[发明专利]一种基于仿真技术的燃气管网泄漏检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于仿真技术的燃气管网泄漏检测方法及装置，其中方法包括：获取燃气管网地理信息系统数据，建立管网物理模型；获取数据采集与监视控制系统的监测数据，利用监测数据对管网物理模型进行调整和验证，得到管网运行模型；获取数据采集与监视控制系统的实时监测数据，将实时监测数据输入管网运行模型计算管道首末端及重点节点的计算值；如果计算值与监测值的偏差超过预设范围，则确定发生泄露；根据管网入口端压力监测数据作为边界条件计算沿线压力分布，得到第一压力曲线，根据管网出口端压力监测数据作为边界条件计算沿线压力分布，得到第二压力曲线；确定第一压力曲线与第二圧力曲线的交点为泄露点位置，输出泄露点位置。

技术领域

本发明涉及管网泄露检测技术领域，尤其涉及一种基于仿真技术的燃气管网泄漏检测方法及装置。

背景技术

天然气的主要运输手段是管道，由于其具有易燃易爆特性，管道的安全性就显得非常重要。随着我国经济的发展，能源结构的调整，城市天然气管网也在飞速发展。天然气的泄漏检测与排除就显得尤为重要。而城市燃气管网具有多分支，多附件的特点，这就决定了其泄漏检测定位的难度很大。

目前，对埋地管网泄露的检测包括以下几种方式：

(1)人工巡检：人工巡检由巡线工人手持燃气检漏仪或检漏车定期沿管道敷设路径巡视，通过看、闻、听等多种方式来判断是否有燃气泄漏。对于泥土地面，用可调节浓度大小的气敏检测仪直接在地面检测，浓度最大点与管线定位一致点即为泄漏点。但是对于城市街道常见的水泥沥青地面，气体泄漏后会沿着管道周围的裂缝、空隙、疏松土壤窜流，不能穿透漏点上方的地表，在地面探测不到，而在远离泄漏点的地面裂缝中才能探到。对于公共管沟，包括专业管道沟、电缆沟和与裂缝相通的排水沟，泄漏气体会沿着这些通道窜到很远的地方。因此，人工巡检的工作量大，每次巡检无目的性，巡检工作覆盖范围大，定位困难。

(2)现场定点布置压力、流量传感器等基于信号处理的方法：主要通过对现场传回的压力、流量信号去除干扰后，采用特殊的分析手段提取信号突变位置及突变时间而实现泄漏检测及定位。该方法受传感器布设布置和布设点数量的影响，难以实现全线管网的泄漏监测。

因此，现有技术中的人工巡检原理简单，操作方便，但浪费人力，而且不能在线实时监测，实时巡检所有管线覆盖范围，定位困难，定位精度不高。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于仿真技术的燃气管网泄漏检测方法及装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的一个方面提供了一种基于仿真技术的燃气管网泄漏检测方法，包括：获取燃气管网地理信息系统数据，建立管网物理模型；获取数据采集与监视控制系统的监测数据，利用监测数据对管网物理模型进行调整和验证，得到管网运行模型；获取数据采集与监视控制系统的实时监测数据，将实时监测数据输入管网运行模型计算管道首末端及重点节点的计算值，其中，计算值至少包括管道首末端及重点节点的压力和流量值；将计算值与监测值进行比对，如果计算值与监测值的偏差超过预设范围，则确定发生泄露；根据管网入口端压力监测数据作为边界条件计算沿线压力分布，得到第一压力曲线，根据管网出口端压力监测数据作为边界条件计算沿线压力分布，得到第二压力曲线；将第一压力曲线与第二压曲线进行比较，确定第一压力曲线与第二圧力曲线的交点，将交点确定为泄露点位置，输出泄露点位置。

其中，获取燃气管网地理信息系统数据，建立管网物理模型包括：获取燃气管网地理信息系统数据，对燃气管网地理信息系统中管道的材质、管径、长度、节点和位置进行配置匹配，检测管网的连通性，进行错误分析和模型重建。