城镇燃气管网泄漏诊断方法的研究

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导师姓名
田贯三
学科专业
供热  供燃气  通风及空调工程
文献出处
山东建筑大学   2012年
关键词
燃气管网论文  泄漏论文  诊断论文  泄漏监测论文  管网分区论文  神经网络论文
论文摘要

城镇燃气的蓬勃发展对国民经济水平的提高和社会事业的发展起到了重要作用,随着燃气输配管网大面积的敷设,随之而来的安全问题也越来越突出。近几年来因管网的腐蚀、老化、人工挖掘和自然灾害等因素引起管网泄漏事故屡见不鲜,城镇燃气管网的安全性受到了极大的挑战。因此,为了保证城镇燃气管网的安全运行,本文对城镇燃气管网的泄漏诊断进行了研究。(1)研究了城镇燃气管网的泄漏监测,提出将SCADA系统和管网在线仿真系统结合来进行泄漏监测,通过比较SCADA系统采集数据和管网在线仿真系统的模拟数据,能够及时发现城镇燃气管网的泄漏故障。并设定了监测系统的泄漏报警阈值,解决了系统的误报和漏报问题。(2)针对城镇燃气管网中SCADA系统监测点的个数太少,不能满足泄漏监测和诊断精度这个问题,引入了灵敏度法,对SCADA系统增设了监测点,提高了泄漏监测的准确性和泄漏诊断的精确性。(3)提出BP神经网络模式识别法识别城镇燃气管网的泄漏管段,打破了通过严密逻辑推理和精确计算得到问题结论的传统方法,提高了泄漏诊断效率。以某城镇管网为例,泄漏识别结果验证了采用BP神经网络法的可行性。(4)引入模糊聚类法对城镇燃气管网进行分区,区域内的管段个数明显少于整个管网的管段个数,提高了BP神经网络的识别精度和效率。管网分区的结果表明相同区域内的管段并不是都彼此相连的,因此管网分区是根据某种内在联系的虚拟分区,而不是空间上的分区。(5)提出模型法对城镇燃气管网的泄漏点进行定位,解决了BP神经网络只能对泄漏识别到段,不能识别具体泄漏点的缺点。首先建立了管段的泄漏模型,并采用水力计算软件对模型法进行求解,得到了具体的泄漏位置。以某城镇管网为例,用模型法求解泄漏位置,计算结果验证了模型法用于泄漏点定位的可行性。(6)基于以上研究,本文采用VC++和MATLAB语言联合开发了城镇燃气管网泄漏诊断系统。该系统提供了友好的人机界面,易于操作,避免了人工计算的负担,提高了泄漏诊断的效率。

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摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 研究方法及存在问题

1.4 本课题研究的主要内容

1.5 本章小结

第2章 城镇燃气管网的泄漏监测

2.1 管网泄漏事故分析

2.2 管网泄漏监测系统

2.3 本章小结

第3章 基于BP神经网络的泄漏识别

3.1 人工神经网络概述

3.2 BP神经网络

3.3 泄漏识别系统

3.4 本章小结

第4章 城镇燃气管网的泄漏定位

4.1 管网分区原理

4.2 泄漏分区诊断

4.3 泄漏点定位方法

4.4 实例分析

4.5 本章小结

第5章 城镇燃气管网泄漏诊断系统软件的设计

5.1 软件开发环境

5.2 软件功能模块

5.3 软件开发中的接口问题

5.4 实例分析

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 研究成果

6.2 建议与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文及科研情况

附录

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