一种天然气供应数据处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于燃气技术设备技术领域，特别设及一种天然气供应数据处理方法。
【背景技术】
[0002] 天然气供应中，天然气压力与流量历史数据是生产调度、运行安全最重要的参数， 该两种类型数据，有可能在采集、传输、存储过程中会出现异常数据，给生产安全和运营带 来隐患。
[0003] 天然气的压力和流量数据采集是储存在站控系统上位机（HMI)或是SCADA系统数 据库中，由于上位机软件和SCADA系统软件均采用的是实时存储数据库，不具备对数据的 异常进行分析和处理，因此，其历史数据库中的数据也往往有很多异常或差错的数据。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种天然气供应数据处理方法。
[0005] 本发明的技术方案是，一种天然气供应数据处理方法，该数据包括压力和流量数 据，通过化C/RTU系统从现场仪表采集，站控系统上位机HMI和/或SCADA系统通过与化C/ RTU通讯后进行显示，并储存在各自数据库中，在数据处理服务器中对所述数据进行筛查、 分析与计算，具体步骤包括原始数据的获取、甄别并剔除数据库中无效数据、判断并剔除出 基本的异常数据，
[0006] 所述的原始数据的获取，包括；
[0007] 数据处理服务器从上位机HMI和/或SCADA系统中获取其保存的历年原始数据；
[0008] 数据处理服务器通过导入组件，将包括TXT、EXCEL、Acess、MyS化、S化和Orcale 格式的SCADA数据库数据导入系统平台之中；
[0009] 所述的甄别并剔除数据库中无效数据，包括；
[0010] 上位机和/或SCADA系统中对存储的无效数据进行标示，通过该标示将该部分无 效数据剔除；
[0011] 所述的判断并剔除出基本的异常数据，包括：
[0012] 1)根据燃气场站运行工艺参数进行甄别，剔除明显与工艺运行参数不符的数据；
[0013] 1.针对压力数据，通过与工艺场站设计的最大压力进行比较，如果系统得到的压 力数据大于该最大压力，则认为该段时间内数据异常，进行剔除；
[0014] 2.针对流量数据，通过与工艺场站设计的最大流量进行比较，如果系统得到的流 量数据大于该最大流量，则认为该段时间内数据异常，进行剔除；
[0015] 3.通过压力、流量数据比较的自定义公式，根据工艺运行情况，自行进行设定和剔 除；
[0016] 2)对明显的数据波动进行判断，对不符合天然气工艺运行的数据进行筛选，由人 工进行判断是否剔除；
[0017] 1.针对压力数据，进行压力变化率的计算，计算公式如下：
[001 引
[0019] 其中，V为压力变化速率，Pi为t时间前的压力值，P2为t时间后的压力值；
[0020] 2.针对流量数据，进行流量变化率的计算，计算公式与原理与压力变化率一致；
[0021] 3)在压力/流量不变化情况，判断数据库采集是否正常，如不正常，应筛选出相应 时间段数据，并W燃气场站工艺参数中温度为参考，剔除无用的压力/流量数据；
[0022] 1.判断压力与流量保持不变的情况，若在一设定时间段内不变化，则判断数据采 集可能异常，对该时间段数据进行筛选；
[0023] 2.W该段时间内场站工艺参数中的温度做参考，如果温度有变化，则认为数据采 集正常，压力/流量数据正常，如果温度无变化，则认为数据采集异常，直接剔除该段时间 内的压力/流量值；
[0024] 4)W燃气场站工艺参数中的通信中断信号为参考，剔除通信中断信号后与正常前 的压力/流量数据。
[002引 RTU是REMOTETERMINALUNIT的简称，即远方数据终端，用于监视、控制与数据采 集的应用。具有遥测、遥信、遥调、遥控功能。
[0026] 歷I是HumanMachineInterface的缩写，"人机接口"，也叫人机界面。人机界面 (又称用户界面或使用者界面）是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信 息的内部形式与人类可W接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机 界面。
[0027] PLC是指可编程逻靖控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序， 执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式 输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
[002引本发明针对天然气行业关注的压力和流量该两种类型数据，有可能在采集、传输、 存储过程中出现异常数据的情况，通过一定的方法对其历史数据进行筛查、分析、计算，得 出较为真实准确的数据。通过上述的处理后得出较为真实、准确的压力、流量历史数据，可 正确反映现场工艺设备的运行状况；为后续的调压调流系统的仿形曲线提供强大的数据基 础。最终能够提供给客户指导其进行生产优化的仿形曲线；该仿形曲线可指导天然气调压 调流系统按照该曲线进行调节，为燃气供应商提供一种安全的、先进的、高效的自动调峰技 术，有效协调天然气公司上、下游管网的供需状况，实现有计划、有预判、经济优化的天然气 供应保障。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明的数据处理系统构成框图。
【具体实施方式】
[0030] 在燃气行业，压力、流量的数据主要是通过化C/RTU系统从现场仪表采集，站控系 统上位机0MI)或SCADA系统通过与化C/RTU通讯后进行显示，并储存在各自数据库中。由 于上位机（HMI)和SCADA系统数据存储采用实时存储，一旦有异常情况，存储在数据库中的 数据就会存在一定的差错，因此当需要调用数据库中的历史数据进行研究和使用时，如果 不将差错的数据进行处理，研究和使用效果将大大折扣；
[0031] 一般来讲，数据库中数据存在差错的原因有如下几点：
[003引 1.压力、流量仪表出现故障，传递错误信号；
[0033] 2.化C/RTU控制器出现故障，传递错误信号；
[0034] 3.压力与流量数据传输的链路出现故障，数据未存储或储存保持不变；
[0035] 4.上位机（HMI)系统或是SCADA系统故障，数据无法存入数据库中。
[0036] 针对该些差错，通过数据处理服务器对数据库的历史数据进行筛查、分析和计算， 从而得到较为准确可靠的数据。数据源流向指示图见附图1。
[0037] 为保证数据的准确性，需要在数据处理服务器中采用一定的算法对压力、流量数 据进行筛查、分析与计算：
[003引 1.原始数据的获取；
[0039] 数据处理服务器需要从上位机（HMI)、SCADA系统中获取其保存的历年原始数据。 该数据处理服务器通过其导入组件，将不同类型的SCADA数据库数据导入系统平台之中， 目前支持1《1\6《〔6^4〇633、17 59^59^〇1^316等多种格式，基本覆盖了各种类型的燃气 SCADA系统的数据库。
[0040] 2.甄别并剔除数据库中无效数据；
[0041] 部分上位机和SCADA系统中对存储的无效数据有标示（例如；西口子SCADA软件 WINCC在无效数据后面有"i."标示），因此通过该标示可将该部分无效数据剔除；
[0042] 3.判断并剔除出基本的异常数据：
[0043] 1)根据燃气场站运行工艺参数进行甄别，剔除明显与工艺运行参数不符的数据；
[0044] a.针对压力数据，通过与工艺场站设计的最大压力进行比较，如果系统得到的压 力数据大于该最大压力，则认为该段时间内数据异常，进行剔除；
[0045] b.针对流量数据，通过与工艺场站设计的最大流量进行比较，如果系统得到的流 量数据大于该最大流量，则认为该段时间内数据异常，进行剔除；
[0046] C.通过压力、流量数据比较的自定义公式，根据工艺运行情况，自行进行设定和剔 除。
[0047] 2)对明显的数据波动进行判断，对不符合天然气工艺运行的数据进行筛选，由人 工进行判断是否剔除；
[0048] a.针对压力数据，进行压力变化率的计算，计算公式如下：
[0049]
【主权项】
1. 一种天然气供应数据处理方法，该数据包括压力和流量数据，通过PLC/RTU系统从 现场仪表采集，站控系统上位机HMI和/或SCADA系统通过与PLC/RTU通讯后进行显示， 并储存在各自数据库中，其特征在于，在数据处理服务器中对所述数据进行筛查、分析与计 算，具体步骤包括原始数据的获取、甄别并剔除数据库中无效数据、判断并剔除出基本的异 常数据， 所述的原始数据的获取，包括； 数据处理服务器从上位机HMI和/或SCADA系统中获取其保存的历年原始数据； 数据处理服务器通过导入组件，将包括TXT、EXCEL、Acess、My SQL、SQL和Orcale格式 的SCADA数据库数据导入系统平台之中； 所述的甄别并剔除数据库中无效数据，包括； 上位机和/或SCADA系统中对存储的无效数据进行标示，通过该标示将该部分无效数 据剔除； 所述的判断并剔除出基本的异常数据，包括： 1) 根据燃气场站运行工艺参数进行甄别，剔除明显与工艺运行参数不符的数据； 针对压力数据，通过与工艺场站设计的最大压力进行比较，如果系统得到的压力数据 大于该最大压力，则认为该段时间内数据异常，进行剔除； 针对流量数据，通过与工艺场站设计的最大流量进行比较，如果系统得到的流量数据 大于该最大流量，则认为该段时间内数据异常，进行剔除； 通过压力、流量数据比较的自定义公式，根据工艺运行情况，自行进行设定和剔除； 2) 对明显的数据波动进行判断，对不符合天然气工艺运行的数据进行筛选，由人工进 行判断是否剔除； 针对压力数据，进行压力变化率的计算，计算公式如下：
其中，V为压力变化速率，P1S t时间前的压力值，P 2为t时间后的压力值； 针对流量数据，进行流量变化率的计算，计算公式与原理与压力变化率一致； 3) 在压力/流量不变化情况，判断数据库采集是否正常，如不正常，应筛选出相应时间 段数据，并以燃气场站工艺参数中温度为参考，剔除无用的压力/流量数据； 判断压力与流量保持不变的情况，若在一设定时间段内不变化，则判断数据采集可能 异常，对该时间段数据进行筛选； 以该段时间内场站工艺参数中的温度做参考，如果温度有变化，则认为数据采集正常， 压力/流量数据正常，如果温度无变化，则认为数据采集异常，直接剔除该段时间内的压力 /流量值； 4) 以燃气场站工艺参数中的通信中断信号为参考，剔除通信中断信号后与正常前的压 力/流量数据。
【专利摘要】本发明公开了一种天然气供应数据处理方法，该数据包括压力和流量数据，通过PLC/RTU系统从现场仪表采集，站控系统上位机HMI和/或SCADA系统通过与PLC/RTU通讯后进行显示，并储存在各自数据库中，在数据处理服务器中对所述数据进行筛查、分析与计算，具体步骤包括原始数据的获取、甄别并剔除数据库中无效数据、判断并剔除出基本的异常数据。为燃气供应商提供一种安全的、先进的、高效的自动调峰技术，有效协调天然气公司上、下游管网的供需状况，实现有计划、有预判、经济优化的天然气供应保障。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN104865916
【申请号】CN201510121271
【发明人】黄晓光, 潘良, 陆鸣伟, 顾虎
【申请人】上海航天能源股份有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年3月19日