[发明专利]一种基于特征图像的燃气管网泄漏检测和定位方法

摘要

本发明公开一种基于特征图像的燃气管网泄漏检测和定位方法，包括：1、选取燃气管网各节点作为控制点；2、使用离线流体模拟软件Pipeline Studio建立燃气管网仿真模型；3、在燃气管网仿真模型相邻控制点之间的管段上分别设置m个等距离间隔的模拟泄漏点(m≥2)；4、根据燃气管网供气量选取n个等间隔的模拟泄漏量；5、将上述n个模拟泄漏量分别输入m个模拟泄漏点，分别对每个工况进行稳态模拟，获取各工况下控制点压力数据；6、制作燃气管网泄漏工况特征图像；7、提取图像特征向量，作为SVM的检测样本；8、SVM多次分类识别。本方法能够比较快速、准确地检测定位泄漏源位置，为应急处置提供依据。

主权项

1.一种基于特征图像的燃气管网泄漏检测和定位方法，其特征在于，该方法包括：步骤(一)：选取燃气管网各节点作为控制点，结合SCADA系统的压力遥测信息，采用多元回归的方法拟合出各控制点宏观模型的数学表达式，从而获取各控制点在时间序列上所对应的运行压力另外若客观条件允许，可在各控制点处直接安装压力变送器，实时获取控制点运行压力；步骤(二)：结合燃气管网地理信息，包括路由、管长、管径、壁厚，使用离线流体模拟软件Pipeline Studio建立燃气管网仿真模型；步骤(三)：在燃气管网仿真模型相邻控制点之间的管段上分别设置m个等距离间隔的模拟泄漏点，m≥2，模拟泄漏点设置数量将影响定位精度，设置越多则定位越精确；步骤(四)：根据燃气管网供气量选取n个等间隔的模拟泄漏量，各模拟泄漏量之间相差总供气量的5％，泄漏量间隔选取越密集则使用该方法可检测的泄漏工况越广泛；步骤(五)：将步骤(四)中的n个模拟泄漏量分别输入步骤(三)中的m个模拟泄漏点，得到k×m×n个泄漏工况，其中k为燃气管网所含管段数，输入边界条件，分别对每个工况进行稳态模拟，获取各工况下控制点压力数据；步骤(六)：根据各工况下控制点压力数据制作燃气管网泄漏工况特征图像，并分别提取图像特征向量，作为支持向量机的训练样本；步骤(七)：根据待检测实际运行工况各控制点压力制作燃气管网工况特征图像，并提取图像特征向量，作为SVM的检测样本；步骤(八)：根据泄漏量、泄漏点位置，将训练样本所包含的泄漏工况分类，并为其对应的特征向量赋予相应的分类标签，利用SVM，选取径向基核函数，通过粒子群优化算法或遗传算法对检测样本进行寻优分类，从而实现燃气管网泄漏点定位。