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龙图腾网获悉重庆创元智能仪表系统有限公司申请的专利一种燃气异常工况监测报警系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120316619B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510779662.1，技术领域涉及：G06F18/2415；该发明授权一种燃气异常工况监测报警系统是由杨波;朱智勤;曹龙汉;龙宪韩;杨勇;万聿枫;黄俊;罗浩林;谢魏;徐静;朱志权;张廷华;韩磊设计研发完成，并于2025-06-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种燃气异常工况监测报警系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种燃气异常工况监测报警系统，涉及燃气监测预警领域，采用包括数据预处理模块、时空特征模块、ST‑CGN网络模块、边缘智能优化模块与结果处理模块的监测系统；其中：数据预处理模块包括滑动窗口分片、缺失值插值、噪声滤波、归一化与编码的方法；时空特征模块提取空间关联特征、时间动力学特征与因果传播特征，并融合拼接成三维特征张量；ST‑CGN网络模块通过三维特征张量的输入，输出对应滑动窗口分片的多工况概率向量；边缘智能优化模块实现ST‑CGN网络模块的边缘优化。该系统用于燃气异常工况的监测、预警，解决传统燃气管网监测中存在的诸多问题，具有响应快速、监测精度高、跨场景泛化能力强等优点。

本发明授权一种燃气异常工况监测报警系统在权利要求书中公布了：1.一种燃气异常工况监测报警系统，其特征在于：采用包括数据预处理模块、时空特征模块、ST-CGN网络模块、边缘智能优化模块与结果处理模块的监测系统；其中： 数据预处理模块依次通过滑动窗口分片、缺失值插值、噪声滤波、归一化与编码的方法，对管路中传感器采集的数据进行处理； 滑动窗口分片具体为：针对燃气管网压力信号在短时刻内呈现的快速动态变化，采用长度为T w、步进为S的滑动窗口分片策略，每个窗口W k为： 式中：t k表示第k个窗口的起始采样时刻； 通过捕捉连续窗口之间的动态冗余与连续性，降低初期泄漏或阻塞脉冲漏检风险； 缺失值插值具体为：针对每个滑动窗口，为应对传感器偶发掉线或数据包丢失造成的采样间隙，采用线性插值策略： 式中：P i t表示第t时刻下、第i个节的压力信号值； 噪声滤波具体为：针对燃气管网中高频随机干扰，使用指数加权移动平均对原始信号进行平滑处理： 式中：表示平滑系数；xt表示原始信号值；表示经过指数加权移动平均处理后的信号值； 归一化与编码具体为： 先对缺失值插值与噪声滤波的数据集进行标准化： 式中：x norm表示样本x i经过标准化的值；x i表示数据集中第i个样本；表示数据集的均值；表示数据集的标准差； 再对标准化后的值进行One-Hot编码，消除不同量纲对模型训练的影响； 时空特征模块在每个滑动窗口分片的预处理数据中提取空间关联特征、时间动力学特征与因果传播特征，并拼接形成三维特征张量；空间关联特征包括两个节点的瞬时压力差与相对幅度： 时间动力学特征包括滑窗数据平均值、滑窗数据标准差、滑窗数据最大波动率及滑窗数据的波动方向： 式中：表示滑动窗口内用于计算波动方向的采样时刻； 因果传播特征包括因果强度与时序趋势同步性： 式中：表示第k个窗口中节点i的压力变化量； 最后，将空间关联特征F k、时间动力学特征F s与因果传播特征F y通过通道拼接、形成三维特征张量X k： 其中：N表示管网节点数；U表示三类特征的总维度；R表示时间步数；Concat表示通道拼接； ST-CGN网络模块通过三维特征张量的输入，输出对应滑动窗口分片的多工况概率向量；ST-CGN网络模块根据输入的三维特征张量X k进行输出预测的具体流程为： 首先，输入三维特征张量X k，利用因果驱动建模、通过非线性结构方程模型生成因果特征；然后，利用自适应模态融合，根据节点度进行TCN或GCN的选择；之后，叠加时空卷积层与LSTM，输出预测结果；最后，通过反事实定位干预、计算效应量并定位关键节点； 边缘智能优化模块通过MAML快速适配、知识蒸馏、模型剪枝与量化，实现ST-CGN网络模块的边缘优化； 结果处理模块通过经边缘智能优化模块优化后的ST-CGN网络模块的多工况概率向量获得对应工况的概率，并根据预设阈值触发报警判断。

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