[發明專利]一種供熱管網泄漏的綜合檢測方法

有效

• 申請號: 202011443786.6
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112413414B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 孫圣斌;駱敏;杜瑞東
• 申請（專利權）人: 大連海心信息工程有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 李猛

本發明公開了一種供熱管網泄漏的綜合檢測方法，涉及供熱管網泄漏檢測技術領域，將管網分為若干管段，通過安裝在每一管上的流量計和壓力變送器測得的流量和壓力數據確定泄漏管段；在每一管段上安裝聲波傳感器，根據聲波傳感器檢測到的聲信號確認泄漏事件，定位漏點，并進行泄漏報警；降低了檢測成本，可靠性更高，適用性更強，保障了檢測的準確性。

技術領域

本發明涉及供熱管網泄漏檢測技術領域，具體涉及一種供熱管網泄漏的綜合檢測方法。

背景技術

管網泄漏是引起供熱管網失水的一個重要原因，若不能及時發現并進行維修，不僅會影響供熱效果和供熱質量，引發用戶投訴，而且會造成巨大的能源浪費，甚至可能沖刷周邊地基，造成地面塌陷等次生事故。因此，研究管網泄漏檢測方法的理論和技術，可以幫助維護人員快速、準確地定位漏點，對于保障供熱效果和供熱質量、提高熱能利用效率意義重大，在供熱領域有著廣闊的前景。

目前，管網泄漏檢測方法主要有簡單評估方法、精確檢漏方法、基于管道模型或統計學的方法以及其他物理和化學方法。簡單評估方法的檢測精度較低且無法定位漏點，一般只作為輔助手段；傳統的精確檢漏方法往往需要對泄漏信號進行復雜的變換和處理，實時性不強；基于管道模型或統計學的方法需要建立精確的數學模型來反映管網內流體的實時變化情況，但考慮到不同管網特性及外界突發干擾的影響，這種方法的實際參考價值不高；其他物理和化學方法，如紅外熱成像檢漏法、光纖檢漏法等，對于配套檢測設備的要求較高，從經濟性方面來講，投入產出比并不高。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明提供一種供熱管網泄漏的綜合檢測方法，降低了檢測成本，可靠性更高，適用性更強，保障了檢測的準確性。

本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是：一種供熱管網泄漏的綜合檢測方法，將管網分為若干管段，通過安裝在每一管段上的流量計和壓力變送器測得的流量和壓力數據確定泄漏管段；在每一管段上安裝聲波傳感器，根據聲波傳感器檢測到的聲信號確認泄漏事件，定位漏點，并進行泄漏報警。

進一步的，包括：

管網分段：將區域供熱管網分為若干管段，給每一管段編號：1，2，...，n；在每一管段的進、出口處均安裝流量計、壓力變送器和聲波傳感器，管段的編號及計量設備位置信息均存儲于服務器中，且每一管段進、出口處的流量計、壓力變送器和聲波傳感器將所測流量、壓力和聲信號數據定時上傳至服務器；

建立邏輯回歸模型：首先，建立訓練集和測試集，其次，初始化邏輯回歸模型的參數矩陣，然后，進行梯度下降循環；

定位疑似泄漏管段：定時地采用流量平衡法計算各管段進出口流量誤差，若某管段流量誤差大于其流量誤差閾值，則繼續計算該管段的相對壓力誤差；若該管段相對壓力誤差大于其相對壓力誤差閾值，則判定該管段為疑似泄漏管段；

確認泄漏事件：對于疑似泄漏管段，選擇管段進、出口處的聲波傳感器數據各10組，分別提取上述20組聲信號數據的15種特征參數，構成聲信號特征參數矩陣；將聲信號特征參數矩陣輸入邏輯回歸模型，得到預測標簽矩陣；若預測標簽矩陣中值為1的元素數量占比大于50％，則判定該管段發生泄漏事件；

采用互相關法定位漏點：計算泄漏聲信號的傳播速度和延遲時間，根據計算值及其他已知參數定位漏點；

發送泄漏報警信息：服務器與供熱調度中心計算機進行通訊，并向計算機發送泄漏報警信息，包括泄漏管段編號、進出口計量設備位置和漏點位置。

進一步的，每個流量計、壓力變送器和聲波傳感器均包含NB-IoT模塊，管段走向為直線。

進一步的，所述建立訓練集和測試集：對于包含n個管段的供熱管網，采集正常聲信號和泄漏聲信號各20n組，提取上述聲信號的時域、頻域、形狀和隨機四類共15種特征參數以及標簽值，構成特征參數矩陣和標簽矩陣；由特征參數矩陣和標簽矩陣建立訓練集和測試集。