基于管道地理特点的管道故障调度方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于管道地理特点的管道故障调度方法、装置及系统，当判断发生管道泄漏时，确定泄漏点在所建立的直角坐标系中的位置，并根据泄漏点在直角坐标系中的位置，获取该泄漏点的实时环境状态，以进一步推算该泄漏可能导致的扩散结果，基于所述泄漏点的位置、实时环境状态以及扩散结果进行故障调度处理。本发明专利技术的技术方案能够快速定位泄漏点在坐标系中的位置，有利于及时发现泄漏点进行故障处理；进行扩散结果计算时充分考虑了环境条件因素，提高了计算的精确性；基于推算的结果并结合泄漏点附近的环境情况进行故障调度处理，有效提高了故障处理和调度的效率和准确性。

【技术实现步骤摘要】
基于管道地理特点的管道故障调度方法、装置及系统
本专利技术涉及管道安全监测
，尤其涉及一种基于管道地理特点的管道故障调度方法、装置及系统。
技术介绍
综合管廊，就是地下城市管道综合走廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。针对设置于综合管廊中的天然气管道，由于天然气是危险化学品，具有易燃易爆的特性，若天然气泄漏，则极易形成爆炸性气体，遇到明火就会引发爆炸；因此，天然气管道泄漏监测和定位技术作为确保管道安全运行的技术越来越受到重视；随着中国天然气管网逐步扩大，运行年限不断增加，因为腐蚀、老化、第三方破坏等原因引起的管道泄漏事故不断发生，管道泄漏不仅污染环境、浪费资源，而且对人民的生命财产安全都是巨大的威胁；因此无论是从安全因素还是经济因素出发，开发合适的天然气管道泄漏监测和定位方法，维护管道的正常运行，保障人民生命财产安全，都有十分重要的意义。现有技术中，用于监测管道泄漏的方法主要包括直接检测方法和间接检测方法，直接检测方法的优点是定位精确、灵敏度高，缺点是不适用于检测铺设较深的管道的检测；而间接检测方法根据管道泄漏造成的物理参数的变化来对管道泄漏进行检测，但是现有技术中缺乏对于故障泄漏点的快速、精确的定位方法，并且，在泄漏故障发生时，缺乏将故障泄漏点与泄漏点周围的地理情况的有机结合，以推算出故障可能达到的事故规模，从而难以达到对于故障的有效处理。
技术实现思路
基于现有技术的上述情况，本专利技术的目的在于提供一种基于管道地理特点的管道故障调度方法、装置及系统，以解决现有技术中存在的故障检测不全面、定位不够精确、以及对故障规模缺乏推算的问题。为达到上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于管道地理特点的管道故障调度方法，包括步骤：基于地理地图建立直角坐标系，所述直角坐标系覆盖所有待测天然气管道；在直角坐标系的x、y轴上每间隔一定距离设置参考坐标点；通过两个相邻传感器监测点的压力差数据是否超过压力差阈值，判断管道是否发生泄漏；判断为发生管道泄漏时，确定泄漏点在所述直角坐标系中的位置；根据泄漏点在所述直角坐标系中的位置，获取该泄漏点的实时环境状态；根据泄漏点的位置以及实时环境状态计算该泄漏可能导致的扩散结果；基于所述泄漏点的位置、实时环境状态以及扩散结果进行故障调度处理。进一步的，所述判断为发生管道泄漏时，确定泄漏位置在所述直角坐标系中的位置，包括步骤：判断传感器监测点是否分别与参考坐标点重合；若重合，则根据参考坐标点的坐标以及泄漏点与传感器监测点之间的距离计算泄漏点在所述直角坐标系中的坐标；若不重合，向各参考坐标点发送监测信息，并根据最先接收到该监测信息的x轴和y轴上的参考坐标点的坐标以及泄漏点与传感器监测点之间的距离计算泄漏点在所述直角坐标系中的坐标。进一步的，所述根据参考坐标点的坐标以及泄漏点与传感器监测点之间的距离计算泄漏点在所述直角坐标系中的坐标，包括：设具有压力差的两个传感器监测点分别重合的参考坐标点的坐标分别为x1和x2；根据以下公式计算泄漏点的坐标m：其中，v为管道中压力波的传播速度，Δt为两个传感器监测点接收到压力波的时间差。进一步的，所述根据最先接收到该监测信息的x轴和y轴上的参考坐标点的坐标以及泄漏点与传感器监测点之间的距离计算泄漏点在所述直角坐标系中的坐标，包括：设最先接收到监测信息的x轴和y轴上的参考坐标点对应的坐标分别为x01，x02，y01，y02；根据以下公式计算泄漏点的坐标(x，y)：其中，m01为泄漏点距离一个传感器监测点的距离，m02为泄漏点距离另一个传感器监测点的距离，v为管道中压力波的传播速度，Δt为两个传感器监测点接收到压力波的时间差。进一步的，所述根据泄漏点的位置以及实时环境状态计算该泄漏可能导致的扩散结果，包括：获取环境状态中的湿度H和温度T；根据以下公式计算扩散浓度c：其中，Q为泄漏流量，t为泄漏时间，σx、σy分别为x、y轴方向扩散参数，R为气体常数，x、y分别为泄漏点的x、y轴坐标。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种基于管道地理特点的管道故障调度装置，包括参考坐标设置模块、管道泄漏监测模块、地理信息获取模块、扩散结果推算模块、故障调度处理模块；其中，所述参考坐标设置模块，基于地理地图建立直角坐标系，所述直角坐标系覆盖所有待测天然气管道；在直角坐标系的x、y轴上每间隔一定距离设置参考坐标点；所述管道泄漏监测模块，通过两个相邻传感器监测点的压力差数据是否超过压力差阈值，判断管道是否发生泄漏；所述地理信息获取模块，判断为发生管道泄漏时，确定泄漏点在所述直角坐标系中的位置；根据泄漏点在所述直角坐标系中的位置，获取该泄漏点的实时环境状态；所述扩散结果推算模块，根据泄漏点的位置以及实时环境状态计算该泄漏可能导致的扩散结果；所述故障调度处理模块，基于所述泄漏点的位置、实时环境状态以及扩散结果进行故障调度处理。进一步的，所述扩散结果推算模块，根据泄漏点的位置以及实时环境状态计算该泄漏可能导致的扩散结果，包括：获取环境状态中的湿度H和温度T；根据以下公式计算扩散浓度c：其中，Q为泄漏流量，t为泄漏时间，σx、σy分别为x、y轴方向扩散参数，R为气体常数，x、y分别为泄漏点的x、y轴坐标。根据本专利技术的第三个方面，一种基于管道地理特点的管道管理系统，包括故障监测装置、报警装置、GIS空间可视化装置、历史数据查询装置；其中，所述故障监测装置，对天然气管道的各项参数进行监测，将监测结果发送至系统中的其他各装置；并在发生管道泄漏时，确定泄漏点的位置、该泄漏点的实时环境状态，进行故障调度处理；并将上述确定的各项信息发送至报警装置和GIS空间可视化装置；所述报警装置，接收故障监测装置的报警信号，以进行报警；所述GIS空间可视化装置，基于故障监测装置确定的泄漏点的位置、该泄漏点的实时环境状态，以及该故障监测装置对各项参数的监测结果，对管道的故障情况进行三维可视化显示；所述历史数据查询装置，对故障监测装置监测的各项参数进行存储，并对所存储的监测数据进行查询；其中，所述故障监测装置包括如本专利技术第二个方面所述的管道故障调度装置。综上所述，本专利技术提供了一种基于管道地理特点的管道故障调度方法、装置及系统，当判断发生管道泄漏时，确定泄漏点在所建立的直角坐标系中的位置，并根据泄漏点在直角坐标系中的位置，获取该泄漏点的实时环境状态，以进一步来推算该泄漏可能导致的扩散结果，基于所述泄漏点的位置、实时环境状态以及扩散结果进行故障调度处理。本专利技术所提供的技术方案，相对于现有技术具有如下有益的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于管道地理特点的管道故障调度方法，其特征在于，包括步骤：/n基于地理地图建立直角坐标系，所述直角坐标系覆盖所有待测天然气管道；/n在直角坐标系的x、y轴上每间隔一定距离设置参考坐标点；/n通过两个相邻传感器监测点的压力差数据是否超过压力差阈值，判断管道是否发生泄漏；/n判断为发生管道泄漏时，确定泄漏点在所述直角坐标系中的位置；/n根据泄漏点在所述直角坐标系中的位置，获取该泄漏点的实时环境状态；/n根据泄漏点的位置以及实时环境状态计算该泄漏可能导致的扩散结果；/n基于所述泄漏点的位置、实时环境状态以及扩散结果进行故障调度处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于管道地理特点的管道故障调度方法，其特征在于，包括步骤：
基于地理地图建立直角坐标系，所述直角坐标系覆盖所有待测天然气管道；
在直角坐标系的x、y轴上每间隔一定距离设置参考坐标点；
通过两个相邻传感器监测点的压力差数据是否超过压力差阈值，判断管道是否发生泄漏；
判断为发生管道泄漏时，确定泄漏点在所述直角坐标系中的位置；
根据泄漏点在所述直角坐标系中的位置，获取该泄漏点的实时环境状态；
根据泄漏点的位置以及实时环境状态计算该泄漏可能导致的扩散结果；
基于所述泄漏点的位置、实时环境状态以及扩散结果进行故障调度处理。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断为发生管道泄漏时，确定泄漏位置在所述直角坐标系中的位置，包括步骤：
判断传感器监测点是否分别与参考坐标点重合；
若重合，则根据参考坐标点的坐标以及泄漏点与传感器监测点之间的距离计算泄漏点在所述直角坐标系中的坐标；
若不重合，向各参考坐标点发送监测信息，并根据最先接收到该监测信息的x轴和y轴上的参考坐标点的坐标以及泄漏点与传感器监测点之间的距离计算泄漏点在所述直角坐标系中的坐标。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据参考坐标点的坐标以及泄漏点与传感器监测点之间的距离计算泄漏点在所述直角坐标系中的坐标，包括：
设具有压力差的两个传感器监测点分别重合的参考坐标点的坐标分别为x1和x2；
根据以下公式计算泄漏点的坐标m：



其中，v为管道中压力波的传播速度，Δt为两个传感器监测点接收到压力波的时间差。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据最先接收到该监测信息的x轴和y轴上的参考坐标点的坐标以及泄漏点与传感器监测点之间的距离计算泄漏点在所述直角坐标系中的坐标，包括：
设最先接收到监测信息的x轴和y轴上的参考坐标点对应的坐标分别为x01，x02，y01，y02；
根据以下公式计算泄漏点的坐标(x，y)：



其中，m01为泄漏点距离一个传感器监测点的距离，m02为泄漏点距离另一个传感器监测点的距离，v为管道中压力波的传播速度，Δt为两个传感器监测点接收到压力波的时间差。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述根据泄漏点的位置以及实时环境状态计算该泄漏可能导致的扩散结果，包括：
获取环境状态中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶茂，马贵殿，蒯晨，杨雅智，陈荣珍，陈曦，
申请(专利权)人：云南云能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53