[發(fā)明專利]燃氣管道腐蝕預測方法和裝置

在審

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111104989A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 秦煒;尤勇;王星;王力偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京訊騰智慧科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06F17/13;F17D5/00
• 代理公司: 北京天方智力知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 賈耀梅

本發(fā)明提供了一種燃氣管道腐蝕預測方法和裝置，所述方法包括以下步驟：采集監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的管道腐蝕深度數(shù)據(jù)和土壤腐蝕性數(shù)據(jù)；根據(jù)土壤腐蝕性數(shù)據(jù)進行土壤腐蝕性分級，并根據(jù)區(qū)域位置和土壤腐蝕性級別將監(jiān)測區(qū)域劃分為多個子區(qū)域；在每個子區(qū)域，根據(jù)管道腐蝕深度數(shù)據(jù)構(gòu)建相應的統(tǒng)計模型；根據(jù)統(tǒng)計模型對相應的子區(qū)域進行管道腐蝕狀態(tài)預測。本發(fā)明能夠提高預測模型的可靠性，提高預測精度，且具有實際可操作性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃氣管道腐蝕監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃氣管道腐蝕預測方法和一種燃氣管道腐蝕預測裝置。

背景技術(shù)

地下燃氣管道腐蝕造成的穿孔和泄露會造成嚴重的生產(chǎn)和安全事故，對其腐蝕狀況進行有效預測對于制定合理的檢測和維修方案具有重要意義。點蝕是局部腐蝕中比較危險的一種方式，其破壞性強且不易察覺。

目前對于地下燃氣管道腐蝕的分析和預測的數(shù)學模型有基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡等，然而目前的預測模型多存在以下缺陷：缺乏考慮管道安裝和監(jiān)測的現(xiàn)實條件，對于一些腐蝕影響因素與管道腐蝕之間的關(guān)聯(lián)性考慮的不夠；用于建模的樣本點過于稀疏，造成模型精度和可靠性不理想；部分技術(shù)處在理論研究階段，未形成完整可行的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供了一種燃氣管道腐蝕預測方法和裝置，能夠提高預測模型的可靠性，提高預測精度，且具有實際可操作性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種燃氣管道腐蝕預測方法，包括以下步驟：采集監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的管道腐蝕深度數(shù)據(jù)和土壤腐蝕性數(shù)據(jù)；根據(jù)所述土壤腐蝕性數(shù)據(jù)進行土壤腐蝕性分級，并根據(jù)區(qū)域位置和土壤腐蝕性級別將所述監(jiān)測區(qū)域劃分為多個子區(qū)域；在每個子區(qū)域，根據(jù)所述管道腐蝕深度數(shù)據(jù)構(gòu)建相應的統(tǒng)計模型；根據(jù)所述統(tǒng)計模型對相應的子區(qū)域進行管道腐蝕狀態(tài)預測。

所述的燃氣管道腐蝕預測方法還包括：將預測的管道腐蝕狀態(tài)與采集到的管道腐蝕深度數(shù)據(jù)進行比對分析，以判斷是否存在異常腐蝕管道區(qū)段；對所述異常腐蝕管道區(qū)段進行預警并針對所述異常腐蝕管道區(qū)段制定檢測方案。

所述土壤腐蝕性數(shù)據(jù)包括土壤的電阻率、PH值和氧化還原電位數(shù)據(jù)。

所述統(tǒng)計模型為灰色疊加馬爾可夫鏈模型，在每個子區(qū)域，根據(jù)所述管道腐蝕深度數(shù)據(jù)構(gòu)建相應的統(tǒng)計模型，包括：對子區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測點進行分別的灰色系統(tǒng)GM(1,1)建模；匯總所有監(jiān)測點對應的灰色系統(tǒng)GM(1,1)模型數(shù)據(jù)，進行齊次馬爾可夫鏈參數(shù)估計，得到所述灰色疊加馬爾可夫鏈模型。

根據(jù)所述管道腐蝕深度數(shù)據(jù)構(gòu)建相應的統(tǒng)計模型，具體包括：建立灰色系統(tǒng)GM(1,1)模型，求出管道腐蝕深度數(shù)據(jù)的預測數(shù)據(jù)，并與實際數(shù)據(jù)做比較，以進行模型精度檢驗；根據(jù)管道腐蝕深度數(shù)據(jù)確認各檢測時段的管道腐蝕狀態(tài)，并將對應的模型狀態(tài)作為馬爾可夫鏈模型中的轉(zhuǎn)移狀態(tài)；對同一子區(qū)域內(nèi)的所有監(jiān)測點，分別根據(jù)對應的灰色系統(tǒng)GM(1,1)模型給出預測數(shù)據(jù)，并得出對應的模型狀態(tài)，進而估計一階馬爾可夫鏈轉(zhuǎn)移概率。

在將預測的管道腐蝕狀態(tài)與采集到的管道腐蝕深度數(shù)據(jù)進行比對分析后，還基于新的管道腐蝕深度數(shù)據(jù)對所述灰色疊加馬爾可夫鏈模型進行迭代更新。

針對所述異常腐蝕管道區(qū)段所制定的檢測方案包括增加檢測手段、縮短檢測周期。

一種燃氣管道腐蝕預測裝置，包括：第一采集模塊，所述第一采集模塊用于采集監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的管道腐蝕深度數(shù)據(jù)；第二采集模塊，所述第二采集模塊用于采集監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的土壤腐蝕性數(shù)據(jù)；區(qū)域劃分模塊，所述區(qū)域劃分模塊用于根據(jù)所述土壤腐蝕性數(shù)據(jù)進行土壤腐蝕性分級，并根據(jù)區(qū)域位置和土壤腐蝕性級別將所述監(jiān)測區(qū)域劃分為多個子區(qū)域；模型建立模塊，所述模型建立模塊用于在每個子區(qū)域，根據(jù)所述管道腐蝕深度數(shù)據(jù)構(gòu)建相應的統(tǒng)計模型；腐蝕預測模塊，所述腐蝕預測模塊用于根據(jù)所述統(tǒng)計模型對相應的子區(qū)域進行管道腐蝕狀態(tài)預測。