[发明专利]基于CAD可视化燃气管网静态仿真系统及其计算方法

说明书

本发明公开了基于CAD可视化燃气管网静态仿真系统及其计算方法，用于对燃气管网进行仿真计算，包括数据采集模块、仿真计算模块和结果显示模块，数据采集模块包括CAD数据输入模块，CAD数据输入模块用于将燃气管网的水力计算已知参数通过可视化的CAD图形环境输入到所述实时数据库模块中存储，仿真计算子模块获取燃气管网的水力计算已知参数，建立燃气管网仿真模型，根据燃气管网的水力计算已知参数建立节点压力方程组，并调用仿真模型求解子模块进行燃气管网仿真模型求解得到待求参数，将待求参数的计算值和所述燃气管网的水力计算已知参数通过Excel数据表格或者CAD图形进行显示、输出和存储。

技术领域

本发明涉及水力计算领域，尤其涉及基于CAD可视化燃气管网静态仿真系统及其计算方法。

背景技术

燃气管网水力计算是城市燃气管网设计中的一项重要工作，燃气管网水力计算的主要任务是：根据燃气的计算流量和允许的压力损失计算管道直径，以确定管道投资和管材消耗，对已有管道进行流量和压力损失的计算，以充分发挥管道的输气能力，或决定是否需要对原有管道进行改造。

燃气管网水力计算一般分为3个阶段：第1阶段从外界获取数据，第2阶段管网平差水力计算，第3阶段计算图输出。

目前同类燃气管网水力计算中第1阶段外界获取数据，目前大部分燃气管网水力计算输入方式采用类似Excel文件方式，虽然也可输入数据，但是不直观，不能看到燃气管网的拓扑结构，如使用dos版本的水力平差软件采用手动输入数据，造成了输入数据速度慢，不直观，容易出错且查错困难，也有部分水平平差软件也可以从CAD输入数据，但是对CAD的支持有限，只支持Autocad或者专门对某种CAD支持特定的版本，例如gnet，该水力平差软件特定的版本只能从特定的CAD版本读取数据，在使用上存在很大的局限性，同时CAD文件用来储存数据的话仍具有很多的局限性，CAD的图元大多是线段和多段线、文字等，如果用来表示一个燃气管网的话，难以区分它们的具体含义，比如gnet，通过工程文件配合CAD文件来表示燃气管网，管段数据还需要额外的配置文件，所以急需找到一种实用的方法来表示燃气管网结构。

同类燃气管网水力计算第2阶段大多采用节点法水力平差计算，管网平差计算过程中，解方程组占用了大部分时间，目前解方程组方法大多采用高斯赛德尔迭代法等，计算速度较慢，一般几分钟至几十分钟可出一次结果，导致用户使用体验效果较差。

同类燃气管网水力计算第3阶段大部分在原图上进行标注，这样就限制了输入数据的管道只能是直线，增加了管网的复杂度。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供基于CAD可视化燃气管网静态仿真系统及其计算方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于CAD可视化燃气管网静态仿真系统，用于对燃气管网进行仿真计算，所述燃气管网静态仿真系统包括数据采集模块、仿真计算模块和结果显示模块，所述数据采集模块分别与仿真计算模块和结果显示模块相连接，其特征在于，

所述数据采集模块包括数据输入子模块和实时数据库，所述数据输入子模块包括CAD数据输入模块和EXCEL数据输入模块；

燃气管网的水力计算已知参数为Excel表格数据或CAD文件数据；

所述实时数据库包括实时数据库模块和数据检查模块，所述数据检查模块用于检查输入存储到实时数据库模块数据的有效性；

所述CAD数据输入模块用于将燃气管网的水力计算已知参数通过可视化的CAD图形环境输入到所述实时数据库模块中存储，所述Excel数据输入模块用于将所述燃气管网的水力计算已知参数通过Excel数据输入到所述实时数据库模块中存储；