下，超声波在流体中传播的速度不同。
[0118]
反射补偿计量参数是指与超声波在流体中传播时遇到各种障碍物（例如气泡、泥沙等）发生反射有关的补偿参数。
[0119]
信号处理计量参数是指与超声波计量装置对接收到的信号进行处理有关的参数。例如，信号处理包括对信号进行滤波、增益调节、时间延迟等处理。
[0120]
温度补偿计量参数是指与温度变化有关的补偿参数。
[0121]
压力补偿计量参数是指与流体的压力变化有关的补偿参数。
[0122]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以通过调整目标计量装置的计量参数，提高测量准确度。
[0123]
计量参数指令是指调整超声波计量装置的计量参数的指令。例如，计量参数指令可以包括对探头位置、声速校准、反射补偿、信号处理、温度补偿、压力补偿等至少一个计量参数的调整指令。
[0124]
s11，响应于异常类型为非偶发异常，获取目标计量装置的误差方向。
[0125]
误差方向是指目标计量装置的计量数据相较于相对应的计量装置的计量数据的偏离方向。相对应的计量装置可以是指上级计量装置，也可以是多个下级计量、并列计量装置。例如，误差方向可以包括偏大或偏小等。
[0126]
例如，智慧燃气设备管理平台响应于上游计量装置的计量数据大于当前计量装置及其并列计量装置的计量数据之和，确定误差方向为偏小。
[0127]
例如，智慧燃气设备管理平台响应于多个下级计量装置的计量数据之和大于当前计量装置的计量数据，确定误差方向为偏小。
[0128]
s12，基于误差方向、历史计量数据、管道参数和目标计量装置的当前计量参数，预测可疑异常参数。
[0129]
关于历史计量数据的更多内容可以参见图3上文。
[0130]
管道参数是指与天然气传输管道自身有关的参数。例如，管道参数可以包括管道的材质、内径、外径等。
[0131]
当前计量参数是指当前时刻目标计量装置的计量参数。关于当前计量参数的更多内容可以参见图4。
[0132]
可疑异常参数是指可能引起目标计量装置的准确度下降的一个或多个计量参数。
[0133]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以通过多种方式确定可疑异常参数。
例如，智慧燃气设备管理平台可以基于误差方向、历史计量数据、管道参数和目标计量装置的当前计量参数构建特征向量，基于特征向量在向量数据库中检索，将满足预设匹配条件的参考特征向量确定为关联特征向量，将关联特征向量对应的参考可疑异常参数确定为当前的可疑异常参数。其中，预设条件可以指用于确定关联特征向量的判断条件。在一些实施例中，预设条件可以包括向量距离小于距离阈值、向量距离最小等。
[0134]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以基于计量参数分析图谱通过参数分析模型预测多个当前计量参数的异常概率，进而确定可疑异常参数，更多内容可以参见图4的相关描述。
[0135]
s13，基于可疑异常参数，确定目标计量装置的计量参数指令。
[0136]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以基于可疑异常参数，通过多种方式确定目标计量装置的计量参数指令。智慧燃气设备管理平台可以预设误差方向、可疑异常参数与调整后的计量参数的对照关系，基于查表的方式确定调整后的计量参数，基于调整后的计量参数确定目标计量装置的计量参数指令。
[0137]
通过预测可疑异常参数，可以避免同时对目标计量装置的所有计量参数进行调整，节省计算资源的同时，提高调整的效率与准确性。
[0138]
在一些实施例中，计量参数指令可以包括试探参数指令和目标参数指令。智慧燃气设备管理平台可以基于试探参数指令，对目标计量装置进行试探性调整；基于目标计量装置的调整效果，确定目标参数指令。
[0139]
试探参数指令是指对目标计量装置的可疑异常参数进行试探性调整的指令。例如，试探性调整指令可以包括调整方向等，调整方向可以是指调大或调小可疑异常参数。
[0140]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以对目标计量装置进行试探性调整（如可疑异常参数小幅度调大），并在调整后重新评估目标计量装置的准确度，判断目标计量装置的准确度的变化；若准确度没有提高，或准确度下降，则改变试探参数指令中的调整方向（如可疑异常参数小幅度调小），再次对目标计量装置进行试探性调整。
[0141]
在一些实施例中，试探参数指令每次只对一个可疑异常参数进行试探，以准确判断每个可疑异常参数的有效调整方向。
[0142]
有效调整方向是指能够提高准确度的调整方向。
[0143]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以对一个可疑异常参数进行试探，并在调整后重新评估目标计量装置的准确度，判断目标计量装置的准确度是否超过第一提升幅度阈值，若是，则确定当前的调整方向为有效调整方向。第一提升幅度阈值可以是人为或系统预设的值。
[0144]
每次只对一个可疑异常参数进行试探，可以提高调整的针对性与准确性，有利于提高后续对目标参数指令的确定。避免对多个可疑异常参数同时进行试探性调整时，无法准确定位导致准确度的变化的可疑异常参数的情况。
[0145]
目标计量装置的调整效果可以是指目标计量装置的准确度在调整后的提升幅度。提升幅度较大，则调整效果较好。反之，则较差。
[0146]
目标参数指令是指能够使调整效果达到预期目标的目标计量参数的调整指令。预期目标可以是人为设置的值。
[0147]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以根据目标计量装置的调整效果（如
准确度提升的幅度），确定目标参数指令。例如，可以将多个试探参数指令中，提升幅度最大的试探参数指令确定为目标参数指令。
[0148]
基于试探参数指令对应的目标计量装置的调整效果，确定目标参数指令，可以使得目标参数指令更具针对性与准确性，进一步提高目标参数指令的调整效果。
[0149]
图4是根据本说明书一些实施例所示的确定可疑异常参数分析图谱的示例性示意图。
[0150]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以基于燃气管网构建计量参数分析图谱。
[0151]
计量参数分析图谱是表示各个声波计量装置之间关系的图谱。在一些实施例中，计量参数分析图谱是由节点和边组成的数据结构，边连接节点，节点有对应的节点的特征和边有对应的边的特征。
[0152]
在一些实施例中，由于存在单个计量装置的计量数据的偏差在允许范围内，但综合考虑上级、下级等计量装置时，可能会存在较大的累积误差的情况，因此需要通过计量参数分析图谱综合考虑多个计量装置的整体误差情况。例如，上级计量装置的计量参数偏小，下级计量装置的计量参数偏大，且单个计量参数所造成的计量误差均在允许范围内，但其累积的计量误差较大。因此通过计量参数分析图谱可以分析计量装置之间复杂的关系，以准确度高的计量装置为基准，对各计量装置的计量参数进行分析，确定异常的计量参数并对其进行调整，保证管道中多个计量装置的整体误差满足要求。
[0153]
在一些实施例中，计量参数分析图谱包括多个子图谱，例如，子图谱1、子图谱n等。子图谱1可以包括子图谱1的节点、子图谱1的节点的特征、子图谱1的边、子图谱1的边的特征。子图谱n可以包括子图谱n的节点、子图谱n的节点的特征、子图谱n的边、子图谱n的边的特征。
[0154]
每个子图谱的节点的特征反映不同的当前计量参数。不同子图谱的当前计量参数不同。关于当前计量参数的更多内容，可以参见图3的相关描述。
[0155]
计量参数分析图谱的节点包括超声波计量装置。节点的特征可以反映与超声波计量装置相关的信息。例如，节点的特征可以包括超声波计量装置的型号、准确度、误差方向和当前计量参数等。
[0156]
关于误差方向的更多内容可参见图3。关于超声波计量装置和准确度的更多内容，可参见图2。
[0157]
当前计量参数可以是根据不同的计量参数之间的物理关联关系或预设规则确定的一种计量参数或多个计量参数的组合。例如，考虑在体积有限的情况下，气体对容器壁的压力增大，由于受力面积不变，温度也会增大，因此，温度补偿计量参数和压力补偿计量参数可以确定为一组当前计量参数。又例如，考虑到声速和流体的温度是有关的，可以将温度补偿计量参数和声速校准计量参数确定为一组当前计量参数。如图4所示，一个子图谱中的节点的特征对应一组当前计量参数。
[0158]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以将准确度高于预设值的节点的误差方向设置为0。准确度低于预设值的节点的误差方向根据人工核验的结果进行设置，核验结果为误差方向偏大则标注为正，核验结果为误差方向偏小则标注为负。预设值可以是基于经验或人为设置的值。关于误差方向偏大和偏小的内容可以参见图3。
[0159]
计量参数分析图谱的边为超声波计量装置之间的燃气管道。如基于燃气管道直接连接的两个节点之间具有边。边的特征可以反映与燃气管道及燃气管道内传输流体有关的信息。例如，边的特征可以包括管道长度、管道中的燃气密度、燃气压力和燃气温度等。关于燃气密度、燃气压力和燃气温度的更多内容，可以参见图2。
[0160]
节点和边的特征可以基于基础数据用各种方法确定。数据来源可以是其他实施例中说明的方法，也可以是其他方法。数据可以包括当前的数据，也可以包括历史数据等。例如，燃气密度、燃气压力、燃气温度等数据可以基于管道中的传感器获取。智慧燃气设备管理平台可以将多个传感器的数据组成序列，序列中可以包括传感器类型、传感器位置、传感器读数等。
[0161]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以基于计量参数分析图谱（多个子图谱），通过参数分析模型的多个参数分析子层分别预测不同子图谱的节点的特征中的一组当前计量参数的异常概率，例如，异常概率1、异常概率n等。异常概率可以包括一组当前计量参数的每个当前计量参数的概率。
[0162]
在一些实施例中，参数分析模型可以是图神经网络模型（graph neural network, gnn），也可以是其他图模型，例如图卷积神经网络模型（gcnn），或者在图神经网络模型中增加其他处理层、修改其处理方法等。
[0163]
在一些实施例中，多个参数分析子层可以包括参数分析子层1、参数分析子层n等。
[0164]
在一些实施例中，参数分析子层输出的一组当前计量参数的异常概率为对应的超声波计量装置的准确度低于准确度阈值的节点，且该超声波计量装置异常原因为非偶发异常。智慧燃气设备管理平台可以在计量参数分析图谱中分别提前标记需输出的节点和无需输出的节点。
[0165]
在一些实施例中，智慧燃气设备管理平台可以基于多组当前计量参数的异常概率，确定可疑异常参数。例如，智慧燃气设备管理平台可以将异常概率高于概率阈值的当前计量参数确定为可疑异常参数。概率阈值可以是系统预设或人为设置的值。
[0166]
在一些实施例中，参数分析模型可以基于训练数据训练获得。训练数据包括第二训练样本以及第二标签。例如，第二训练样本可以包括历史参数分析图谱，每一个历史参数分析图谱可以包括多个历史子图谱。每个第二训练样本均已标记对应的预设节点。第二标签可以为每个历史子图谱中预设节点对应的当前计量参数的实际是否异常（当前计量参数异常的标记为1，非异常标记为0）。第二训练样本可以基于历史数据确定的，第二标签由智慧燃气设备管理平台或人为标注确定。预设节点可以为对应的超声波计量装置的准确度低于准确度阈值的节点。
[0167]
通过参数分析图谱的方案，基于复杂的物理内在联系，通过参数分析模型，预测当前计量参数的异常概率，从而可以准确地确定为可疑异常参数，合理节省能源。
[0168]
本说明书的一个或多个实施例中还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，计算机运行如上任一实施例所述的超声波计量装置远程管控方法。
[0169]
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。
[0170]
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“一些实施例”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。
[0171]
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：
1.一种超声波计量装置远程管控方法，其特征在于，所述方法基于超声波计量装置远程管控物联网系统的智慧燃气设备管理平台执行，所述方法包括：获取至少一个超声波计量装置的计量数据；将所述至少一个超声波计量装置中的任意一个所述超声波计量装置，确定为当前计量装置；基于所述当前计量装置的计量数据和关联计量装置的计量数据，对所述当前计量装置进行核验，确定所述当前计量装置的准确度，所述关联计量装置包括所述当前计量装置的上级计量装置、下级计量装置和并列计量装置中的至少一个；基于所述至少一个超声波计量装置对应的至少一个所述当前计量装置的准确度，向目标计量装置发送调整指令。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前计量装置的计量数据和关联计量装置的计量数据，对所述当前计量装置进行核验，确定所述当前计量装置的准确度包括：通过同一时段的所述上级计量装置的计量数据、所述当前计量装置的计量数据和所述并列计量装置的计量数据进行上游核验；通过同一时段的所述下级计量装置的计量数据和所述当前计量装置的计量数据进行下游核验；基于上游核验结果和下游核验结果，确定所述当前计量装置的准确度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于上游核验结果和下游核验结果，确定所述当前计量装置的准确度包括：响应于所述上游核验结果和所述下游核验结果满足预设条件，对所述上级计量装置、所述下级计量装置和所述并列计量装置中的至少一个进行核验；基于所述上级计量装置、所述下级计量装置和所述并列计量装置中的至少一个的核验结果，确定所述当前计量装置的准确度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整指令包括数据上传频率指令，所述基于所述至少一个超声波计量装置对应的至少一个所述当前计量装置的准确度，向目标计量装置发送调整指令包括：基于所述准确度，确定所述目标计量装置，所述目标计量装置的准确度低于准确度阈值；基于所述目标计量装置的历史计量数据，判断所述目标计量装置的异常类型；基于所述异常类型，确定所述数据上传频率指令，并向所述目标计量装置发送所述数据上传频率指令。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调整指令还包括计量参数指令，所述计量参数指令通过以下方式确定：响应于所述异常类型为非偶发异常，获取所述目标计量装置的误差方向；基于所述误差方向、所述历史计量数据、管道参数和所述目标计量装置的当前计量参数，预测可疑异常参数；基于所述可疑异常参数，确定所述目标计量装置的所述计量参数指令。6.一种超声波计量装置远程管控物联网系统，其特征在于，所述物联网系统包括智慧
燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气设备管理平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台；所述智慧燃气用户平台包括多个智慧燃气用户分平台；所述智慧燃气服务平台包括多个智慧燃气服务分平台；所述智慧燃气设备管理平台包括多个智慧燃气设备管理分平台和智慧燃气数据中心，所述智慧燃气设备管理平台用于将调整指令通过所述智慧燃气数据中心传递至所述智慧燃气传感网络平台；所述智慧燃气传感网络平台用于与所述智慧燃气数据中心和所述智慧燃气对象平台进行交互，所述智慧燃气传感网络平台用于将所述调整指令传递至所述智慧燃气对象平台；所述智慧燃气对象平台用于获取至少一个超声波计量装置的计量数据；所述智慧燃气设备管理平台用于：将所述至少一个超声波计量装置中的任意一个所述超声波计量装置，确定为当前计量装置；基于所述当前计量装置的计量数据和关联计量装置的计量数据，对所述当前计量装置进行核验，确定所述当前计量装置的准确度，所述关联计量装置包括所述当前计量装置的上级计量装置、下级计量装置和并列计量装置中的至少一个；基于所述至少一个超声波计量装置对应的至少一个所述当前计量装置的准确度，向目标计量装置发送所述调整指令。7.根据权利要求6所述的物联网系统，其特征在于，所述智慧燃气设备管理平台还用于：通过同一时段的所述上级计量装置的计量数据、所述当前计量装置的计量数据和所述并列计量装置的计量数据进行上游核验；通过同一时段的所述下级计量装置的计量数据和所述当前计量装置的计量数据进行下游核验；基于上游核验结果和下游核验结果，确定所述当前计量装置的准确度。8.根据权利要求7所述的物联网系统，其特征在于，所述智慧燃气设备管理平台还用于：响应于所述上游核验结果和所述下游核验结果满足预设条件，对所述上级计量装置、所述下级计量装置和所述并列计量装置中的至少一个进行核验；基于所述上级计量装置、所述下级计量装置和所述并列计量装置中的至少一个的核验结果，确定所述当前计量装置的准确度。9.根据权利要求6所述的物联网系统，其特征在于，所述调整指令包括数据上传频率指令，所述智慧燃气设备管理平台还用于：基于所述准确度，确定所述目标计量装置，所述目标计量装置的准确度低于准确度阈值；基于所述目标计量装置的历史计量数据，判断所述目标计量装置的异常类型；基于所述异常类型，确定所述数据上传频率指令，并向所述目标计量装置发送所述数据上传频率指令。
10.根据权利要求9所述的物联网系统，其特征在于，所述调整指令还包括计量参数指令，所述智慧燃气设备管理平台还用于：响应于所述异常类型为非偶发异常，获取所述目标计量装置的误差方向；基于所述误差方向、所述历史计量数据、管道参数和所述目标计量装置的当前计量参数，预测可疑异常参数；基于所述可疑异常参数，确定所述目标计量装置的所述计量参数指令。

技术总结
本发明提供一种超声波计量装置远程管控方法与智慧燃气物联网系统。该方法基于智慧燃气设备管理平台执行。该系统包括智慧燃气用户平台、智慧燃气服务平台、智慧燃气设备管理平台、智慧燃气传感网络平台和智慧燃气对象平台。该方法包括：获取超声波计量装置的计量数据；将超声波计量装置中的任意一个，确定为当前计量装置；基于当前计量装置的计量数据和关联计量装置的计量数据，对当前计量装置进行核验，确定当前计量装置的准确度；基于超声波计量装置对应的当前计量装置的准确度，向目标计量装置发送调整指令。该方法可以迅速地调整目标计量装置，获得更加准确的计量数据，远程管理计量装置，提高管理效率，实现管理信息化、智能化。能化。能化。


技术研发人员：邵泽华 李勇 权亚强
受保护的技术使用者：成都秦川物联网科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/8/9