[發明專利]城市天然氣管道系統閥門故障傳播影響評估方法及系統

有效

• 申請號: 201710175754.4
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107101088B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 趙廣燕;常莉莉;孫宇鋒;胡薇薇;許大偉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02;G06F17/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王慶龍

本發明實施例公開一種城市天然氣管道系統閥門故障傳播影響評估方法及系統，所述方法包括根據城市天然氣管道系統建立城市天然氣管道系統的網絡結構拓撲圖；根據網絡結構拓撲圖建立網絡模型；根據網絡模型以及預設的約束條件，獲取城市天然氣管道系統正常狀態對應的第一流量壓力分配信息；在網絡模型中模擬閥門故障，并根據預設的閥門故障傳播規則和約束條件，獲取城市天然氣管道系統在閥門故障狀態下對應的第二流量壓力分配信息；比較第一流量壓力分配信息和第二流量壓力分配信息對城市天然氣管道系統進行閥門故障傳播影響評估。所述系統用于執行上述方法。本發明實施例提高了城市天然氣管道系統閥門故障傳播影響評估的準確性。

技術領域

本發明實施例涉及可靠性工程技術領域，具體涉及城市天然氣管道系統閥門故障傳播影響評估方法及系統。

背景技術

隨著科技的發展，天然氣的使用越來越多，現在大部分分城市都使用天然氣作為能源，為人們的生活帶來了極大的方便。城市天然氣管道系統是接收外部氣源、向市區及郊區村鎮居民供應生活用氣、企業熱源或化工原料的重要樞紐。

城市天然管道氣系統中的閥門是一種通過改變其內部通路截面積來控制管路中介質流動的通用機械產品，屬于控制元件，其主要作用是隔離設備和管道系統、防止回流、調節流量等。目前城市天然氣管網中使用的閥門種類較多，但其主要用于連通管道和分配天然氣流通路徑。明確城市天然氣管道系統內閥門的故障傳播規律對在城市天然氣管道系統中的定位故障有著重要的意義。現有技術中，對于閥門故障方面的研究主要集中在分析和選擇閥門的類型、閥門的材料和閥門的密閉性方面。且多是針對一個閥門進行研究，從局部角度解決問題，如檢測閥門的泄漏程度和壓力等。但是因為天然氣管道是相互連通的，一處故障會對整個系統造成影響，如果僅僅考慮閥門故障對局部的影響，而忽略了閥門故障傳播對城市天然氣管道系統的影響，這對城市天然氣管道系統的故障分析、故障傳播影響評估以及故障監測都會造成影響。

因此，如何提出一種方案，能夠提高城市天然氣管道系統閥門故障傳播影響評估的準確性，成為亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明實施例提供一種城市天然氣管道系統閥門故障傳播影響評估方法及系統。

一方面，本發明實施例提出一種城市天然氣管道系統閥門故障傳播影響評估方法，包括：

根據城市天然氣管道系統建立所述城市天然氣管道系統的網絡結構拓撲圖，所述網絡結構拓撲圖包括：節點和表示天然氣管道的邊，其中所述節點和邊用來表示所述城市天然氣管道系統的連接關系，所述邊帶有表示天然氣流動的方向；

根據所述網絡結構拓撲圖建立網絡模型，所述網絡模型包括節點信息表、邊信息表以及所述節點的連接矩陣；

根據所述網絡模型中的所述節點信息表、所述邊信息表和所述連接矩陣以及預設的約束條件，獲取所述城市天然氣管道系統正常狀態對應的第一流量壓力分配信息；

在所述網絡模型中模擬閥門故障，并根據預設的閥門故障傳播規則和所述約束條件，獲取所述城市天然氣管道系統在所述閥門故障狀態下對應的第二流量壓力分配信息；

比較所述第一流量壓力分配信息和所述第二流量壓力分配信息對所述城市天然氣管道系統進行閥門故障傳播影響評估。

另一方面，本發明實施例提供一種城市天然氣管道系統閥門故障傳播影響評估系統，包括：

拓撲圖建立模塊，用于根據城市天然氣管道系統建立所述城市天然氣管道系統的網絡結構拓撲圖，所述網絡結構拓撲圖包括：節點和表示天然氣管道的邊，其中所述節點和邊用來表示所述城市天然氣管道系統的連接關系，所述邊帶有表示天然氣流動的方向；

網絡模型建立模塊，用于根據所述網絡結構拓撲圖建立網絡模型，所述網絡模型包括節點信息表、邊信息表以及所述節點的連接矩陣；