[发明专利]基于压力波模式识别的管网故障诊断与定位方法及系统

说明书

本发明属于工业互联网的故障监测、诊断及定位技术领域，具体涉及一种基于压力波模式识别的管网故障诊断与定位方法及系统，其中基于压力波模式识别的管网故障诊断与定位方法包括：信息采集；信息预处理；根据预处理的信息进行故障特征参数提取；根据故障特征参数进行故障诊断；对故障进行定位；以及根据故障诊断和定位发送故障信息，为实现供热系统的智能化、智慧化，以及安全化运行提供了更加真实的评估以及实践的可行性，此外也给管网运行人员提供了更精确的故障类型及相应的修复建议，并提供了一套完整的供热管网智能故障诊断与定位方法及系统。

技术领域

本发明属于工业互联网的故障监测、诊断及定位技术领域，具体涉及一种基于压力波模式识别的管网故障诊断与定位方法及系统。

背景技术

区域集中供热系统由热源、热网和热用户三部分组成。其中热网作为供热系统的一个重要组成部分，承担着将热源的热量及时地输送、分配给各个热用户的任务，起到连接二者的桥梁作用。管网的老化、锈蚀、突发性自然灾害及人为破坏等，都会造成管网破裂乃至泄漏，如不及时发现并加以补救，不仅造成经济损失，污染环境，而且会危及人身安全，甚至造成灾难事故。因此，对管网故障监测与诊断技术的研究是有实际意义的。目前国内通常采用的是人工巡检的办法，发现故障后进行应急处理，但这种方法不仅给供热管网的运行和维护带来不便，还花费了大量不必要的人力物力和造成许多不必要的损失，已经不能适应当今供热管网发展的需要。因此，急切需要一种管网瞬态压力事件智能诊断系统来保证热网经济、安全运行和提高热网自控、管理水平，本发明提出一种基于压力波模式识别的管网故障诊断与定位方法及系统。

当管网发生瞬态压力事故时，在事故处立即有物质损失，并引起局部密度减小，进而造成压力降低，产生的减压波被称为负压波。由于负压波具有传播速度快，等于流体中的声速，最高可达1200m/s，所以要想精确采集到完整的瞬态压力波形，则需要具有超高传输速度、百万设备海量连接、毫秒级时间延迟、定位精度高、可靠性高等特点的压力采集设备，例如可以采用具有5G通信技术的压力传感采集装置，可以突破之前传感器难以采集到相应的瞬态压力变化，将更快、更可靠、时延更低的实时采集管网压力信号。设置在泄漏点两端的传感器根据压力信号的变化和故障产生的负压波传播到上下游的时间差，就可以确定故障位置。该方法灵敏准确，无需建立管线的数学模型，原理简单，适用性很强，且可以应对快速突发性的情况。

超高的传输速度、支持海量设备连接、毫秒级低时延将有效解决目前热网存在的问题，在管网运行中采用高速低延迟的通信网络技术，通过安装于管网中的压力传感采集获得热网运行压力参数，从而构建全网全方位的状态检测和运行感知系统，这将进一步解决由于供热管网在运行中可能出现的泄露、爆管、阀门异常变动等运行安全故障，且发生的时间和地点又无任何规律可寻，严重影响到热网运行的经济性和安全性的问题。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的基于压力波模式识别的管网故障诊断与定位方法及系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于压力波模式识别的管网故障诊断与定位方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于压力波模式识别的管网故障诊断与定位方法，包括：

信息采集；

信息预处理；

根据预处理的信息进行故障特征参数提取；

根据故障特征参数进行故障诊断；

对故障进行定位；以及

根据故障诊断和定位发送故障信息。

进一步，所述信息采集的方法包括：

通过设置在被诊断管网系统管网上的压力波采集器采集管内的瞬态压力波信号。

进一步，所述信息预处理的方法包括：