【技术实现步骤摘要】
本申请涉及天然气管道，特别涉及一种管道天然气泄漏源参数反演方法及系统。
技术介绍
1、天然气作为现代能源供应中不可或缺的一部分，作为低碳燃料被广泛应用于工业、发电和居民生活中。由于管道材料随时间的推移会因环境因素而恶化，导致裂纹或孔洞的形成，从而引发气体泄漏。尤其在管道类狭长受限空间内，天然气的扩散收到阻碍，一旦发生泄漏事故，后果会更加严重。
2、最初天然气泄漏的发现主要依赖人工巡检和视觉观察，通过定期检测管道和周围环境，观察是否有气味或者植被枯萎等迹象；随着技术的进步，逐渐引入了气体探测器和声波检测等方法。气体探测器可以实时监测管道周围的气体浓度变化，及时发现泄漏。而声波检测技术通过分析管道的声波传播，识别泄漏位置。这些方法虽然显著提高了检测的准确性和效率，可依旧存在漏检、定位不准等情况。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种管道天然气泄漏源参数反演方法及系统，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
3、本申请提供一种管道天然气泄漏源参数反演方法，包括：步骤s101、获取管道天然气泄漏时不同监测点位t时刻的天然气浓度数据；
4、步骤s102、基于本征正交分解和人工神经网络构建的所述管道天然气的泄漏扩散代理模型，根据所述天然气浓度数据，获取所述管道天然气泄漏时t+δt时刻的天然气预测浓度数据集c；
5、步骤s103、基于贝叶斯网络和改进的粒子滤波算法构建的所述管道天然气
6、优选的，步骤s102中，
7、基于本征正交分解对所述气体浓度数据进行降维处理，并将所述降维处理得到的所述管道天然气泄漏时的降维数据集输入所述人工神经网络，得到所述管道天然气泄漏时t+δt时刻的天然气预测浓度数据集c；其中，
8、
9、式中，为所述管道天然气泄漏时泄漏场内泄漏坐标(si,xj)处t+δt时刻的天然气预测浓度；i＝{1,…,m}，j＝{1,…,n}，m、n均为正整数。
10、优选的，步骤s103中，基于所述泄漏源反演模型，根据所述管道天然气泄漏时t+δt时刻的天然气预测浓度数据集c与不同监测点位t时刻的天然气浓度数据，对所述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标进行循环重采样；
11、基于高斯扰动和马尔科夫转移矩阵，对循环重采样后的泄漏坐标对应的泄漏源参数进行更新；其中，为所述管道天然气泄漏时泄漏场内泄漏坐标(si,xj)处t+δt时刻的天然气预测浓度。
12、优选的，所述基于所述泄漏源反演模型，根据所述管道天然气泄漏时t+δt时刻的天然气预测浓度数据集c与不同监测点位t时刻的天然气浓度数据，对所述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标进行循环重采样，包括：基于所述泄漏源反演模型中的贝叶斯网络，根据所述管道天然气泄漏时泄漏场内泄漏坐标(si,xj)处t+δt时刻的天然气预测浓度与t时刻的天然气浓度数据，计算所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻所述泄漏坐标(si,xj)的位置权重其中，i＝{1,…,m}，j＝{1,…,n}，m、n均为正整数；
13、根据所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻所述泄漏坐标(si,xj)的位置权重，按照公式：
14、
15、计算所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻的泄漏坐标的有效数量neff；其中，w′ij为述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻所述泄漏坐标(si,xj)的位置权重进行归一化处理后的权重值；
16、响应于所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻的泄漏坐标的有效数量neff小于预设阈值，对所述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标进行循环重采样，直至所述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标的有效数量neff大于等于预设阈值。
17、优选的，所述响应于所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻的泄漏坐标的有效数量neff小于预设阈值，对所述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标进行循环重采样，直至所述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标的有效数量neff大于等于预设阈值，包括：
18、响应于所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻的泄漏坐标的有效数量neff小于预设阈值，对所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻的泄漏坐标进行筛选，保留t+δt时刻所述泄漏坐标(si,xj)的位置权重大于等于预设权重阈值的泄漏坐标(si,xj)，并在保留的所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻的泄漏坐标(si,xj)加入噪声信息；
19、根据所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻加入噪声信息后的泄漏坐标的位置权重，对所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻加入噪声信息后的泄漏坐标进行泄漏坐标的有效数量neff的循环判断，直至述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标的有效数量neff大于等于预设阈值。
20、优选的，还包括：基于所述泄漏扩散代理模型，计算加入噪声信息的泄漏坐标(si+δi,xj+δj)处的天然气预测浓度
21、将加入噪声信息的泄漏坐标(si+δi,xj+δj)处的天然气预测浓度与t时刻的天然气浓度数据进行对比，以确定所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻加入噪声信息后的泄漏坐标(si+δi,xj+δj)的位置权重。
22、优选的，按照公式：
23、
24、对所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+δt时刻所述泄漏坐标(si,xj)的位置权重进行归一化处理，得到权重值wij；
25、式中，为所述管道天然气泄漏时泄漏场内泄漏坐标(si,xj)处t时刻的天然气浓度，为所述管道天然气泄漏时泄漏场内泄漏坐标(si,xj)处t+δt时刻的天然气预测浓度；
26、σ为所述管道天然气泄漏时泄漏场内泄漏坐标(si,xj)处t时刻的天然气浓度0的测量误差；
27、i＝{1,…,m}，j＝{1,…,n}，m、n均为正整数。
28、优选的，所述基于高斯扰动和马尔科夫转移矩阵，对循环重采样后的泄漏坐标对应的泄漏源参数进行更新，包括：
29、按照公式：
30、
31、对循环重采样后的泄漏坐标对应的泄漏源参数进行更新；其中，
32、
33、式中，为所述管道天然气泄漏时泄漏场内泄漏坐标(si,xj)处t+
34、δt时刻的天然气预测浓度；
35、为所述管道天然气泄漏时泄漏场内泄漏坐标(si,xj)处t时刻的泄漏源参数，为所述管道天然气泄漏时泄漏场内泄漏坐标(si,xj)处t时刻的天然气预测浓度；为所述泄漏源参数中加入高斯扰动后的泄漏源参数；
36、为所述管道天然气泄漏时泄漏场内由t时刻泄漏坐标(si,xj)到t+δt时刻泄漏坐标(si+δi,xj+本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，步骤S102中，
3.根据权利要求2所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，步骤S103中，
4.根据权利要求3所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，所述基于所述泄漏源反演模型，根据所述管道天然气泄漏时t+Δt时刻的天然气预测浓度数据集C与不同监测点位t时刻的天然气浓度数据，对所述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标进行循环重采样，包括：
5.根据权利要求4所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，所述响应于所述管道天然气泄漏时泄漏场内t+Δt时刻的泄漏坐标的有效数量Neff小于预设阈值，对所述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标进行循环重采样，直至所述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标的有效数量Neff大于等于预设阈值，包括：
6.根据权利要求5所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求4所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于
8.根据权利要求3所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，所述基于高斯扰动和马尔科夫转移矩阵，对循环重采样后的泄漏坐标对应的泄漏源参数进行更新，包括：
9.一种管道天然气泄漏源参数反演系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，步骤s102中，
3.根据权利要求2所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，步骤s103中，
4.根据权利要求3所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，所述基于所述泄漏源反演模型，根据所述管道天然气泄漏时t+δt时刻的天然气预测浓度数据集c与不同监测点位t时刻的天然气浓度数据，对所述管道天然气泄漏时泄漏场内的泄漏坐标进行循环重采样，包括：
5.根据权利要求4所述的管道天然气泄漏源参数反演方法，其特征在于，所述响应于所述管道天然气泄漏...
【专利技术属性】
技术研发人员：李云涛，宋兴旺，曹洋，荆琦，张来斌，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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