[发明专利]城市天然气管道系统阀门故障传播影响评估方法及系统

说明书

本发明实施例公开一种城市天然气管道系统阀门故障传播影响评估方法及系统，所述方法包括根据城市天然气管道系统建立城市天然气管道系统的网络结构拓扑图；根据网络结构拓扑图建立网络模型；根据网络模型以及预设的约束条件，获取城市天然气管道系统正常状态对应的第一流量压力分配信息；在网络模型中模拟阀门故障，并根据预设的阀门故障传播规则和约束条件，获取城市天然气管道系统在阀门故障状态下对应的第二流量压力分配信息；比较第一流量压力分配信息和第二流量压力分配信息对城市天然气管道系统进行阀门故障传播影响评估。所述系统用于执行上述方法。本发明实施例提高了城市天然气管道系统阀门故障传播影响评估的准确性。

技术领域

本发明实施例涉及可靠性工程技术领域，具体涉及城市天然气管道系统阀门故障传播影响评估方法及系统。

背景技术

随着科技的发展，天然气的使用越来越多，现在大部分分城市都使用天然气作为能源，为人们的生活带来了极大的方便。城市天然气管道系统是接收外部气源、向市区及郊区村镇居民供应生活用气、企业热源或化工原料的重要枢纽。

城市天然管道气系统中的阀门是一种通过改变其内部通路截面积来控制管路中介质流动的通用机械产品，属于控制元件，其主要作用是隔离设备和管道系统、防止回流、调节流量等。目前城市天然气管网中使用的阀门种类较多，但其主要用于连通管道和分配天然气流通路径。明确城市天然气管道系统内阀门的故障传播规律对在城市天然气管道系统中的定位故障有着重要的意义。现有技术中，对于阀门故障方面的研究主要集中在分析和选择阀门的类型、阀门的材料和阀门的密闭性方面。且多是针对一个阀门进行研究，从局部角度解决问题，如检测阀门的泄漏程度和压力等。但是因为天然气管道是相互连通的，一处故障会对整个系统造成影响，如果仅仅考虑阀门故障对局部的影响，而忽略了阀门故障传播对城市天然气管道系统的影响，这对城市天然气管道系统的故障分析、故障传播影响评估以及故障监测都会造成影响。

因此，如何提出一种方案，能够提高城市天然气管道系统阀门故障传播影响评估的准确性，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种城市天然气管道系统阀门故障传播影响评估方法及系统。

一方面，本发明实施例提出一种城市天然气管道系统阀门故障传播影响评估方法，包括：

根据城市天然气管道系统建立所述城市天然气管道系统的网络结构拓扑图，所述网络结构拓扑图包括：节点和表示天然气管道的边，其中所述节点和边用来表示所述城市天然气管道系统的连接关系，所述边带有表示天然气流动的方向；

根据所述网络结构拓扑图建立网络模型，所述网络模型包括节点信息表、边信息表以及所述节点的连接矩阵；

根据所述网络模型中的所述节点信息表、所述边信息表和所述连接矩阵以及预设的约束条件，获取所述城市天然气管道系统正常状态对应的第一流量压力分配信息；

在所述网络模型中模拟阀门故障，并根据预设的阀门故障传播规则和所述约束条件，获取所述城市天然气管道系统在所述阀门故障状态下对应的第二流量压力分配信息；

比较所述第一流量压力分配信息和所述第二流量压力分配信息对所述城市天然气管道系统进行阀门故障传播影响评估。

另一方面，本发明实施例提供一种城市天然气管道系统阀门故障传播影响评估系统，包括：

拓扑图建立模块，用于根据城市天然气管道系统建立所述城市天然气管道系统的网络结构拓扑图，所述网络结构拓扑图包括：节点和表示天然气管道的边，其中所述节点和边用来表示所述城市天然气管道系统的连接关系，所述边带有表示天然气流动的方向；

网络模型建立模块，用于根据所述网络结构拓扑图建立网络模型，所述网络模型包括节点信息表、边信息表以及所述节点的连接矩阵；