[发明专利]一种基于大数据的管道全生命周期可靠性定量分析装置

说明书

本发明提供一种基于大数据的管道全生命周期可靠性定量分析装置，其中所述的管道置于模拟箱内；管道壁上设预制焊缝、预定缺陷及采集数据点阵，且采集数据点阵与数据采集模块连接，数据采集模块与数据处理模块及摄像机连接，管道还连接运行控制模块；管道外设配重块及支撑部件、模拟块、驱动部件，驱动部件与驱动源连接。本发明采用模块化设计，根据需要更换部件，提高整套装置的通用性与灵活性；实现管道服役全生命周期的可靠性研究；实现各变量研究的可视化；建立管道宏观微观行为关系；有针对性精准地定量分析多因素对管道可靠性的影响程度与规律，与智能化管道系统融合，建立管道可靠性数据信息库，运用大数据分析技术挖掘处理。

技术领域

本发明涉及定量分析装置领域，尤其是涉及一种基于大数据的管道全生命周期可靠性定量分析装置。

背景技术

管网系统的风险一方面来自于其输送介质的易燃、易爆性，一旦发生事故，其后果往往是灾难性的，不仅造成经济损失，环境污染，而且还可能造成人员伤亡。另一方面，我国大部分管网所处地理环境复杂，管道容易受到坍塌，冲沟和滑坡等地质灾害而失效。与此同时，管网还受到管理层面的影响，对管道安全管理没有系统、成体系的管理机制都将严重增大管网系统的风险，降低管网系统可靠性。面对如此复杂的管网系统，传统管道安全管理方法和经验已不能满足生产需要。

根据对国内外研究管道安全的调研发现，多集中在定性或半定量安全分析，只关注某一因素的影响，而系统、全面、定量分析管道全生命周期安全服役可靠性的研究装置几乎没有相关专利。

涉及管道安全性的专利多集中在定性或半定量安全分析，只关注某一因素的影响，在定量评价管道（网）全生命周期安全性研究方面存在以下问题：

（1）无法定量评价管道（网）安全性；

（2）未分析管道（网）在某一服役环境下影响其安全性的主要因素及次要因素，有针对性地加以分析，提高判断的准确性与快速性;

（3）无法可视化模拟土对管道（网）力的分析与模拟，尤其是特殊地质灾害下，且无法实现各部件的重复利用；

（4）无法实现管道（网）系统服役过程全生命周期研究；

（5）无法实现管道（网）宏微观行为关系的建立。

综上所述，现有技术中对于管道（网）安全性还难以定量、高效率、高准确性地实现评价，从而更科学地用于指导高钢级、更大管径和更高设计系数的管道设计、生产、施工、运行方案的制定和优化，以确保管道（网）的可靠性水平。

鉴于以上技术问题，发明一种基于大数据的管道（网）全生命周期可靠性定量分析装置具有很大的积极意义。

发明内容

本发明的目的在于为解决现有技术中存在的不足，而提供一种基于大数据的管道全生命周期可靠性定量分析装置。

本发明新的技术方案是：

一种基于大数据的管道全生命周期可靠性定量分析装置，包括管道本体系统、辅助管道系统、环境模拟系统及数据采集处理系统，所述的管道本体系统包括管道、预制焊缝、预定缺陷及运行控制模块，所述的辅助管道系统包括支撑部件，所述的环境模拟系统包括配重块、模拟块、驱动部件、驱动源及模拟箱，所述的数据采集处理系统包括数据采集模块及数据处理模块，所述的管道置于模拟箱内，且模拟箱中调入不同成分、浓度的溶液；所述的管道壁上设有预制焊缝、预定缺陷，所述的管道上设有采集数据点阵A及采集数据点阵B，且采集数据点阵A及采集数据点阵B与数据采集模块连接，所述的数据采集模块与数据处理模块及摄像机连接，所述的管道还连接有运行控制模块，且运行控制模块控制管道输送介质的压力、流量及温度；所述的管道外设有配重块及支撑部件，所述的配重块及支撑部件直接作用在管道外壁，所述的管道外设有模拟块，所述的模拟块直接作用在管道外壁、支撑部件或管道附件处，所述的管道外还设有驱动部件，所述的驱动部件与驱动源连接，在所述的驱动源处输入驱动程序，驱动源改变驱动部件的速度与加速度、作用方向及作用在管道上的接触形状与面积。

所述的支撑部件为不同结构的管道附件。