CN107194599B - 一种燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，该排序方法包括如下步骤，步骤1，获取各疑似泄漏点的泄漏指标信息；步骤2，归一化处理获取的所有泄漏指标信息对应的参数值；步骤3，为获取的各泄漏指标信息分别分配权重值；步骤4，计算各疑似泄漏点的泄漏概率；步骤5，按照各疑似泄漏点的泄漏概率由大到小的顺序，将所有疑似泄漏点排序。本发明创新地将权重分析法和概率分析法的结合应用于燃气管网泄漏点的判断问题上，基于多种泄漏指标考量和有效的权重分配，从而对疑似泄漏点泄漏概率进行合理排序，进而达到了极大地减少燃气管道泄漏点的确认时间、提高燃气管道泄漏处理效率、降低对管道维护人员的经验依赖等技术目的。

Description

一种燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法
技术领域
本发明涉及燃气管网泄漏检测技术领域，更为具体来说，本发明涉及一种燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法。
背景技术
随着城市规模越来越大，城市环境也变得日益复杂，燃气管网规模也快速扩张。一旦燃气管道发生泄漏，将会对人类健康和生态环境造成严重的破坏；不仅如此，如果泄漏的燃气与空气混合形成可燃预混气体，遇到点火源就可能引起火灾或爆炸，可能会造成严重的人员伤亡和财产损失。
现有的燃气管道泄漏检测方法是：通过燃气管道泄漏检测设备检测出疑似泄漏点后，往往需要熟悉本地区管网特征的专业工程师，根据实际的情况判定，然后再挖开后确认，这种方式不仅对人员依赖较大，而且处置效率低；所以，快速找到并确认管道泄漏点，一直以来是泄漏检测领域的重点和难点。
因此，如何缩短确认燃气管道泄漏点的时间、提高对燃气管道泄漏的处置效率、降低对专业人员的依赖程度，成为了本领域技术人员始终追求的目标和研究的重点。
发明内容
为解决现有方法对燃气管道泄漏点确认时间长、对燃气管道泄漏处置效率低、对燃气管道维护专业人员依赖过大等问题，本发明创新地提出了一种燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，该方法在影响疑似泄漏点发生泄漏的泄漏指标信息之后，采用对疑似泄漏点泄漏优先级排序的方式，将泄漏可能性最大的疑似泄漏点优先考虑，实现替代熟悉本地区管网特征的专业工程师的目的，从而极大地降低了燃气管道泄漏点确认时间，进而提高了对燃气管道泄漏处置效率，降低了对燃气管道维护专业人员的依赖。
为达到上述技术目的，本发明公开了一种燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，该排序方法包括如下步骤，
步骤1，获取各疑似泄漏点的泄漏指标信息；
步骤2，归一化处理获取的所有泄漏指标信息对应的参数值，归一化处理后的所有参数值分布在统一的数据区间内；
步骤3，根据泄漏指标信息对泄漏的影响程度，为获取的各泄漏指标信息分别分配权重值；
步骤4，利用归一化处理后的各参数值以及为各泄漏指标信息分配的权重值计算各疑似泄漏点的泄漏概率；
步骤5，按照所述各疑似泄漏点的泄漏概率由大到小的顺序，将所有疑似泄漏点排序。
本发明将影响泄漏点泄漏的泄漏指标信息及其权重结合起来，从而将所有疑似泄漏点进行科学、合理地排序，使管道维护人员依照优先级由高到低的顺序寻找真实的泄漏点，这种方式能够极大地降低燃气管道泄漏点确认时间，从而提高了对燃气管道泄漏的处理效率，解决对燃气管道维护人员经验的过度依赖问题，满足普通的管道维护人员能够很快找到泄漏点的需要。
进一步地，在获取泄漏指标信息之前，步骤1还包括如下的锁定疑似泄漏点的步骤；
步骤11，在n台泄漏检测设备报警之后，分别确定距离报警的各泄漏检测设备最近的m个关键点，所述关键点为燃气管道的焊口、弯头、阀门、防腐层破损点中的一种；
步骤12，将所述m个关键点中处在外围的关键点连线后形成的区域作为疑似泄漏区域；
步骤13，将所述疑似泄漏区域内的m个关键点作为疑似泄漏点。
本发明通过疑似泄漏区域划分的方案将疑似泄漏点的范围锁定，从而避免疑似泄漏点的判断失误而导致无用挖掘的问题产生，基于该改进方案，本发明进一步提高了确认燃气管道泄漏点的速度。
进一步地，步骤1中，所述泄漏指标信息包括即时燃气浓度、历史泄漏次数、防腐层电阻率、杂散电流强度中的至少一种。
上述的改进方案中，将与燃气管道泄漏联系最紧密的几个因素考虑在内，从而提高了疑似泄漏点排序的准确性和合理性。
进一步地，步骤2中，通过如下方式确定各疑似泄漏点的即时燃气浓度对应的参数值；
Ph1＝1/a1+1/a2+···+1/ag；
其中，Ph1表示第h个疑似泄漏点的即时燃气浓度对应的参数值，且第h个疑似泄漏点相邻的g个泄漏检测设备发生报警；第1个泄漏检测设备周围有a1个疑似泄漏点，第2个泄漏检测设备周围有a2个疑似泄漏点，……，第g个泄漏检测设备周围有ag个疑似泄漏点。
获知疑似泄漏点周围的泄漏检测设备后，本发明创造性地提出了上述根据各泄漏检测设备附近疑似泄漏点个数得出即时燃气浓度的参数值的方案，从而极大地提高了疑似泄漏点排序的准确性和合理性。
进一步地，步骤2中，通过如下方式确定各疑似泄漏点的历史泄漏次数对应的参数值；
Ph2＝b0/bm；
其中，Ph2表示第h个疑似泄漏点的历史泄漏次数对应的参数值，b0表示第h个疑似泄漏点的历史泄漏次数，bm表示所述疑似泄漏区域内的m个疑似泄漏点的总历史泄漏次数。
进一步地，步骤2中，通过如下方式确定各疑似泄漏点的防腐层电阻率对应的参数值；
Ph3＝c0/cm；
其中，Ph3表示第h个疑似泄漏点的防腐层电阻率对应的参数值，c0表示第h个疑似泄漏点的防腐层电阻率，cm表示所述疑似泄漏区域内的m个疑似泄漏点的总防腐层电阻率。
进一步地，步骤2中，通过如下方式确定各疑似泄漏点的杂散电流强度对应的参数值；
Ph4＝d0/dm；
其中，Ph4表示第h个疑似泄漏点的杂散电流强度对应的参数值，d0表示第h个疑似泄漏点的所在管道的杂散电流强度，dm表示所述疑似泄漏区域内m个疑似泄漏点的总杂散电流强度。
进一步地，步骤2中，归一化处理Ph1、Ph2、Ph3、Ph4后的结果分别为Qh1、Qh2、Qh3、Qh4，步骤3中，对应上述结果分配的权重值分别为K1、K2、K3、K4；步骤4中，则第h个疑似泄漏点的泄漏概率为：
其中，Ph表示第h个疑似泄漏点的泄漏概率，1≤h≤m；i表示泄漏指标信息的个数。
基于上述改进的技术方案，本发明通过归一化处理后的各个参数值与权重相乘后累加的方式实现了疑似泄漏点的概率计算，进而实现各个疑似泄漏点准确、合理的排序。
进一步地，步骤11中，通过北斗定位方法获取各泄漏检测设备的位置信息和关键点的位置信息。
基于北斗定位系统，本发明能够准确地获知泄漏检测设备的地理坐标信息和关键点的地理坐标信息，从而实现对疑似泄漏点的准确定位，进而为真实泄漏点的准确定位提供了有效支持。
进一步地，步骤1中，所述泄漏指标信息还包括环境腐蚀性强度。
本发明的有益效果如下：本发明创新地将权重分析法和概率分析法的结合应用于燃气管网泄漏点的判断问题上，基于多种泄漏指标考量和有效的权重分配，从而对疑似泄漏点进行合理排序，进而极大地减少燃气管道泄漏点的确认时间、提高燃气管道泄漏处理效率、降低对管道维护人员的经验依赖。
附图说明
图1为本发明燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法进行详细的解释和说明。
如图1所示，本发明公开了一种燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，该排序方法通过对疑似泄漏点的精准位置、泄漏燃气浓度分布、地下管网GIS数据、历史档案数据等信息的分析，从而智能判定出疑似泄漏点发生概率的优先级，为现场应急抢修人员应急抢修提供辅助决策支持，从而可达到提高现场应急处理能力和处理效率的目的。该排序方法具体包括如下内容。
在获取泄漏指标信息之前，本发明还可以包括如下的锁定疑似泄漏点的步骤：
步骤11，某个具体的目标区域内，在T时刻n台泄漏检测设备报警之后，泄漏检测设备报警的条件可为即时燃气浓度超过预设值，然后分别确定距离报警的各泄漏检测设备最近的m个关键点，在本实施例中，通过北斗定位方法获取各泄漏检测设备的位置信息和关键点的位置信息，从而获知泄漏检测设备的精准位置坐标和关键点的精准位置坐标；本实施例中，关键点可为燃气管道的焊口、弯头、阀门、防腐层破损点中的一种，当然，在本发明的技术启示下，关键点不限于上述几种，其他可能的易泄漏点也在考虑之内。
步骤12，将m个关键点中处在外围的关键点连线后形成的区域作为疑似泄漏区域。
步骤13，将疑似泄漏区域内的m个关键点作为疑似泄漏点。需说明的是，n和m的具体取值根据实际情况而定，比如n＝5，m＝10。
步骤1，获取各疑似泄漏点的泄漏指标信息，该泄漏指标信息是影响泄漏点泄漏的相关信息，本实施例中，泄漏指标信息包括即时燃气浓度、历史泄漏次数、防腐层电阻率、杂散电流强度中的至少一种，当然，在本发明的技术启示下，泄漏指标信息并不限于上述几种，比如，泄漏指标信息还包括环境腐蚀性强度等。
步骤2，归一化处理获取的所有泄漏指标信息对应的参数值，归一化处理后的所有参数值分布在统一的数据区间内；以下述四个主要影响指标为例，本实施例通过如下方式得出获取的所有泄漏指标信息对应的参数值，具体说明如下。
通过如下方式确定各疑似泄漏点的即时燃气浓度对应的参数值；
Ph1＝1/a1+1/a2+···+1/ag；
其中，Ph1表示第h个疑似泄漏点的即时燃气浓度对应的参数值，且第h个疑似泄漏点相邻的g个泄漏检测设备发生报警；第1个泄漏检测设备周围有a1个疑似泄漏点，第2个泄漏检测设备周围有a2个疑似泄漏点，……，第g个泄漏检测设备周围有ag个疑似泄漏点，1≤h≤m。
通过如下方式确定各疑似泄漏点的历史泄漏次数对应的参数值；
Ph2＝b0/bm；
其中，Ph2表示第h个疑似泄漏点的历史泄漏次数对应的参数值，b0表示第h个疑似泄漏点的历史泄漏次数，bm表示疑似泄漏区域内的m个疑似泄漏点的总历史泄漏次数，1≤h≤m。
通过如下方式确定各疑似泄漏点的防腐层电阻率对应的参数值；
Ph3＝c0/cm；
其中，Ph3表示第h个疑似泄漏点的防腐层电阻率对应的参数值，c0表示第h个疑似泄漏点的防腐层电阻率，cm表示疑似泄漏区域内的m个疑似泄漏点的总防腐层电阻率，1≤h≤m。
通过如下方式确定各疑似泄漏点的杂散电流强度对应的参数值；
Ph4＝d0/dm；
其中，Ph4表示第h个疑似泄漏点的杂散电流强度对应的参数值，d0表示第h个疑似泄漏点的所在管道的杂散电流强度，dm表示疑似泄漏区域内m个疑似泄漏点的总杂散电流强度，1≤h≤m。
归一化处理Ph1、Ph2、Ph3、Ph4后的结果分别为Qh1、Qh2、Qh3、Qh4，Qh1、Qh2、Qh3、Qh4的范围落在同一个数据区间内，比如落在(0，1)内。
步骤3，根据泄漏指标信息对泄漏的影响程度，为获取的各泄漏指标信息分别分配权重值；本步骤中，可采用专家打分法进行合理地分配权重，对应上述结果分配的权重值分别为K1、K2、K3、K4，比如，K1＝39％，K2＝18％，K3＝23％，K4＝20％。
步骤4，利用归一化处理后的各参数值以及为各泄漏指标信息分配的权重值计算各疑似泄漏点的泄漏概率；具体地，第h个疑似泄漏点的泄漏概率为：
其中，Ph表示第h个疑似泄漏点的泄漏概率，1≤h≤m；i表示泄漏指标信息的个数
步骤5，按照各疑似泄漏点的泄漏概率由大到小的顺序，将所有疑似泄漏点排序，比如，对于L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9、L10这十个泄漏点，排序后的结果可能是L6、L2、L7、L10、L4、L5、L1、L9、L8、L3，依据该例说明：泄漏点L6最容易是实际泄漏点，其次是L2，依顺序类推。通过本发明提供的燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，可能在前几次甚至第一次就挖到了实际泄漏点，从而本发明能够极大地提高泄漏点的确定效率，减少甚至避免了对专业管道维护人员经验的依赖。
通过本发明公开的技术方案，当一个或几个泄漏检测设备检测到燃气浓度值超过预设值时，利用本发明即可立即确定疑似泄漏区域和疑似泄漏点，并实现对疑似泄漏点的优先级排序，从而达到尽快确定实际泄漏点的目的。而且，基于北斗定位系统，本发明能够准确地判定出泄漏点的地理位置信息。
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，其特征在于：该排序方法包括如下步骤，
步骤11，在n台泄漏检测设备报警之后，分别确定距离报警的各泄漏检测设备最近的m个关键点，所述关键点为燃气管道的焊口、弯头、阀门、防腐层破损点中的一种；
步骤12，将所述m个关键点中处在外围的关键点连线后形成的区域作为疑似泄漏区域；
步骤13，将所述疑似泄漏区域内的m个关键点作为疑似泄漏点；
步骤1，获取各疑似泄漏点的泄漏指标信息；所述泄漏指标信息包括即时燃气浓度、历史泄漏次数、防腐层电阻率、杂散电流强度中的至少一种；
步骤2，归一化处理获取的所有泄漏指标信息对应的参数值，归一化处理后的所有参数值分布在统一的数据区间内；
步骤3，根据泄漏指标信息对泄漏的影响程度，为获取的各泄漏指标信息分别分配权重值；
步骤4，利用归一化处理后的各参数值以及为各泄漏指标信息分配的权重值计算各疑似泄漏点的泄漏概率；
步骤5，按照所述各疑似泄漏点的泄漏概率由大到小的顺序，将所有疑似泄漏点排序。
2.根据权利要求1所述的燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，其特征在于：步骤2中，通过如下方式确定各疑似泄漏点的即时燃气浓度对应的参数值；
Ph1＝1/a1+1/a2+···+1/ag；
其中，Ph1表示第h个疑似泄漏点的即时燃气浓度对应的参数值，且第h个疑似泄漏点相邻的g个泄漏检测设备发生报警；第1个泄漏检测设备周围有a1个疑似泄漏点，第2个泄漏检测设备周围有a2个疑似泄漏点，……，第g个泄漏检测设备周围有ag个疑似泄漏点。
3.根据权利要求2所述的燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，其特征在于：步骤2中，通过如下方式确定各疑似泄漏点的历史泄漏次数对应的参数值；
Ph2＝b0/bm；
其中，Ph2表示第h个疑似泄漏点的历史泄漏次数对应的参数值，b0表示第h个疑似泄漏点的历史泄漏次数，bm表示所述疑似泄漏区域内的m个疑似泄漏点的总历史泄漏次数。
4.根据权利要求3所述的燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，其特征在于：步骤2中，通过如下方式确定各疑似泄漏点的防腐层电阻率对应的参数值；
Ph3＝c0/cm；
其中，Ph3表示第h个疑似泄漏点的防腐层电阻率对应的参数值，c0表示第h个疑似泄漏点的防腐层电阻率，cm表示所述疑似泄漏区域内的m个疑似泄漏点的总防腐层电阻率。
5.根据权利要求4所述的燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，其特征在于：步骤2中，通过如下方式确定各疑似泄漏点的杂散电流强度对应的参数值；
Ph4＝d0/dm；
其中，Ph4表示第h个疑似泄漏点的杂散电流强度对应的参数值，d0表示第h个疑似泄漏点的所在管道的杂散电流强度，dm表示所述疑似泄漏区域内m个疑似泄漏点的总杂散电流强度。
6.根据权利要求5所述的燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，其特征在于：步骤2中，归一化处理Ph1、Ph2、Ph3、Ph4后的结果分别为Qh1、Qh2、Qh3、Qh4，步骤3中，对应上述结果分配的权重值分别为K1、K2、K3、K4；步骤4中，则第h个疑似泄漏点的泄漏概率为：
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其中，Ph表示第h个疑似泄漏点的泄漏概率，1≤h≤m；i表示泄漏指标信息的个数。
7.根据权利要求1所述的燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，其特征在于：步骤11中，通过北斗定位方法获取各泄漏检测设备的位置信息和关键点的位置信息。
8.根据权利要求1所述的燃气管网疑似泄漏点泄漏概率的排序方法，其特征在于：步骤1中，所述泄漏指标信息还包括环境腐蚀性强度。
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