[发明专利]一种市政燃气管网漏损定位方法及系统

说明书

一种市政燃气管网漏损定位方法及系统，属于市政燃气管网漏损监测技术领域，其包括步骤建立市政燃气管网系统水力学、热力学模型；通过数值分析方法，利用所述模型获得市政燃气管网各节点流量、压力、温度；采用所述模型模拟漏损位置；确定市政燃气管网漏损预警值，并识别管网新增漏损点；训练人工智能市政燃气管网漏损位置定位模型，并采用所述人工智能市政燃气管网漏损位置定位模型定位市政燃气管网漏损位置；输出计算得到的所述市政燃气管网漏损位置。该方法及系统采用有限个传感器在线监测数据，通过求解管网水力学、热力学方程组并结合人工智能模型，可在较短时间内高效识别复杂管网漏损状态，训练更快速且需求样本量大大减少。

技术领域

本发明属于市政燃气管网漏损监测技术领域，特别涉及一种市政燃气管网漏损定位方法及系统。

背景技术

城市内市政燃气管道发生事故而导致燃气泄漏的频频发生，不仅影响了燃气的正常输送，而且还会造成环境污染，引发火灾、爆炸等，给人民的生命财产安全带来了极大的威胁。2016年-2019年共发生燃气爆炸事故3395起，死亡374人，受伤3754人；纵观所有燃气爆炸事故的发生，80%以上都是因为管道严重腐蚀而穿孔漏气引起的。因此，燃气管道泄漏检测和定位技术的研究有着极为重要的现实意义，并已引起了世界各国的重视。

虽然对管道泄漏检测方法的研究已有几十年的历史，但由于燃气泄漏检测的复杂性，管道所处环境的多样性，以及泄漏形式的多样性，使得目前还没有一种简单可靠、通用的方法来解决燃气管道泄漏检测与定位问题。

人工巡检法是目前国内各城市燃气公司常用的一种泄漏检测方法。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。由于燃气从地下管道泄漏以后，会因燃气的种类不同、比重不同、周围环境不同而向不同方向冒跑，因此该法检漏和定位的准确度与巡检人员的经验和主观判断关系重大。

质量平衡法，是一种最基本的检测方法。它根据进出口管道流体的流量差来判断管道是否发生泄漏。这种方法简单直观、易于实现，但由于流量测量受流体成分、温度以及压力等参数变化的影响较大，因此测量的准确度比较低，同时该方法需要在管线两端安装高精度的流量计，成本较高，也不能实现泄漏位置的定位。

负压波法是在国内研究较多的一种方法，当管道某处突然发生泄漏时，泄漏处将出现瞬态压力突降，形成一个负压波，该负压波以一定的速度向管道两端传播，根据负压波传播到上下游端压力传感器的时间差和负压波的传播速度就可以确定漏损点的具体位置。目前研究的焦点问题是如何精确确定时间差和对传播速度公式的修正，主要研究方法有相关分析法、小波变换法、时间序列法和基于图像处理的方法等。例如中国专利CN200910070101.5公开了一种基于地理信息(GIS)和数据采集与监控(SCADA)技术的对燃气管网泄漏自动检测和定位的方法：建立燃气管网GIS系统，读取和存储管网图、管网属性数据等；由SCADA系统实时采集每段燃气管道的压力、温度、流量参数；对采集参数与储存数据比较计算；计算管道首末端处测量值和计算参数值之间的偏差，显示出现异常的管道信息；搜索极值点确定压力突变点，根据发生泄漏管段的燃气流量、温度、压力参数，通过泄漏定位公式计算泄漏点位置。其采用的即为小波变换法进行相关分析。但负压波法的缺点是只能检测到大的突发性的泄漏，而对缓慢发生的小泄漏则不适用。

发明内容