[发明专利]一种城市燃气管网布局区域划分方法

说明书

一种城市燃气管网布局区域划分方法，该方法包括：第一步，收集位于城市燃气管道末端的用户数据；第二步，确定每个时间段区间内的区域聚类核心点坐标；第三步，确定全部时段范围内全时段聚类中心点坐标；第四步，确定其他末端用户与全时段聚类中心点的归属关系。

技术领域

本发明涉及燃气管网规划领域，具体涉及一种城市燃气管网布局区域划分方法。

背景技术

随着天然气等新型能源的不断开发，天然气已经成为大中城市规划建设中使用的主要能源之一，一些城市中使用的煤气也逐渐向天然气在转化。在城市利用天然气做总体规划时，市政天然管网规划设计成为城市建设中的重要组成部分和重要内容之一。由于城市规划中的市政燃气管网建设是一项巨大的工程项目，因此不适合多次地重建或扩建，否则将影响城市居民的正常生活，此外，将会造成人力、物力、财力的巨大浪费。因此，要保证城市规划中市政燃气管网规划设计可以有效地进行，就必须对燃气管网的进行科学合理地规划，使其具有科学性和合理性。

城市燃气管网，根据城市面积、需求等级的不同，通常设置为两级或者三级系统。其中，两级系统具有中压和低压两种压力管道、三级系统具有高压、中压和低压两种压力管道；在不同等级的压力管道之间设置了调压站，从而将较高压力的传输燃气逐级降压，并最终输送到低压管道中。低压管道部分由于直接连通使用段并具有较为复杂的分支，是城市管网中最为复杂的部分。和高中压管道较为简单的环状管道不同，低压管道为网状分布，并且在网状管道网络中还分布了低压储气站、区域调压站等保障设施。低压管网的网状结构的设计直接影响了输气负担以及与管网配套的保障设施的设置需求，因此，低压管道的网状结构如何布施对于城市燃气管网规划来说是首要需要解决的。

低压管网的设计原则是构成网状结构的低压管网主体连接于各个负荷区域之间，使得负荷区域呈星点散落于管道网络主体之间。然后从管道网络主体每个负荷区域的特定位置设置线性分支管道。也就是说，在设计低压管网的基础是将城市的燃气负荷区域单元进行合理的划分。如果上述燃气负荷区域单元划分的过小，会造成低压管道网络布置的过于复杂，不利于后续的管理和维修。

因此，需要提供一种城市燃气管网布局区域划分方法，能够利用现有的智慧仪表收集的燃气使用量大数据，对燃气负荷区域单元划分进行合理的划分，从而为低压管网的网状主干部分设计提供支持。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种城市燃气管网布局区域划分方法，能够利用现有的智慧仪表收集的燃气使用量大数据，对燃气负荷区域单元划分进行合理的划分，从而为低压管网的网状主干部分设计提供支持。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

第一步，收集位于城市燃气管道末端的用户数据，并对数据进行预处理，具体包括：

在低压燃气管道的末端设置燃气表，每个智能燃气表直接采集并存储的数据为(S_ij，t_j)格式，其中S_ij表示第i个用户末端的燃气表在第j次数采集时测量的实时燃气流量，i表示各个不同用户的编号，i为1-m的整数，m为总用户的数量，j表示各个顺次测试时间编号，j为1-n的整数，n为总的测试次数，t_j表示第j次数据采集的时间；

根据上述每个智能燃气表采集数据，进一步处理得到燃气波动向量数据ComS_i，具体为：

ComS_i＝{(C_ij，t_j)}

＝{(C_i1，t₁)，(C_i2，t₂)，(C_i3，t₃)，...，(C_in，t_n)}；