一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法，涉及燃气管线监测技术领域，包括如下步骤：基于报警定位确定溯源范围内燃气管线作为初步的溯源对象；获取每一条燃气管道与报警管线存在最大的泄漏进入浓度，基于泄漏进入浓度进行溯源对象的筛选；获取燃气管线土壤扩散至连通管线的最短时间；获取致使报警点达到最大报警浓度的连通管线扩散时间；基于土壤扩散时间和连通管线气体扩散时间得到报警点达到最大报警浓度的最短扩散时间，基于燃气管道土壤扩散时间及连通管道扩散时间进行溯源对象的初步排序，基于初步排序结果并结合燃气管道泄漏可能性分析与燃气管道土壤溯源分析对燃气管道溯源优先级进行修正。壤溯源分析对燃气管道溯源优先级进行修正。壤溯源分析对燃气管道溯源优先级进行修正。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法


[0001]本专利技术涉及燃气管线监测
，具体涉及一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法。

技术介绍

[0002]随着城市建设的快速发展，各种地下基础设施日益增多，其与燃气管道设施之间临近、交叉的现象十分常见，当埋地燃气管道发生泄漏后，很容易通过土壤扩散至临近地下空间，进而诱发燃爆事故，因此，对于燃气管道泄漏事故，一方面需要对管道隐患进行治理，从本质上消除、减弱燃气管道隐患；另一方面需要在发生燃气监测设备报警后快速的进行泄漏点溯源，抑制事故的发生、发展。
[0003]目前燃气监测系统领域对于连通管线扩散预测与溯源的研究很少，大多研究集中于燃气在土壤中的扩散，对于溯源技术也仅仅局限于独立窨井的研究，目前城市地下空间分布十分复杂，连通管线占有很大比例，因此连通管线的扩散与溯源研究能够为燃气安全监测与应急提供保障。如专利号为201810482649.x公开的一种燃气泄漏溯源方法及装置，其方法为：若判断获知燃气管网发生燃气泄漏，则基于燃气管网的相邻地下空间内的燃气扩散特性，根据监测得到的相邻地下空间内的燃气浓度值以及相邻地下空间的位置信息，预测燃气管网中发生燃气泄漏的目标燃气管线。该专利技术专利实施例提供的方法及装置，由于只需检测燃气管网相邻地下空间内的燃气浓度值就可以预测得到发生燃气泄漏的目标燃气管线，燃气泄漏溯源的效率高。
[0004]然而，在实际场景中，燃气管道与其他相邻管线经常交叉铺设，现有技术中，针对相邻地下空间监测设备报警后无法进行泄漏管线快速溯源以及无法确定优先抢险燃气管线的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法，解决以下技术问题：
[0006]针对相邻地下空间监测设备报警后无法进行泄漏管线快速溯源以及无法确定优先抢险燃气管线的问题，本专利技术通过时间维度和管道泄漏风险维度对燃气管道漏点进行快速溯源及燃气管道抢险优先级排序，为应急抢险提供技术指导。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法，包括如下步骤：
[0009]S101、基于报警定位确定溯源范围内燃气管线作为初步的溯源对象；
[0010]S102、获取每一条燃气管道与报警管线存在最大的泄漏进入浓度，基于泄漏进入浓度进行溯源对象的筛选；
[0011]S103、获取燃气管线土壤扩散至连通管线的最短时间t
earth
；
[0012]S104、获取致使报警点达到最大报警浓度的连通管线扩散时间t
pipe
；
[0013]S105、基于土壤扩散时间t
earth
和连通管线气体扩散时间t
pipe
得到报警点达到最大报警浓度的最短扩散时间t
source
，即t
source
＝t
earth
+t
pipe
；
[0014]S106、基于燃气管道土壤扩散时间及连通管道扩散时间进行溯源对象的初步排序；
[0015]S107、基于初步排序结果并结合燃气管道泄漏可能性分析与燃气管道土壤溯源分析对燃气管道溯源优先级进行修正。
[0016]优选的，在步骤S103中，土壤扩散预警范围与时间的变化关系基于硬化路面和非硬化路面划定。
[0017]优选的，硬化路面下的预警范围计算公式如下：
[0018][0019]非硬化路面下的预警范围计算公式如下：
[0020][0021]上式中：p为燃气管道压力；d为泄漏孔直径；h
g
为燃气管道埋深；t为泄漏时间；φ为燃气管道周边土壤孔隙度；S
solid
为土壤的饱和度；V
dc
为土壤的粘性阻力系数；I
dc
为土壤惯性阻力系数。
[0022]优选的，在步骤S103中：
[0023]基于燃气管道上方路面的类型，结合燃气管道与连通管道的最短间距点的距离L
dis
，通过函数求值计算燃气从泄漏点经土壤扩散至连通管道的时间：tearth＝solve(EWB
HSG
＝＝L
dis
，t)或tearth＝solve(EWB
UHSG
＝＝L
dis
，t)。
[0024]优选的，在步骤S104中，连通管道分为无水管线与有水管线。
[0025]优选的，在步骤S104中，对于无水管线：
[0026]当存在单个报警点时：报警点浓度随时间的变化计算：
[0027][0028]上式中：c
max
为燃气管道泄漏进入连通管线最大浓度；v
x
为燃气管道与连通管道最短间距点与报警点之间管道内的气体扩散速度；D
t
为燃气管道与连通管道最短间距点与报警点之间管道内的紊流扩散系数；x0为燃气管道与报警点所在管线的最短间距点与报警点之间的间距；
[0029]优选的，扩散时间计算：t
pipe
＝solve(c(x0，t)＝＝c0，t)
[0030]式中：c0为报警点最大报警浓度；t
pipe为
报警点达到最大报警浓度的最短扩散时间。
[0031]优选的，当存在两个或多个报警点时：扩散时间t
pipe
：t
pipe
＝max(t
n
，t
a
)。
[0032]优选的，当存在两段或者多段燃气管道t
source
相同时，通过燃气管段埋深分析，燃气管道埋深越深，溯源优先级越高。
[0033]本专利技术的有益效果：
[0034]本专利技术基于监测设备监测浓度的变化趋势、监测设备所在管道、周边相邻燃气管道的数据、土壤环境数据，通过VI模型、气体扩散模型等进行泄漏点的溯源；
[0035]本专利技术将溯源划分为三个阶段进行：12.5m范围内燃气管道作为溯源目标的划分；基于理论预测最大浓度以及实际监测最大浓度缩小溯源对象，也就是如果理论预测的最大浓度小于实际监测浓度，那么表明这根燃气管线泄漏的可能性很小，不纳入溯源范围，同理，大于或等于实际监测浓度，才继续将其纳入考虑范围；进而实现对燃气管道的快速溯源以及溯源优先级排序，燃气泄漏定位精准度更高。
附图说明
[0036]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0037]图1是本专利技术一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法流程示意图；
[0038]图2是本专利技术中燃气管道与连通管线处于外侧位置关系示意图；
[0039]图3是本专利技术中燃气管道与连通管线处于中间位置关系示意图；
[0040]图4是本专利技术中燃气管道与连通管线处于下游位置关系示意图；
[0041]图5是本专利技术中燃气管道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法，其特征在于，包括如下步骤：S101、基于报警定位确定溯源范围内燃气管线作为初步的溯源对象；S102、获取每一条燃气管道与报警管线存在最大的泄漏进入浓度，基于泄漏进入浓度进行溯源对象的筛选；S103、获取燃气管线土壤扩散至连通管线的最短时间t
earth
；S104、获取致使报警点达到最大报警浓度的连通管线扩散时间t
pipe
；S105、基于土壤扩散时间t
earth
和连通管线气体扩散时间t
pipe
得到报警点达到最大报警浓度的最短扩散时间t
source
，即t
source
＝t
earth
+t
pipe
；S106、基于燃气管道土壤扩散时间及连通管道扩散时间进行溯源对象的初步排序；S107、基于初步排序结果并结合燃气管道泄漏可能性分析与燃气管道土壤溯源分析对燃气管道溯源优先级进行修正。2.根据权利要求1所述的一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法,其特征在于，在步骤S103中，土壤扩散预警范围与时间的变化关系基于硬化路面和非硬化路面划定。3.根据权利要求2所述的一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法,其特征在于，硬化路面下的预警范围计算公式如下：非硬化路面下的预警范围计算公式如下：上式中：p为燃气管道压力；d为泄漏孔直径；h
g
为燃气管道埋深；t为泄漏时间；φ为燃气管道周边土壤孔隙度；S
solid
为土壤的饱和度；V
dc
为土壤的粘性阻力系数；I
dc
为土壤惯性阻力系数。4.根据权利要求3所述的一种基于时间与风险维度的燃气管线泄漏定位方法,其特征在于，在步骤S103中：基于燃气管道上方路面的类型，结合燃气管道与连通管道的最短间距点的距离L
dis
，通过函数求值计算燃气从泄漏点经土壤扩散至连通管道的时间：tearth＝solve(EWB
HSG
＝＝L
dis
，t)或tearth＝solve(EWB

【专利技术属性】
技术研发人员：端木维可，马文辉，李润婉，吴尘，徐进生，沈迎春，
申请(专利权)人：合肥泽众城市智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：