[发明专利]基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法和系统，该方法包括：综合城市地面沉降历史数据和城市燃气管网分布及历史故障数据，使用多因子评判模型和GIS空间分析技术进行燃气管网沉降重点区域划分；选择重点区域的重点位置作为沉降监测点，安装管道运行参数采集设备，构建城市燃气管网沉降重点区域监测网，实时采集各个沉降监测点的管道运行参数；通过无线通信将管道运行参数和管道属性参数实时传送至后台服务器；通过后台服务器对管道运行参数和管道属性参数进行实时接收、存储和预处理，并利用管道沉降破损预测模型，基于管道运行参数和管道属性参数，确定各个沉降监测点管道的当前的安全风险等级，对管道故障进行预测和报警。

技术领域

本发明涉及燃气管网监测技术领域，具体涉及一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法和一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统。

背景技术

地面沉降是引起燃气管道泄漏的重要因素之一。当管道支撑发生沉降时，管道应力发生变化，从而引起管道变形。管道变形程度同时也受管道材质、服役年限、管径、内压、温度等燃气管道自身属性影响。

以往的城市燃气管网管道安全管理多为被动的事后响应，不但会因事故造成巨大的财产损失和人员伤亡、花费巨额费用进行抢险修复，而且还会在社会上造成不良影响。目前国内还没有形成完备、精确的适用于城市区域内燃气管线由于地质沉降原因造成事故的安全监测系统和方法，构建一套符合我国国情的针对地质沉降的城市燃气管网安全监测方案十分有助于提高我国城市燃气管网的安全管理水平。

发明内容

本发明为至少在一定程度上解决上述技术问题，提供了一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法和系统，能够实现对管道故障的及时预测和有效管理，使燃气公司能够有计划、有针对性地采取维护措施，使管道始终处于受控状态，避免部分管道过度维修或欠维修，防止管道事故发生，从而保证管道运行始终可靠良好，并最大限度地节约维修成本。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，包括以下步骤：

S1，综合城市地面沉降历史数据和城市燃气管网分布及历史故障数据，使用多因子评判模型和GIS(Geographic Information System，地理信息系统)空间分析技术进行燃气管网沉降重点区域划分；

S2，选择重点区域的重点位置作为沉降监测点，安装管道运行参数采集设备，构建城市燃气管网沉降重点区域监测网，实时采集各个沉降监测点的管道运行参数；

S3，通过无线通信将所述管道运行参数和管道属性参数实时传送至后台服务器；

S4，通过所述后台服务器对所述管道运行参数和所述管道属性参数进行实时接收、存储和预处理，并利用管道沉降破损预测模型，基于所述管道运行参数和所述管道属性参数，确定各个沉降监测点管道的当前的安全风险等级，对管道故障进行预测和报警。

所述步骤S1具体包括：

S11，确定地面沉降危险性评价指标和每个评价指标的量化标准，其中，所述地面沉降危险性评价指标包括地面累计沉降量Q、沉降速率S和地下水开采强度I；

S12，应用GIS空间分析功能，分别建立所述地面累计沉降量Q、所述沉降速率S和所述地下水开采强度I的专题图层，并对各图层进行栅格化处理；

S13，利用改进的模糊层次分析法确定所述地面累计沉降量Q、所述沉降速率S和所述地下水开采强度I的权重；

S14，利用GIS叠加分析功能对各专题图层进行叠加分析，利用沉降危险指数模型对各单元格分别计算沉降危险综合指数；

S15，确定地面沉降危险综合指数量化标准；