[發(fā)明專利]一種城市復(fù)雜氣管網(wǎng)異常診斷方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110547193.2
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113357545B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃欣慧;唐俊豪;錢小雷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海天麥能源科技有限公司
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 北京天盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 宋凌林

本發(fā)明涉及一種城市復(fù)雜氣管網(wǎng)異常診斷方法和系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟：基于管網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系連接布設(shè)點，構(gòu)成布設(shè)點關(guān)系圖；基于關(guān)系圖中邊的權(quán)值對節(jié)點的屬性值進(jìn)行聚類得到多個類；基于聚類結(jié)果對燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行分類異常判定；基于分類異常判定結(jié)果進(jìn)行異常診斷。本發(fā)明針對復(fù)雜城市氣管網(wǎng)進(jìn)行異常診斷，融合了實際的管網(wǎng)情況，融合了實時的檢測結(jié)果，增加了輸入的完備性和多樣性，有利于復(fù)雜氣管網(wǎng)異常診斷。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于能源自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種城市復(fù)雜氣管網(wǎng)異常診斷方法。

【背景技術(shù)】

燃?xì)獾葰庑阅茉词钱?dāng)今世界最重要的能源之一，并且主要依賴于管道傳輸。隨著人民生活水平的提高，城市燃?xì)獾男枨蟛粩嘣龃蟆Ｍ瑫r，燃?xì)夤艿佬孤┦侨細(xì)夤艿拦收系闹饕问健９艿廊細(xì)庑孤順O大安全隱患，由于城市埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)輸送介質(zhì)具有易爆、易燃等危險特性，一旦發(fā)生失效損壞，往往造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，甚至導(dǎo)致災(zāi)難性事故，會嚴(yán)重威脅國家、企業(yè)和人民生命財產(chǎn)安全。因此，對燃?xì)夤艿佬孤c的準(zhǔn)確定位有著重要意義。但是我國地下管道呈日趨增加的趨勢，管道安全問題也越來越受到重視，現(xiàn)有的燃?xì)夤艿佬孤z測方法和設(shè)備，多原理和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢測不敏感，檢測不出微小的泄漏點，以及誤報情況多有發(fā)生，而且投入成本高，信息時效性差，易發(fā)生誤報，在管道的接頭等位置會有監(jiān)控盲區(qū)。一方面，我國使用燃?xì)獾葰怏w作為能源供應(yīng)時間已經(jīng)幾十年了，在城市中管道、小區(qū)，控制節(jié)點等的燃?xì)夤芫W(wǎng)的老化的存在很大的不一致性，導(dǎo)致很多地方的城市管網(wǎng)存在很強(qiáng)的復(fù)雜性，采用均一化的檢測手段往往不能夠準(zhǔn)確定位，另一方面，對于一些管網(wǎng)來說，由于設(shè)備、環(huán)境等原因甚至不存在被檢測的可能性，面對差異性和復(fù)雜性并存在城市管網(wǎng)，這就更加需要進(jìn)行精確的定位和可擴(kuò)展的定位。現(xiàn)有技術(shù)中，往往僅僅是進(jìn)行均一化檢測或者根本不考慮檢測及其設(shè)備布設(shè)的可能性，不適用于復(fù)雜燃?xì)夤芫W(wǎng)的泄露定位，那么在復(fù)雜城市管網(wǎng)中，當(dāng)城市管道發(fā)生異常時，如何準(zhǔn)確及時地掌握異常情況的發(fā)生，從而防止后續(xù)事故的發(fā)生是待解決的問題。

本發(fā)明針對復(fù)雜城市氣管網(wǎng)進(jìn)行異常診斷，融合了實際的管網(wǎng)情況，融合了實時的檢測結(jié)果，增加了輸入的完備性和多樣性，有利于復(fù)雜氣管網(wǎng)異常診斷，能夠進(jìn)行復(fù)雜情況的處理，從而避免資源浪費(fèi)和對道路交通和安全的影響，具體的，(1)通過差異化的選擇布設(shè)點并結(jié)合聚類的方式使得檢測數(shù)據(jù)能夠最大限度的代表的管網(wǎng)的特性從而能夠進(jìn)行后續(xù)的異常診斷，克服了特殊區(qū)域中無法布設(shè)被診斷忽略的情況，最大程度的利用了可采集數(shù)據(jù)，提高了復(fù)雜管網(wǎng)布設(shè)的準(zhǔn)確性和效率；(2)利用管網(wǎng)布設(shè)點的局部性快速定位具有代表性的核心節(jié)點，通過核心節(jié)點體現(xiàn)局部性并通過加權(quán)邊將體現(xiàn)管網(wǎng)特性的明顯特征參與到后續(xù)的診斷中；(3)通過關(guān)系圖和屬性值，將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和測量結(jié)果相結(jié)合，在考慮實際物理情況的同時綜和屬性值進(jìn)行診斷，使得大范圍管網(wǎng)診斷成為可能，為精確診斷打下基礎(chǔ)；(4)融合了實際的管網(wǎng)情況，融合了實時的檢測結(jié)果，增加了輸入的完備性和多樣性，有利于復(fù)雜氣管網(wǎng)異常診斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提出了一種城市復(fù)雜氣管網(wǎng)異常診斷方法，所述方法包括如下步驟：

步驟S1：對于每種傳感器類型，在氣管網(wǎng)上差異化的選擇布設(shè)點并布設(shè)傳感器；

步驟S2：基于管網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系連接布設(shè)點，以構(gòu)成布設(shè)點關(guān)系圖；

步驟S3：基于關(guān)系圖中邊的權(quán)值對節(jié)點的屬性值進(jìn)行聚類得到多個類；

步驟S4：基于聚類結(jié)果對燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行分類異常判定；

步驟S5：基于分類異常判定結(jié)果進(jìn)行異常診斷。

進(jìn)一步的，所述步驟S1具體為：在非特殊區(qū)域的氣管網(wǎng)段均勻設(shè)置布設(shè)點，而在特殊區(qū)域選擇布設(shè)點使得布設(shè)點的數(shù)量不少于最少布設(shè)值。

進(jìn)一步的，均勻設(shè)置可以是在給定面積中選擇一個布設(shè)點、或?qū)㈩A(yù)設(shè)區(qū)域中的管網(wǎng)按照預(yù)設(shè)長度。

進(jìn)一步的，所述最少布設(shè)值為預(yù)設(shè)值。