【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化控制领域，更具体地涉及一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统。
技术介绍
1、城市输配送管网是指城市中用于输送和分配各种物质的管道网络系统，这些管道系统通常由各种压力等级的管道及其附属构筑物组成，以满足不同用户的需求，城市输配送管网是城市基础设施的重要组成部分，对于城市的正常运行和经济发展具有重要意义，然而，由于城市输配送管网涉及的环节多、范围广，且受到多种因素的影响，因此存在一定的风险，为了保障城市输配送管网的安全运行，需要采取有效的风险监测控制系统，及时发现潜在风险，并采取相应的措施进行干预和控制。
2、但是，传统的城市输配送管网的风险监测控制系统也存在一些不足，包括：传统的风险监测控制系统通常采用定期检测的方式，这种方式无法及时发现潜在风险，存在一定的滞后性，可能导致风险扩大或引发事故；传统的风险监测控制系统缺乏智能化和自动化的监测手段，无法对管网运行状态进行实时分析和预测；传统的风险监测控制系统缺乏综合模型判断风险等级，依据不同的风险等级提供对应的解决方案能够更加精准的解决风险问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
2、本专利技术提供如下技术方案：一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，包括：管段划分模块、数据采集模块、数据预处理模块、管道运行监测模块、管道质量监测模块、管道负荷监测模块、预警模型建立模块，以及风险评估控制
3、所述管段划分模块，按照管道划分标准，将管道划分为多段监测子区域，并将各监测子区域依次编号为1，2，3，...，i，...，n；
4、所述数据采集模块，在各监测子区域安装传感器，收集各监测子区域的一次数据，包括一次管道运行数据、一次管道质量数据和一次管道负荷数据，并将收集到的一次数据传输至数据预处理模块；
5、所述数据预处理模块，接收数据采集模块采集的一次数据，通过滤波处理对一次数据进行预处理操作，得到滤波处理后的二次数据，包括二次管道运行数据、二次管道质量数据和二次管道负荷数据；
6、所述管道运行监测模块，基于数据预处理模块中的二次管道运行数据，通过管道运行监测模型计算得出各监测子区域的运行稳定性系数，并将计算得出的运行稳定性系数传输至预警模型建立模块；
7、所述管道质量监测模块，基于数据预处理模块中的二次管道质量数据，通过管道质量监测模型计算得出各监测子区域的管道腐蚀系数，并将计算得出的管道腐蚀系数传输至预警模型建立模块；
8、所述管道负荷监测模块，基于数据预处理模块中的二次管道负荷数据，通过管道负荷监测模型计算得出各监测子区域的管道负荷系数，并将计算得出的管道负荷系数传输至预警模型建立模块；
9、所述预警模型建立模块，基于各监测子区域的运行稳定性系数、管道腐蚀系数和管道负荷系数计算得出各监测子区域的管道安全指数，建立预警模型，并将计算得出的管道安全指数传输至风险评估控制模块；
10、所述风险评估控制模块，接收预警模型建立模块计算得出的各监测子区域的管道安全指数，预测管道风险，并依据风险等级提供对应的控制方案传输至客户端。
11、优选的，所述数据采集模块中一次管道运行数据包括各监测子区域的管道内温度、管道外温度、管道内流体速度以及管道承受应力，其中管道承受应力包括管道压力、管道材料密度和管道直径，一次管道质量数据包括各监测子区域的管道腐蚀深度、管道壁厚和极限压力，一次管道负荷数据包括各监测子区域的管道起点压力、管道终点压力和管道阻力，其中管道阻力包括管道长度、管道直径和管道内流体速度。
12、优选的，所述数据预处理模块中对采集到的一次数据进行滤波处理，是通过滤波算法去除采集到的一次数据中的噪声数据，具体为：
13、数据筛选：对采集到的一次数据进行匹配度筛选，当c>r，即生成结果的长度大于真实结果的长度时，数据保留，当cr，即生成结果的长度小于或等于真实结果的长度时，数据不保留；
14、数据过滤：将筛选后的数据依次代入傅里叶函数计算，得出二次数据，傅里叶函数计算公式为：，其中为计算得出的二次数据，x表示第k个对应数据，表示第k个对应数据的生成结果长度。
15、优选的，所述管道运行监测模块中各监测子区域的运行稳定性系数的计算步骤如下：
16、步骤s01：计算管道承受应力，计算公式为：，其中表示各监测子区域的管道承受应力，表示各监测子区域的管道压力，表示各监测子区域的管道材料密度，表示各监测子区域的管道直径；
17、步骤s02：计算运行稳定性系数，计算公式为：，其中表示各监测子区域的运行稳定性系数，表示各监测子区域的管道内温度，表示各监测子区域的管道外温度，表示各监测子区域的管道内流体速度，表示各监测子区域的管道承受应力。
18、优选的，所述管道质量监测模块中各监测子区域的管道腐蚀系数的计算公式为：，其中表示各监测子区域的管道腐蚀系数，表示各监测子区域的管道腐蚀深度，表示各监测子区域的管道壁厚，表示各监测子区域的极限压力。
19、优选的，所述管道负荷监测模块中各监测子区域的管道负荷系数的计算步骤如下：
20、步骤s01：计算管道阻力，计算公式为：，其中表示各监测子区域的管道阻力，表示各监测子区域的管道长度，表示各监测子区域的管道直径，表示各监测子区域的管道内流体速度，g表示重力加速度；
21、步骤s02：计算管道负荷系数，计算公式为：，其中表示各监测子区域的管道负荷系数，表示各监测子区域的管道起点压力，表示各监测子区域的管道终点压力，表示各监测子区域的管道阻力。
22、优选的，所述预警模型建立模块中各监测子区域的管道安全指数的计算公式为：，其中表示各监测子区域的管道安全指数，表示各监测子区域的运行稳定性系数，表示各监测子区域的管道腐蚀系数，表示各监测子区域的管道负荷系数，、和表示常数。
23、优选的，所述风险评估控制模块将预警模型建立模块计算得出的管道安全指数与预设的管道安全标准指数进行对比，若管道安全指数大于管道安全标准指数，则预测管道风险等级为一级，若管道安全指数等于管道安全标准指数，则预测管道风险等级为二级，若管道安全指数小于管道安全标准指数，则预测管道风险等级为三级，系统依据不同的风险等级提供对应的控制方案传输至客户端。
24、本专利技术的技术效果和优点：
25、本专利技术通过设有管段划分模块、数据采集模块、数据预处理模块、管道运行监测模块、管道质量监测模块、管道负荷监测模块、预警模型建立模块，以及风险评估控制模块，管段划分模块将管道划分为多段监测子区域，数据采集模块收集各监测子区域的一次数据，数据预处理模块得到滤波处理后的二次数据，管道运行监测模块计算得出各监测子区域的运行稳定性系数，管道质量监测模块计算得出各监测子区域的管道腐蚀系数，管道负荷监测模块计算得本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：包括：管段划分模块、数据采集模块、数据预处理模块、管道运行监测模块、管道质量监测模块、管道负荷监测模块、预警模型建立模块，以及风险评估控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：所述数据采集模块中一次管道运行数据包括各监测子区域的管道内温度、管道外温度、管道内流体速度以及管道承受应力，其中管道承受应力包括管道压力、管道材料密度和管道直径，一次管道质量数据包括各监测子区域的管道腐蚀深度、管道壁厚和极限压力，一次管道负荷数据包括各监测子区域的管道起点压力、管道终点压力和管道阻力，其中管道阻力包括管道长度、管道直径和管道内流体速度。
3.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：所述数据预处理模块中对采集到的一次数据进行滤波处理，是通过滤波算法去除采集到的一次数据中的噪声数据，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：所述管道运行监测模块中各监测子区域的运行稳定性系数的计
5.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：所述管道质量监测模块中各监测子区域的管道腐蚀系数的计算公式为：，其中表示各监测子区域的管道腐蚀系数，表示各监测子区域的管道腐蚀深度，表示各监测子区域的管道壁厚，表示各监测子区域的极限压力。
6.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：所述管道负荷监测模块中各监测子区域的管道负荷系数的计算步骤如下：
7.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：所述预警模型建立模块中各监测子区域的管道安全指数的计算公式为：，其中表示各监测子区域的管道安全指数，表示各监测子区域的运行稳定性系数，表示各监测子区域的管道腐蚀系数，表示各监测子区域的管道负荷系数，、和表示常数。
8.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：所述风险评估控制模块将预警模型建立模块计算得出的管道安全指数与预设的管道安全标准指数进行对比，若管道安全指数大于管道安全标准指数，则预测管道风险等级为一级，若管道安全指数等于管道安全标准指数，则预测管道风险等级为二级，若管道安全指数小于管道安全标准指数，则预测管道风险等级为三级，系统依据不同的风险等级提供对应的控制方案传输至客户端。
...【技术特征摘要】
1.一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：包括：管段划分模块、数据采集模块、数据预处理模块、管道运行监测模块、管道质量监测模块、管道负荷监测模块、预警模型建立模块，以及风险评估控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：所述数据采集模块中一次管道运行数据包括各监测子区域的管道内温度、管道外温度、管道内流体速度以及管道承受应力，其中管道承受应力包括管道压力、管道材料密度和管道直径，一次管道质量数据包括各监测子区域的管道腐蚀深度、管道壁厚和极限压力，一次管道负荷数据包括各监测子区域的管道起点压力、管道终点压力和管道阻力，其中管道阻力包括管道长度、管道直径和管道内流体速度。
3.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：所述数据预处理模块中对采集到的一次数据进行滤波处理，是通过滤波算法去除采集到的一次数据中的噪声数据，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，其特征在于：所述管道运行监测模块中各监测子区域的运行稳定性系数的计算步骤如下：
5.根据权利要求1所述的一种用于城市输配送管网的风险监测控制系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：林渝童，林存峰，林祥星，邵明明，齐玉祥，孙运凯，公雪枫，
申请(专利权)人：奥德集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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