The invention discloses a method for predicting correction and leakage rate of gas leakage concentration field in comprehensive pipe gallery. The method combines the real-time monitoring data of gas sensor, wind speed and wind sensor and temperature and humidity sensor in the comprehensive Gallery cabin. By constructing the numerical model of gas leakage diffusion in the comprehensive Gallery cabin, the data assimilation algorithm is used to predict the gas leakage and diffusion process and the prediction of gas pipeline leakage rate. The data assimilation algorithm is an improved ensemble Calman filtering algorithm. The state vector of the algorithm is composed of gas concentration and leakage rate. The method combined with the monitoring data of wind speed and wind direction sensor and temperature and humidity sensor, and can suppress the influence of wind velocity and diffusivity uncertainty on the result after adding the noise of wind velocity and diffusion coefficient to the actual situation. It can be accurate to gas pipe while obtaining the distribution of gas concentration in the tube corridor. The estimation of leakage rate is more consistent with the actual situation.
【技术实现步骤摘要】
一种综合管廊燃气泄漏浓度场预测矫正及泄漏率估计方法
本专利技术属于城市公共安全领域,具体涉及一种综合管廊舱内燃气管道泄漏扩散浓度场预测矫正及泄漏率估计方法。
技术介绍
城市地下综合管廊将设置在地面、地下或架空的各类公用类管线集中容纳于一体,充分利用了城市地下空间,避免了路面的反复开挖、确保了道路交通功能的充分发挥,创造了良好的市民生活环境。综合管廊的建设对充分地利用地下空间,节省投资,对拉动经济发展、改变城市面貌、保障城市安全都具有重要作用。但同时,在综合管廊内一种灾害的发生可能会招致其他类型灾害的发生,造成更大的危害,尤其是管廊内燃气管道的泄漏可能导致人员窒息伤亡和爆炸等事故,并可能引发一系列次生灾害,对城市的安全运行、公民的生命安全造成巨大威胁。目前,综合管廊内燃气管道发生泄漏后的主要应急措施为启动事故段及相邻段的通风设备,或紧急切断燃气管道分段阀门。因此,实现对燃气管道泄漏扩散浓度场的精准预测及泄漏率的估计对燃气泄漏后的应急处理十分关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种综合管廊燃气泄漏浓度场预测矫正及泄漏率估计的技术方法,为城市地下综合管廊内燃气泄漏的应急处理与决策提供依据。为了快速、精确实现浓度场的预测矫正及泄漏率的估计,本专利技术制定了以下技术方案:本专利技术通过数值模拟方法结合现场实际监测数据实现了对燃气在管廊内部的浓度分布及泄漏率的计算预测。使用的计算方法为燃气泄漏扩散模型和改进的集合卡尔曼滤波算法。现场实际监测的数据包括:1.燃气探测器所监测的在探测器有效探测范围内的燃气浓度实时数据;2.风速风向传感器所监测的管廊内部风速、风向信息; ...
【技术保护点】
1.一种综合管廊燃气泄漏浓度场预测矫正及泄漏率估计方法,其特征在于,结合综合管廊舱内实时监测数据,通过构建综合管廊舱内燃气泄漏扩散的数值计算模型,运用数据同化算法进行燃气泄漏扩散过程的计算预测,该方法能有效抑制管廊舱内风流速度和扩散系数不确定性对计算预测结果的影响,在获得管廊内部燃气浓度分布情况的同时,能准确对燃气管道泄漏率进行估计。
【技术特征摘要】
1.一种综合管廊燃气泄漏浓度场预测矫正及泄漏率估计方法,其特征在于,结合综合管廊舱内实时监测数据,通过构建综合管廊舱内燃气泄漏扩散的数值计算模型,运用数据同化算法进行燃气泄漏扩散过程的计算预测,该方法能有效抑制管廊舱内风流速度和扩散系数不确定性对计算预测结果的影响,在获得管廊内部燃气浓度分布情况的同时,能准确对燃气管道泄漏率进行估计。2.根据权利要求1所述的综合管廊燃气泄漏浓度场预测矫正及泄漏率估计方法,其特征在于,所述综合管廊舱内监测数据包括燃气传感器实时采集的燃气浓度信息和风速风向传感器所监测到的风向、风速信息以及管廊内的温度、湿度信息,燃气传感器实时采集的燃气浓度作为数据同化算法的观测值矫正燃气扩散浓度场并反演泄漏率,风速风向传感器所监测到的风向、风速信息以及管廊内的温度、湿度信息,用于准确地确定管廊舱内风速和管廊舱内燃气扩散系数。3.根据权利要求1所述的综合管廊燃气泄漏浓度场预测矫正及泄漏率估计方法,其特征在于,所述综合管廊内燃气泄漏扩散数值计算模型采用有限差分方法对燃气对流扩散控制方程进行离散求解,得到管廊内各处的燃气浓度预测值,而后运用数据...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴建松,原帅琪,张灿,
申请(专利权)人:中国矿业大学北京,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。