[发明专利]一种城市复杂气管网异常诊断方法及系统

说明书

本发明涉及一种城市复杂气管网异常诊断方法和系统，所述方法包括如下步骤：基于管网的拓扑关系连接布设点，构成布设点关系图；基于关系图中边的权值对节点的属性值进行聚类得到多个类；基于聚类结果对燃气管网进行分类异常判定；基于分类异常判定结果进行异常诊断。本发明针对复杂城市气管网进行异常诊断，融合了实际的管网情况，融合了实时的检测结果，增加了输入的完备性和多样性，有利于复杂气管网异常诊断。

【技术领域】

本发明属于能源自动化技术领域，尤其涉及一种城市复杂气管网异常诊断方法。

【背景技术】

燃气等气性能源是当今世界最重要的能源之一，并且主要依赖于管道传输。随着人民生活水平的提高，城市燃气的需求不断增大。同时，燃气管道泄漏是燃气管道故障的主要形式。管道燃气泄漏会带来极大安全隐患，由于城市埋地燃气管网输送介质具有易爆、易燃等危险特性，一旦发生失效损坏，往往造成巨大经济损失，甚至导致灾难性事故，会严重威胁国家、企业和人民生命财产安全。因此，对燃气管道泄漏点的准确定位有着重要意义。但是我国地下管道呈日趋增加的趋势，管道安全问题也越来越受到重视，现有的燃气管道泄漏检测方法和设备，多原理和结构复杂，检测不敏感，检测不出微小的泄漏点，以及误报情况多有发生，而且投入成本高，信息时效性差，易发生误报，在管道的接头等位置会有监控盲区。一方面，我国使用燃气等气体作为能源供应时间已经几十年了，在城市中管道、小区，控制节点等的燃气管网的老化的存在很大的不一致性，导致很多地方的城市管网存在很强的复杂性，采用均一化的检测手段往往不能够准确定位，另一方面，对于一些管网来说，由于设备、环境等原因甚至不存在被检测的可能性，面对差异性和复杂性并存在城市管网，这就更加需要进行精确的定位和可扩展的定位。现有技术中，往往仅仅是进行均一化检测或者根本不考虑检测及其设备布设的可能性，不适用于复杂燃气管网的泄露定位，那么在复杂城市管网中，当城市管道发生异常时，如何准确及时地掌握异常情况的发生，从而防止后续事故的发生是待解决的问题。

本发明针对复杂城市气管网进行异常诊断，融合了实际的管网情况，融合了实时的检测结果，增加了输入的完备性和多样性，有利于复杂气管网异常诊断，能够进行复杂情况的处理，从而避免资源浪费和对道路交通和安全的影响，具体的，(1)通过差异化的选择布设点并结合聚类的方式使得检测数据能够最大限度的代表的管网的特性从而能够进行后续的异常诊断，克服了特殊区域中无法布设被诊断忽略的情况，最大程度的利用了可采集数据，提高了复杂管网布设的准确性和效率；(2)利用管网布设点的局部性快速定位具有代表性的核心节点，通过核心节点体现局部性并通过加权边将体现管网特性的明显特征参与到后续的诊断中；(3)通过关系图和属性值，将拓扑结构和测量结果相结合，在考虑实际物理情况的同时综和属性值进行诊断，使得大范围管网诊断成为可能，为精确诊断打下基础；(4)融合了实际的管网情况，融合了实时的检测结果，增加了输入的完备性和多样性，有利于复杂气管网异常诊断。

【发明内容】

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种城市复杂气管网异常诊断方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：对于每种传感器类型，在气管网上差异化的选择布设点并布设传感器；

步骤S2：基于管网的拓扑关系连接布设点，以构成布设点关系图；

步骤S3：基于关系图中边的权值对节点的属性值进行聚类得到多个类；

步骤S4：基于聚类结果对燃气管网进行分类异常判定；

步骤S5：基于分类异常判定结果进行异常诊断。

进一步的，所述步骤S1具体为：在非特殊区域的气管网段均匀设置布设点，而在特殊区域选择布设点使得布设点的数量不少于最少布设值。

进一步的，均匀设置可以是在给定面积中选择一个布设点、或将预设区域中的管网按照预设长度。

进一步的，所述最少布设值为预设值。