GIS环境下天然气管网故障诊断系统研究

论文题目: GIS环境下天然气管网故障诊断系统研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 供热,供燃气,通风及空调工程

作者: 廉毅

导师: 李百战

关键词: 地理信息系统,枝状天然气管网,故障诊断

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近年来,我国的城镇燃气事业进入了蓬勃发展的时期,大量燃气管网工程项目的建设,使得城镇燃气的使用变得越来越普遍。但是城镇燃气管网的安全问题却不容忽视,因为燃气管网泄漏或爆裂事故往往会给城镇居民的生命和财产带来巨大的损失。此外,随着信息技术的突飞猛进,将信息技术应用于城镇燃气管网的管理成为一种趋势。本文针对小城镇比较普遍的枝状天然气分配管网进行故障诊断技术研究,详细叙述了目前国内外基于硬件和软件的燃气管网故障诊断技术,利用图论理论建立了天然气管网水力分析模型并叙述了其求解方法,根据燃气管内流动的微分方程组和压力边界条件求解出非稳定流动时燃气管道压力和流量的关系,并在对此关系进行简化的基础上提出了基于中压枝状天然气管网的故障诊断方法和步骤。即通过对节点流量和节点压力的检测,并将节点流量换算成标准状态下的节点计算流量,依据节点计算流量守恒的原理判别天然气管网是否发生故障。通过管段压降实际值和计算值的偏差ε与报警阈ε0的大小关系寻找故障管段。空间分析功能强大的地理信息系统用于燃气管网的故障管段的搜索和定位具有明显的优势。本文叙述了地理信息系统的组成及其在燃气管网中的应用,利用VB和MapInfo提供的MapX组件进行二次开发,设计了基于GIS的天然气管网故障诊断系统的程序。基于GIS的天然气管网故障诊断系统由基本功能子系统、综合分析子系统以及故障诊断子系统组成。基本功能子系统主要实现对地图数据集、图层的管理,地图操作和编辑;综合分析子系统主要实现地图中管线的空间信息和属性信息查询和分析;故障诊断子系统主要实现通过输入天然气管网的节点压力和节点流量的检测值,进行管网故障诊断,搜索故障管段。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 我国城市燃气事业发展状况概述

1.2 城市燃气输配系统的组成和管道设计压力分级

1.3 城市燃气管网安全状况概述

1.4 故障诊断技术概述

1.5 地理信息系统概述

1.6 课题的来源、提出和研究内容

2 燃气管网故障检测与诊断技术综述

2.1 基于硬件的燃气管网故障诊断技术

2.2 基于软件的燃气管网故障诊断技术

3 地理信息系统的构建与应用分析

3.1 地理信息系统的组成

3.2 地理信息系统的基础模型简介

3.3 地理信息系统的基本功能

3.4 地理信息系统在城镇燃气输配管网中的应用

4 基于图论的天然气管网水力分析模型

4.1 图论的一些基本概念

4.2 天然气管网的简化

4.3 天然气管网的抽象

4.4 天然气管网的标识

4.5 天然气管网水力计算的基本方程

4.6 天然气管网水力计算数学模型的解法

4.7 天然气管网水力计算模型的解法评价

5 枝状天然气管网故障诊断方法研究

5.1 目前小城镇天然气管网故障诊断的现状

5.2 管内天然气流动与换热微分方程的建立

5.3 管内天然气流动的微分方程的简化

5.4 管内天然气流动的微分方程的求解

5.5 管内天然气流动时管段压力和流量的关系

5.6 管内天然气流动时压力和流量关系的简化

5.7 枝状天然气管网泄漏时的特征和诊断方法

5.8 报警阈的定量分析

5.9 天然气管道故障工况下天然气泄漏量估算

5.10 中压枝状管网正常运行和故障运行时的模拟

6 GIS 环境下天然气管网故障诊断系统的开发

6.1 系统开发平台

6.2 系统总体设计

6.3 基于GIS 的天然气管网故障诊断系统的数据库设计

6.4 基于GIS 的天然气管网故障诊断系统的各子系统的功能描述

6.5 基于GIS 的天然气管网故障诊断系统功能的实现

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

附录

附录A

附录B

附录C

附录D 攻读硕士学位期间发表的论文目录

发布时间: 2006-12-05

参考文献

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• [7].天然气管网数值仿真及其脆弱性研究[D]. 杨开丰.中国石油大学(北京)2016
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标签：地理信息系统论文;  枝状天然气管网论文;  故障诊断论文;