[发明专利]管道泄漏的检测方法和装置

权利要求书

1.一种管道泄漏的检测方法，其特征在于，包括：

获取待测管道起点位置的流量数据和压力数据、待测管道终点位置的流量数据和压力数据；

根据所述待测管道起点位置的流量数据和压力数据、所述待测管道终点位置的流量数据和压力数据，通过微粒群算法对待测管道的水动力学和热力学瞬态模型进行求解，以得到结果参数，所述结果参数用于确定所述待测管道是否发生泄漏；

其中，所述待测管道的水动力学和热力学瞬态模型按照以下方式建立：

获取待测管道的特征参数，其中，所述待测管道的特征参数至少包括：待测管道的起点位置、待测管道的终点位置、待测管道的直径；所述待测管道的特征参数还包括：待测管道的长度、待测管道的壁厚；

根据所述待测管道的特征参数建立待测管道的初始模型；

通过交错网格的有限体积法对所述待测管道的初始模型进行预处理，以得到所述待测管道的水动力学和热力学瞬态模型；

其中，根据所述待测管道的特征参数建立待测管道的初始模型，包括：根据待测管道的特征参数，结合待测管道的内输运流体的连续性方程、动量方程、能量方程建立上述待测管道的初始模型；

其中，通过交错网格的有限体积法对所述待测管道的初始模型进行预处理，包括：将待测管道分为一系列控制体；采用有限体积法对待测管道进行数值离散；并且采用交错网格法存储控制体中心的流量和压力，以及控制体表面的相速度，以消除将压力和速度存储在同一节点时引起的压力场的解耦。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述待测管道起点位置的流量数据和压力数据、所述待测管道终点位置的流量数据和压力数据，通过微粒群算法对待测管道的水动力学和热力学瞬态模型进行求解，以得到结果参数，包括：

根据所述待测管道起点位置的流量数据和压力数据、所述待测管道终点位置的流量数据和压力数据，通过微粒群算法对待测管道的水动力学和热力学瞬态模型进行多次迭代求解，得到模拟流量和模拟压力；直到基于所述模拟流量和所述模拟压力的适应函数满足预设条件，停止迭代，并记录停止迭代时所求解的结果参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过微粒群算法对待测管道的水动力学和热力学瞬态模型进行多次迭代求解，包括：

按照以下方式进行迭代求解：

v_k(τ+1)＝v_k(τ)+c₁r₁(p_k(τ)-x_k(τ))+c₂r₂(p_g(τ)-x_k(τ))

x_k(τ+1)＝x_k(τ)+v_k(τ+1)

其中，v_k(τ+1)为编号为k的粒子第τ+1次迭代后的粒子速度，v_k(τ)为编号为k的粒子第τ次迭代后的粒子速度，x_k(τ+1)为编号为k的粒子第τ+1次迭代后的粒子位置，x_k(τ)为编号为k的粒子第τ次迭代后的粒子位置，τ为迭代次数，k为粒子编号，c₁为第一加速度参数，c₂为第二加速度参数，r₁为第一随机参数，r₂为第二随机参数，p_g为搜索区间中蜂群的最高位置，p_k(τ)为编号为k的粒子第τ次迭代的后的最高位置。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照以下方式建立所述适应性函数：

其中，Fitness为适应性函数值，Q_imi,j为测量流量，Q_iei,j为模拟流量，Q_immaxi,j为最大测量流量，H_imi,j为测量压力，H_iei,j为模拟压力，H_immaxi,j为最大测量压力，i为离散后管段编号，j为离散时间编号，J为泄漏检测时间集合。