[发明专利]一种针对目标管网结构的关键节点序列设置方法和系统

说明书

本发明涉及一种针对目标管网结构的关键节点序列设置方法和系统，所述方法基于均值线性变换，通过更多均衡的元素划分扩展了序列长度可选择的范围；并最终获取能够根据大数据平台的计算能力来灵活设置的关键节点序列，能够基于所述关键节点序列和/或关键节点序列对应的监测数据的变化来观测燃气管网中的异常情况。本发明提出关键节点序列以提高后续分析的稳定性，同时还能保障分析的效率，将分析复杂度降低一个维度。

【技术领域】

本发明属于城市燃气管网运行监控技术领域，尤其涉及一种针对目标管网结构的关键节点序列设置方法和系统。

【背景技术】

随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高,我国的城市集中供热事业得到较大发展。管网系统也在不断的发展建设中，城镇管网系统是一个十分复杂的多变量控制系统，具有面积大、影响因素多、内部关联性强、滞后时间长、非线性严重等特点。其中：城市高压燃气管网是城市燃气供应的主动脉，也是城市生命线工程，其主要功能是向所有用户输配足够压力和流量的燃气。为确保管网安全稳定工作，一般根据用户需求的流量进行燃气管网的设计。但是由于各种现场因素的差异，在进行针对燃气的数据发现时，很多节点的监测数据是丢失不全的，那么这种情况下，从节点出发的微观燃气管网数据分析发现的问题范围有限。此外，现有技术中对燃气管网的数据分析往往是时基于单独分析目标的，还未考虑对管网数据向大数据方向的转移，对燃气管网数据的分析往往是基于传统的仿真软件的，这样的仿真软件对于基于独立分析目标的分析是有效的，但是在数据量较多的情况下，直接采用传统的仿真软件进行分析显然是不可能的。但是只有和新技术相结合才能获取新技术的有益效果，如何和传统的分析方法相结合，在向下兼容的条件下能够利用新技术，这是尚待解决的技术问题。一种可行的方式是选择关键节点用于后续的分析，通过关键节点的有效选取，能够直接利用传统分析方法，但是，一方面，基于关键节点的分析稳定性不够，另一方面，单一的关键节点选择不能体现出同一个小区种不同节点所体现出来的监测数据层次性；那么在，如何进一步提高分析的稳定性和层次性是待解决的问题；本发明提出关键节点序列以提高后续分析的稳定性，同时还能保障分析的效率，将分析复杂度降低一个维度；

【发明内容】

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种针对目标管网结构的关键节点序列设置方法和系统，所述方法包含：

步骤S1:基于目标管网结构构建局部管网结构；具体为：连接包含目标管网结构在内的多个子管网结构，并在满足局部管网结构构建条件的情况下，基于所述多个子管网结构构建局部管网结构；

步骤S2：选取局部管网结构中监测节点的关键监测数据类型；并将所述关键监测数据类型的监测数据和监测节点关联存储；

步骤S3：进行局部管网结构的特征提取并构建特征矩阵；具体的，包括如下步骤：

步骤S31：对局部管网结构中的监测节点进行编号；

步骤S32：根据监测节点个数计算特征矩阵大小；

步骤S33：根据特征矩阵大小构建特征矩阵，并按照编号将监测节点的监测数据依次放入特征矩阵M中；

步骤4：设置滑动窗口对局部管网结构的特征矩阵M作均值线性变换以得到均值线性变换矩阵MTQ；

步骤S41：设置大小为k×k的滑动窗口W；其中：k1；

步骤S42：作窗口内特征矩阵MT_u元素的线性变换后得到变换后窗口特征矩阵MT‘_u；MT_u＝[mt_u_i，j]，MT‘_u＝[mt_u‘_i,j]；其中：i，j是行列编号，u是滑动窗口编号；设置变换后窗口矩阵MT‘_u；MT‘_u＝a_u×MT_u+b_u；中：a_u，b_u是线性系数，