【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃气安全，具体涉及多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法。
技术介绍
1、城市在快速发展和建设的过程中，土地资源包括地下空间日益紧张，地下空间、管道(线)设施等越来越多，其与燃气管道设施之间临近、交叉或安全间距不足等问题凸显。因管道设施损坏导致泄漏的燃气窜入其它地下空间引发爆炸时有发生。当燃气管线泄漏扩散至燃气井、供水井等独立井时，会发生井盖炸飞砸伤人事故，要求对在燃气管网相邻地下空间(如排水井、电力井等)安装可燃气体监测装置，实时感知燃气管网微小泄漏下周边地下空间可燃气体聚集事件。当监测设备发生报警时快速准确溯源潜在泄漏燃气管段对于防止燃爆事故发生，提升维抢修效率具有重要意义。
2、授权公告号为cn111895273b的专利技术专利公开了一种地下空间报警下基于泄漏燃气最远扩散距离的溯源范围划定方法，该专利主要针对已知地表覆盖介质对应平面扩散范围计算溯源范围，未考虑扩散范围计算、监测点浓度变化、燃气扩散入地下空间的衰减等因素，无法实现动态分析，溯源范围较大。
3、授权公告号为cn110043806b的专利技术专利公开了一种基于两点寻优溯源定位燃气直埋管线泄漏点的方法，该专利基于天然气在土壤中最大扩散速度动态估算燃气最大泄漏扩散半径，通过构建泄漏管线浓度扩散数学模型，结合钻孔探测、寻优，对泄漏管线进行溯源；不过，该专利虽然通过假设泄漏时间对燃气扩散范围进行了预测，但实际场景中泄漏时间的不确定性会导致溯源范围存在一定误差。同时实际泄漏溯源场景下泄漏初始时间、土壤性质等参数较难获取，因此在地下空间
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，解决如何基于可获取的地下管网拓扑数据、监测数据、地下空间属性数据等少量多源异构数据下进行精确溯源的技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，包括以下步骤：
4、步骤一、基于溯源边界划分的一次溯源筛查：以报警地下空间为圆心，以溯源半径r划定溯源分析边界，获取边界范围内燃气管线作为一次筛查燃气管段、管点集合；
5、步骤二、基于理论分析的地下空间浓度计算的二次溯源筛查：在一次筛查燃气管段、管点集合的基础上，计算对应燃气管线致使报警地下空间可达到的理论预测浓度，剔除理论预测浓度小于报警点近q1日内实际报警最大浓度的燃气管线，形成二次筛查燃气管段、管点集合；
6、步骤三、基于实际报警最大浓度扩散反演的高泄漏燃气管段三次筛选：由于埋地燃气管线发生泄漏后，燃气扩散受浓度梯度驱动扩散，自泄漏点向远场浓度逐渐降低；因此监测浓度越高，距离泄漏点越近，故而在二次筛查燃气管段、管点集合的基础上，基于可燃气体扩散范围反演，计算对应燃气管线漏点排查的溯源半径l，以报警点为圆心，以溯源半径l划定溯源范围，筛查属于溯源范围内的燃气管段作为三次筛选燃气管段、管点集合；
7、步骤四、基于预测报警最大浓度扩散反演的高泄漏燃气管段四次筛选：基于实际浓度变化趋势、历史监测曲线、浓度扩散衰减分析，预测报警点地下空间预测报警最大浓度cmax，并通过扩散反演计算预测报警最大浓度cmax计算对应燃气管线的溯源半径l1，以报警点为圆心，以溯源半径l1划定溯源范围，筛查属于溯源范围内的燃气管线作为四次筛选燃气管段、管点集合；
8、步骤五、筛查结果系统分层展示：通过不限于不同颜色或不同图层的方式分别对二次筛查、三次筛选、四次筛选的燃气管线进行展示；
9、步骤六、排查优先级排序：基于二次筛查、三次筛选、四次筛选的结果，结合排查燃气管段、管点属性计算漏点排查优先级，并根据计算结果的数值对排查的优先度进行排序；
10、步骤七、基于信息反馈的多点报警排查优先级修正：当存在多个报警点时，不同报警点按照步骤一至步骤五得出待排查燃气管段、管点，基于筛查管线重合关系重新划分燃气管段、管点，根据步骤六开展重新划分后的燃气管段、管点优先度修正计算，根据新计算结果的数值对排查的优先度进行排序修正。
11、作为本专利技术进一步的方案：计算对应燃气管线致使报警地下空间可达到的理论预测浓度的方法包括但不限于基于菲克定律及质量守恒方程进行理论推导、基于流体仿真软件进行数值模拟或基于全尺寸、缩尺寸实验进行数据拟合。
12、作为本专利技术进一步的方案：计算对应燃气管线的溯源半径l的方法包括但不限于基于扩散浓度预测进行溯源反演、理论推导、数值模拟和实验获取。
13、作为本专利技术进一步的方案：计算报警点地下空间预测报警最大浓度cmax的方法包括但不限于基于换气率、地下空间浓度曲线变化趋势和数据库历史地下空间浓度曲线相似度分析。
14、作为本专利技术进一步的方案：基于换气率计算报警点地下空间预测报警最大浓度cmax的方法具体为基于地下空间服役年限y、结构特征j、距离各燃气管线最短距离p，构建修正系数a与地下空间服役年限y、结构特征j和距离各燃气管线最短距离p之间的映射关系，a＝f(y,j,p)，且a≥1；获取地下空间近q1日最高报警浓度c0，则预测最高报警浓度cmax＝a×c0。
15、作为本专利技术进一步的方案：基于地下空间浓度曲线变化趋势计算报警点地下空间预测报警最大浓度cmax的方法具体为提取报警点前q2天报警浓度数据，采用hot-winter机器学习算法实现未来q3天内浓度变化趋势分析，以前q2天及q3天内最大浓度为最高报警浓度cmax。
16、作为本专利技术进一步的方案：基于数据库历史地下空间浓度曲线相似度分析计算报警点地下空间预测报警最大浓度cmax的方法具体为提取报警点前q4天报警浓度数据，获取其最高报警浓度c4；基于报警点浓度变化曲线周期、变化率、峰值的时频特征，与数据库内所有历史数据进行对比，获取相似率＞b的曲线，其中b的取值基于对往期报警数据的特征分析，确定相似度的阈值；获取该历史曲线上对应点浓度与未来q3天内最大浓度比例系数c，则该报警点预测最高报警浓度cmax＝max(c4,c×c4)。
17、作为本专利技术进一步的方案：结合燃气管道属性进行排查优先级的计算，并根据计算结果的数值对排查的优先度进行排序具体方法为：
18、构建排查优先得分a与燃气管道属性和筛查结果之间的映射关系a＝f(ax,ax)，其中ax为管道属性得分，属性对象包括但不限于管道材质、服役年限、管道类型；ax为筛查结果得分；
19、根据排查优先得分a的数值大小依次排序，数值越大排查优先级越高。
20、作为本专利技术进一步的方案：根据步骤六开展重新划分后的燃气管段、管点优先度排序修正具体为：重新划分后的燃气管段、管点排查优先级的计算结果相累加，根据累加后的得分数据进行排查优先级排序。
21、本专利技术的有益效果：
22、(1)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，计算对应燃气管线致使报警地下空间可达到的理论预测浓度的方法包括但不限于基于菲克定律及质量守恒方程进行理论推导、基于流体仿真软件进行数值模拟或基于全尺寸、缩尺寸实验进行数据拟合。
3.根据权利要求1所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，计算对应燃气管线的溯源半径L的方法包括但不限于基于扩散浓度预测进行溯源反演、理论推导、数值模拟和实验获取。
4.根据权利要求1所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，计算报警点地下空间预测报警最大浓度Cmax的方法包括但不限于基于换气率、地下空间浓度曲线变化趋势和数据库历史地下空间浓度曲线相似度分析。
5.根据权利要求4所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，基于换气率计算报警点地下空间预测报警最大浓度Cmax的方法具体为基于地下空间服役年限Y、结构特征J、距离各燃气管线最短距离P，构建修正系数a与地下
6.根据权利要求4所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，基于地下空间浓度曲线变化趋势计算报警点地下空间预测报警最大浓度Cmax的方法具体为提取报警点前Q2天报警浓度数据，采用hot-winter机器学习算法实现未来Q3天内浓度变化趋势分析，以前Q2天及Q3天内最大浓度为最高报警浓度Cmax。
7.根据权利要求4所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，基于数据库历史地下空间浓度曲线相似度分析计算报警点地下空间预测报警最大浓度Cmax的方法具体为提取报警点前Q4天报警浓度数据，获取其最高报警浓度C4；基于报警点浓度变化曲线周期、变化率、峰值的时频特征，与数据库内所有历史数据进行对比，获取相似率＞b的曲线，获取该历史曲线上对应点浓度与未来Q3天内最大浓度比例系数c，则该报警点预测最高报警浓度Cmax＝max(C4，c×C4)。
8.根据权利要求1所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，根据所述燃气管道属性进行排查优先级的计算结果的数值对排查的优先度进行排序具体方法为：
9.根据权利要求1所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，根据步骤六开展重新划分后的燃气管段、管点优先度排序修正具体为：重新划分后的燃气管段、管点排查优先级的计算结果相累加，根据累加后的得分数据进行排查优先级排序。
...【技术特征摘要】
1.多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，计算对应燃气管线致使报警地下空间可达到的理论预测浓度的方法包括但不限于基于菲克定律及质量守恒方程进行理论推导、基于流体仿真软件进行数值模拟或基于全尺寸、缩尺寸实验进行数据拟合。
3.根据权利要求1所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，计算对应燃气管线的溯源半径l的方法包括但不限于基于扩散浓度预测进行溯源反演、理论推导、数值模拟和实验获取。
4.根据权利要求1所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，计算报警点地下空间预测报警最大浓度cmax的方法包括但不限于基于换气率、地下空间浓度曲线变化趋势和数据库历史地下空间浓度曲线相似度分析。
5.根据权利要求4所述的多源数据驱动下埋地燃气管道泄漏溯源方法，其特征在于，基于换气率计算报警点地下空间预测报警最大浓度cmax的方法具体为基于地下空间服役年限y、结构特征j、距离各燃气管线最短距离p，构建修正系数a与地下空间服役年限y、结构特征j和距离各燃气管线最短距离p之间的映射关系a＝f(y，j，p)，且a≥1；获取地下空间近q1日最高报警浓度c0，则预测最高报警浓度cmax＝a×c0。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：端木维可，李润婉，马文辉，周志强，吴尘，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：
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