一种燃气管道挖断后的预警分析模型制造技术

本发明专利技术公开了一种燃气管道挖断后的预警分析模型，属于燃气管道挖断后的预警分析领域，解决了如何针对燃气管道被挖断后就燃气泄漏产生火灾或发生爆炸的危险范围进行准确预警的问题；数据采集模块对燃气管道被挖断后的数据进行采集；预警分析模块对获取的采集数据进行存储和分析处理；获取燃气管道被挖断后发生火灾的距离火焰为r

【技术实现步骤摘要】
一种燃气管道挖断后的预警分析模型


[0001]本专利技术属于燃气管道泄漏预警领域，具体是一种燃气管道挖断后的预警分析模型。

技术介绍

[0002]根据近几年的燃气管网破坏的事故统计分析，其中70％以上的管道破坏是人为挖断的，管道被挖断以后可能会产生火灾或爆炸，如何在挖断后进行封锁现场，快速疏散人群，需要掌握产生火灾或爆炸导致的危害范围，进行准确、及时的预警。
[0003]专利技术专利(CN202210355965.7)公开了一种燃气泄漏风险预警分级方法，所述方法包括获取突发事件发生可能性；获取事态发展趋势；突发事件等级判断；事故后果分析；综合突发事件发生可能性、事态发展趋势、突发事件等级以及事故后果得出燃气泄漏风险预警等级；该专利技术的优点在于：完成对燃气泄漏风险预警分级的研究，当监测系统平台接到地下空间燃气泄漏报警信息时，能快速对报警信息进行分级，从而合理调配处置应急资源。但该专利针对微小泄漏，并且针对泄漏的爆炸或火灾的危险范围未做准确预警。
[0004]专利技术专利(CN202210458051.3)公开了一种燃气管道预警方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：通过光传感通信主机采集传感光缆基于光时域反射原理反射回来的脉冲光信号；利用光传感通信主机对振动信号进行分析，得到燃气管道外部的干扰事件特征信息；通过SAAS云平台，利用预设的事件类型分析模型对干扰事件特征信息进行解析，得到对应的事件类型，并确定事件类型的危险等级；根据监测信号和事件类型生成预警信息，并显示于SAAS云平台。本方法通过以分布式光纤传感技术监测沿线的泄露事件，是对燃气管道沿线实时监控的有效手段。通过SAAS云平台，对管道安全实现智能运维，也并未针对泄漏的爆炸或火灾的危险范围做准确预警。
[0005]即现有的技术主要关注于监测，通过监测发现泄漏；主要关注于风险评估，从泄漏的可能性和泄漏的后果进行评估，而对于开挖后导致的后果预测的技术方案并没有。
[0006]为此，本专利技术提出了一种燃气管道挖断后的预警分析模型。

技术实现思路

[0007]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种燃气管道挖断后的预警分析模型，该种燃气管道挖断后的预警分析模型解决了如何针对燃气管道被挖断后就燃气泄漏产生火灾或发生爆炸的危险范围进行准确预警的问题。
[0008]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出一种燃气管道挖断后的预警分析模型，包括：数据采集模块、预警分析模块以及智能决策模块，各个模块之间信息交互；
[0009]所述数据采集模块用于对燃气管道被挖断后的数据进行采集，并将获取的采集数据发送至预警分析模块；
[0010]所述预警分析模块用于对获取的采集数据进行存储和分析处理；获取燃气管道被
挖断后若发生火灾，当人员距离火焰为r
i
时热辐射产生的人员致死率P
d,i
，或当人员致死率为零时人员需要离开喷射火焰的距离r
i
；以及获取燃气管道被挖断后若发生爆炸，人员到爆源的死亡半径R
0.5
、重伤区半径R
d0.5
以及轻伤区半径R
d0.01
；并发送至智能决策模块；所述预警分析模块包括数据存储单元、第一数据处理单元以及第二数据处理单元；
[0011]所述智能决策模块将获取到的数据与GIS地图结合生成对应的距离范围；将不同致死率采用不同深度的颜色表示，不同的人员伤亡程度采用不同的半径在GIS地图表示出来。
[0012]进一步地，燃气管道被挖断后的采集数据包括燃气管道挖断后破口形状、破口的外切圆尺寸、燃气管道内介质压力、燃气管道外环境压力、燃气管道内燃气温度、燃气管道外环境温度以及燃气泄漏时间。
[0013]进一步地，燃气管道挖断后破口形状和破口的外切圆尺寸通过摄像头拍摄计算获取；燃气管道内燃气温度和燃气管道外环境温度通过温度传感器检测获取；燃气泄漏时间由气体检测传感器检测，并从燃气泄漏开始进行计时获取。
[0014]进一步地，所述数据存储单元用于对采集数据进行存储。
[0015]进一步地，所述第一数据处理单元的处理过程包括：
[0016]第一数据处理单元从数据存储单元提取采集数据；将获取的燃气管道挖断破口的外切圆直径标记为d；将燃气管道的破口外切圆面积标记为A；将燃气管道内介质压力和燃气管道外环境压力分别标记为P和P0；将燃气管道内燃气温度以及燃气管道外环境温度分别标记为T和T
n
；
[0017]由和获取燃气管道被挖断后的喷射火焰的长度L；其中，C
t
表示燃气混合物的摩尔浓度；T
f
表示喷射火焰的温度，取值1000K；α表示燃气混合物中反应物的摩尔数与燃烧产物的摩尔数之比，其中甲烷燃气取值为1；M
s
表示燃气分子质量，M
a
表示空气分子质量；
[0018]由获取燃气管道被挖断后的喷射火焰的宽度D
s
；其中，X表示喷射火焰边界到喷射口的距离；c
i
、c
c
为变换系数，c
c
＝1.16c
i
；其中，ρ0＝16，ρ1＝29；
[0019]计算燃气泄漏质量流率Q，由计算公式和获取燃气泄漏质量流率Q；其中，C
d
为燃气的气体泄漏系数,当破口形状为圆形时取1.00，当破口形状为三角形时取0.95，当破口形状为长方形时取0.90；M为泄漏燃气的气体或蒸气的分子量；R
g
为理想气体常数；Y为流出系数；r为绝热指数,甲烷的绝热指数为1.31；
[0020]由计算公式获取在距离火焰为r
i
时，热辐射产生的人员致死率P
d,i
；其中r
i
表示人员与喷射火焰之间的距离，根据喷射火焰的长度L和宽度
D
s
，获取人员距离燃气管道破口的距离；
[0021]使P
d,i
＝0，获取r
i
，再根据计算获取的燃气管道被挖断后的喷射火焰的长度L和宽度D
s
获取到人员与喷射火焰之间的安全距离。
[0022]进一步地，所述第二数据处理单元的处理过程包括：
[0023]第二数据处理单元从数据存储单元获取采集数据；
[0024]计算燃气泄漏质量流率Q；
[0025]由W
f
＝Q
×
t和获取W
TNT
蒸气云的TNT当量；B表示蒸气云的TNT当量系数,取值范围0.02％至14.9％，此处取4％；W
f
表示燃料的总质量；Q
f
表示燃料的燃烧热；Q
TNT
表示TNT爆炸热，其值为4.12至4.69
×
103kJ/kg，取4.52kJ/kg；t表示为泄露时间；
[0026本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气管道挖断后的预警分析模型，其特征在于，包括：数据采集模块、预警分析模块以及智能决策模块，各个模块之间信息交互；所述数据采集模块用于对燃气管道被挖断后的数据进行采集，并将获取的采集数据发送至预警分析模块；所述预警分析模块用于对获取的采集数据进行存储和分析处理；获取燃气管道被挖断后若发生火灾，当人员距离火焰为r
i
时热辐射产生的人员致死率P
d,i
，或当人员致死率为零时人员需要离开喷射火焰的距离r
i
；以及获取燃气管道被挖断后若发生爆炸，人员到爆源的死亡半径R
0.5
、重伤区半径R
d0.5
以及轻伤区半径R
d0.01
；并发送至智能决策模块；所述预警分析模块包括数据存储单元、第一数据处理单元以及第二数据处理单元；所述智能决策模块将获取到的数据与GIS地图结合生成对应的距离范围；将不同致死率采用不同深度的颜色表示，不同的人员伤亡程度采用不同的半径在GIS地图表示出来。2.根据权利要求1所述的一种燃气管道挖断后的预警分析模型，其特征在于，燃气管道被挖断后的采集数据包括燃气管道挖断后破口形状、破口的外切圆尺寸、燃气管道内介质压力、燃气管道外环境压力、燃气管道内燃气温度、燃气管道外环境温度以及燃气泄漏时间。3.根据权利要求2所述的一种燃气管道挖断后的预警分析模型，其特征在于，燃气管道挖断后破口形状和破口的外切圆尺寸通过摄像头拍摄计算获取；燃气管道内燃气温度和燃气管道外环境温度通过温度传感器检测获取；燃气泄漏时间由气体检测传感器检测，并从燃气泄漏开始进行计时获取。4.根据权利要求2所述的一种燃气管道挖断后的预警分析模型，其特征在于，所述数据存储单元用于对采集数据进行存储。5.根据权利要求2所述的一种燃气管道挖断后的预警分析模型，其特征在于，所述第一数据处理单元的处理过程包括：第一数据处理单元从数据存储单元提取采集数据；将获取的燃气管道挖断破口的外切圆直径标记为d；将燃气管道的破口外切圆面积标记为A；将燃气管道内介质压力和燃气管道外环境压力分别标记为P和P0；将燃气管道内燃气温度以及燃气管道外环境温度分别标记为T和T
n
；由和获取燃气管道被挖断后的喷射火焰的长度L；其中，C
t
表示燃气混合物的摩尔浓度；T
f
表示喷射火焰的温度，取值1000K；α表示燃气混合物中反应物的摩尔数与燃烧产物的摩尔数之比，其中甲烷燃气取值为1；M
s
表示燃气分子质量，M
a
表示空气分子质量；由获取燃气管道被挖断后的喷射火焰的宽度D
s
；其中，X表示喷射火焰边界到喷射口的距离；c
i
、c
c
为变换系数，c
c
＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：许令顺，徐滨，张培，孙星光，张文博，王昊，方杰，朱闯，
申请(专利权)人：安徽辉采科技有限公司，
类型：发明
国别省市：