CN107480312A - 一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法和装置，属于油气管道技术领域。所述计算方法包括：确定单条天然气管道系统的结构，所述结构包括串联在气源和用户之间的若干组成部分；根据所述结构建立可靠性计算模型，所述可靠性计算模型用于根据各个所述组成部分的可靠性数值计算所述单条天然气管道系统的可靠性数值；根据所述单条天然气管道系统的运行工况，确定各个所述组成部分的可靠性数值；将各个所述组成部分的可靠性数值代入所述可靠性计算模型，计算所述单条天然气管道系统的可靠性数值。本发明实现单条天然气管道系统可靠性的计算。

Description

一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法和装置

技术领域

本发明涉及油气管道技术领域，特别涉及一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法和装置。

背景技术

我国天然气管道系统从源头到用户沿线的地质地貌、自然气候、人文环境复杂，管道运营商同时保障天然气的输送安全和平稳供应的难度很大。

实践证明，根据天然气管道的可靠性进行管理，可以有效促进天然气管道系统的安全平稳运行。其中，管道的可靠性为一定长度(如1km)的管道在规定的时间段(如一年)内能够满足管道全部设计要求的概率。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

目前管理对象集中在单条天然气管道系统，但并没有针对单条天然气管道系统可靠性的计算方法，无法进而根据可靠性分析的结果确定最优的设备备用系数、维修能力、物资计划和必要的天然气事故储备量等。

发明内容

为了解决现有技术没有针对单条天然气管道系统可靠性的计算方法的问题，本发明实施例提供了一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法和装置。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法，所述计算方法包括：

确定单条天然气管道系统的结构，所述结构包括串联在气源和用户之间的若干组成部分；

根据所述结构建立可靠性计算模型，所述可靠性计算模型用于根据各个所述组成部分的可靠性数值计算所述单条天然气管道系统的可靠性数值；

根据所述单条天然气管道系统的运行工况，确定各个所述组成部分的可靠性数值；

将各个所述组成部分的可靠性数值代入所述可靠性计算模型，计算所述单条天然气管道系统的可靠性数值。

可选地，所述组成部分的种类包括输气站、阀室、管段，相邻的两个所述输气站之间、相邻的两个所述阀室之间、相邻的所述输气站和所述阀室之间均通过所述管段连通。

优选地，所述可靠性计算模型包括：

R_S＝(R_ST1R_ST2……R_STL)*(R_VS1R_VS2……R_VSM)*(R_P1R_P2……R_PN)；

其中，R_S为所述单条天然气管道系统的可靠度数值，R_ST1、R_ST2、……、R_STL依次为第1、2、……、L个所述输气站的可靠度数值，L为所述结构包括的所述输气站的数量，R_VS1、R_VS2、……、R_VSM依次为第1、2、……、M个所述阀室的可靠度数值，M为所述结构包括的所述阀室的数量，R_P1、R_P2、……、R_PN依次为第1、2、……、N个所述管段的可靠度数值，N为所述结构包括的所述管段的数量。

具体地，所述根据所述单条天然气管道系统的运行工况，确定各个所述组成部分的可靠性数值，包括：

从所述单条天然气管道系统的数据采集与监视控制SCADA系统或仿真系统中获取各个单元的运行工况，所述组成部分包括一个或多个所述单元，所述运行工况包括压力值、流量值和温度值；

分别基于各个所述单元的运行工况获取各个所述单元的可靠性初始值；

根据各个所述单元的相关系数对所述单元的可靠性初始值进行修正，得到各个所述单元的可靠性数值；

基于各个所述单元的可靠性数值计算各个所述组成部分的可靠性数值。

可选地，所述输气站包括多个所述单元，所述阀室包括一个所述单元，所述管段包括一个所述单元。

优选地，所述输气站的种类包括压气站、分输站、联络站中的至少一种，所述压气站的单元种类包括进站部分、越站部分、出站部分、过滤部分、压缩机、站内管段，所述分输站的单元种类包括进站部分、干线阀组部分、站内管段、出站部分，所述联络站的单元种类包括进站部分、干线阀组部分、站内管段、出站部分。

具体地，所述基于各个所述单元的可靠性数值计算各个所述组成部分的可靠性数值，包括：

当所述组成部分为阀室或管段时，所述组成部分的可靠性数值为所述组成部分包括的一个所述单元的可靠性数值；

当所述组成部分为分输站或联络站时，基于所述组成部分包括的多个所述单元的可靠性数值，计算所述组成部分的可靠性数值；

当所述组成部分为压气站时，基于压气站包括的多个所述单元的运行工况，确定压气站采用的传输流程，所述传输流程为依次经过进站部分、越站部分、出站部分，或者依次经过进站部分、过滤部分、多个压缩机、站内管段、出站部分；根据所述传输流程和压气站包括的多个所述单元的可靠性数值，计算所述组成部分的可靠性数值。

具体地，所述根据各个所述单元的相关系数对所述单元的可靠性初始值进行修正，得到各个所述单元的可靠性数值，包括：

获取用户输入的各个所述单元的相关系数；

将各个所述单元的相关系数与对应的所述单元的可靠性初始值相乘，得到各个所述单元的可靠性数值。

可选地，所述确定单条天然气管道系统的结构，包括：

基于所述单条天然气管道系统的SCADA系统或仿真系统，确定所述结构。

第二方面，本发明实施例提供了一种单条天然气管道系统可靠性的计算装置，所述计算装置包括：

结构确定模块，用于确定单条天然气管道系统的结构，所述结构包括串联在气源和用户之间的若干组成部分；

模型建立模块，用于根据所述结构建立可靠性计算模型，所述可靠性计算模型用于根据各个所述组成部分的可靠性数值计算所述单条天然气管道系统的可靠性数值；

可靠性确定模块，用于根据所述单条天然气管道系统的运行工况，确定各个所述组成部分的可靠性数值；

可靠性计算模块，用于将各个所述组成部分的可靠性数值代入所述可靠性计算模型，计算所述单条天然气管道系统的可靠性数值。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过确定单条天然气管道系统的结构，根据该结构建立可靠性计算模型，并获取该结构包括的各个组成部分的可靠性数值，最终将各个组成部分的可靠性数值代入可靠性计算模型，计算单条天然气管道系统的可靠性数值，实现单条天然气管道系统可靠性的计算，从而判断系统的薄弱环节(如可靠性低的组成部分)，实施可靠性增强措施(如替换、去除、增加备用)，降低系统故障出现的概率，避免系统故障带来的损失，实现对天然气管道系统的科学管理，保障天然气管道安全、平稳、高效运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法的流程图；

图3是本发明实施例二提供的单条天然气管道系统的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的压气站和分输站的结构示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种单条天然气管道系统可靠性的计算装置的结构示意图；

图6是本发明实施例四提供的一种单条天然气管道系统可靠性的计算装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法，参见图1，该计算方法包括：

步骤101：确定单条天然气管道系统的结构。

在本实施例中，单条天然气管道系统的结构包括串联在气源和用户之间的若干组成部分。

步骤102：根据单条天然气管道系统的结构建立可靠性计算模型。

在本实施例中，可靠性计算模型用于根据各个组成部分的可靠性数值计算单条天然气管道系统的可靠性数值。

步骤103：根据单条天然气管道系统的运行工况，确定各个组成部分的可靠性数值。

步骤104：将各个组成部分的可靠性数值代入可靠性计算模型，计算单条天然气管道系统的可靠性数值。

在实际应用中，计算单条天然气管道系统的可靠性，可以根据单条天然气管道系统的可靠性判断系统的薄弱环节(如可靠性低的组成部分)，针对薄弱环节实施可靠性增强措施(如替换、去除、增加备用)，降低系统故障出现的概率，避免系统故障带来的损失，实现对天然气管道系统的科学管理，保障天然气管道安全、平稳、高效运行。

本发明实施例通过确定单条天然气管道系统的结构，根据该结构建立可靠性计算模型，并获取该结构包括的各个组成部分的可靠性数值，最终将各个组成部分的可靠性数值代入可靠性计算模型，计算单条天然气管道系统的可靠性数值，实现单条天然气管道系统可靠性的计算，从而判断系统的薄弱环节(如可靠性低的组成部分)，实施可靠性增强措施(如替换、去除、增加备用)，降低系统故障出现的概率，避免系统故障带来的损失，实现对天然气管道系统的科学管理，保障天然气管道安全、平稳、高效运行。

实施例二

本发明实施例提供了一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法，参见图2，该计算方法包括：

步骤201：确定单条天然气管道系统的结构。

在本实施例中，单条天然气管道系统的结构包括串联在气源和用户之间的若干单元。

具体地，组成部分的种类包括输气站、阀室、管段。输气站是输气管道工程中各类工艺站场的总称，主要功能是接收天然气、给管道天然气增压、分输燃气、配气、储气调峰、发送和接收清管器等。阀室是为了便于进行管道的维修、缩短放空时间、减少放空损失、减少管道事故危害的后果，在输气管道上每隔一定距离设置的干线截断阀，主要功能是干线截断、两端放空。管段是输气管道的一段，主要功能是连通两个输气站、两个阀室、或者一个输气站和一个阀室。即相邻的两个输气站之间、相邻的阀室之间、相邻的输气站和阀室之间均通过管段连通。

例如，图3以4个输气站和5个阀室为例，单条天然气管道系统的结构包括依次串联在气源和用户之间的输气站ST1、管段P1、阀室VS1、管段P2、阀室VS2、管段P3、输气站ST2、管段P4、阀室VS3、管段P5、阀室VS4、管段P6、输气站ST3、管段P7、阀室VS5、管段P8、输气站ST4、用户。

进一步地，组成部分包括一个或多个单元。其中，输气站包括多个单元，阀室包括一个单元，管段包括一个单元。

其中，输气站的种类包括压气站、分输站、联络站中的至少一种。压气站是输气管道的接力站，主要功能是给管道天然气增压，提高管道的输送能力。分输站是在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站场，主要功能是将天然气分离、调压、计量后分输至用户，有时还具有清管器收发、配气等功能(即清管分输站)。联络站与分输站基本相同，不同之处在于，联络站既可以分输气体，也可以反向汇总气体。

在实际应用中，输气站的种类还可以包括其它的，比如清管站。由于输气站的运行工况包括压力值、流量值和温度值，而且输气站中，压气站提供管道系统动力，对压力值影响较大；分输站是系统天然气流量出口，对流量值影响较大；联络站由正反流向，是天然气管网分解的重要节点，也对流量值影响较大，因此本发明在计算单条天然气管道系统可靠性时主要考虑压气站、分输站和联络站。

具体地，压气站的单元种类包括进站部分、越站部分、出站部分、过滤部分、压缩机、站内管段，过滤部分、多个压缩机、站内管段串联后，与越站部分并联在进站部分和出站部分之间。

分输站的单元种类包括进站部分、干线阀组部分、站内管段、出站部分，进站部分、干线阀组部分、站内管段、出站部分依次串联。

联络站的单元种类包括进站部分、干线阀组部分、站内管段、出站部分，进站部分、干线阀组部分、站内管段、出站部分依次串联。

例如，参见图4，图3中的输气站ST1和输气站ST3为压气站，输气站ST2和输气站ST4为分输站为例。

在具体实现中，该步骤201可以包括：

基于单条天然气管道系统的数据采集与监视控制(Supervisory Control AndData Acquisition，简称SCADA)系统或仿真系统，确定单条天然气管道系统的结构。

在实际应用中，天然气管网包括若干从气源到用户的单条管道系统，天然气管网通常采用SCADA系统控制和管理。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，它可以对现场的运行设备进行监视和控制，例如各单元之间是否连通、输气站包括的组成部分是否运行，因此基于单条天然气管道系统的SCADA系统可以得到单条天然气管道系统的结构。

容易知道，仿真系统就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。所以基于单条天然气管道系统的仿真系统也可以得到单条天然气管道系统的结构。

需要说明的是，单条天然气管道系统的结构包括的单元在运行过程中可能会由于自然灾害等原因失效，此时SCADA系统和仿真系统根据实际情况，调整单条天然气管道系统的结构，因此需要重新确定单条天然气管道系统的结构，使得最终确定的单条天然气管道系统的可靠性数值会随着单条天然气管道系统的结构实际变化而变化，实用性和准确性较好。即该计算方法还可以包括：

当单条天然气管道系统的结构包括的单元失效时，重新基于单条天然气管道系统的SCADA系统或仿真系统，确定单条天然气管道系统的结构。

在具体实现中，SCADA系统和仿真系统调整单条天然气管道系统的结构，可以包括：

当能通过调节单条天然气管道系统的运行工况确保系统的输送任务时，不调整单条天然气管道系统的结构；

当不能通过调节单条天然气管道系统的运行工况确保系统的输送任务时，若是由输气站包括的组成部分故障引发的失效，则将备用的组成部分代替故障的组成部分；

当不能通过调节单条天然气管道系统的运行工况确保系统的输送任务时，若是由管段故障引发的失效，则关闭管段两侧的阀室，并对单条天然气管道系统的结构包括的单元进行调整。

其中，运行工况包括压力值、流量值和温度值。

步骤202：根据单条天然气管道系统的结构建立可靠性计算模型。

在本实施例中，可靠性计算模型用于根据各个组成部分的可靠性数值计算单条天然气管道系统的可靠性数值。

具体地，可靠性计算模型可以包括：

R_S＝(R_ST1*R_ST2*……*R_STL)*(R_VS1*R_VS2*……*R_VSM)*(R_P1*R_P2*……*R_PN)；

其中，R_S为单条天然气管道系统的可靠度数值，R_ST1、R_ST2、……、R_STL依次为第1、2、……、L个输气站的可靠度数值，L为单条天然气管道系统的结构包括的输气站的数量，R_VS1、R_VS2、……、R_VSM依次为第1、2、……、M个阀室的可靠度数值，M为单条天然气管道系统的结构包括的阀室的数量，R_P1、R_P2、……、R_PN依次为第1、2、……、N个管段的可靠度数值，N为单条天然气管道系统的结构包括的管段的数量。

步骤2031：从单条天然气管道系统的SCADA系统或仿真系统中获取各个单元的运行工况。

在本实施例中，运行工况包括压力值、流量值和温度值。

步骤2032：分别基于各个单元的运行工况获取各个单元的可靠性初始值。

在实际应用中，会预先建立一个可靠性数据库，可靠性数据库中存储有各个单元各种运行工况下的运行工况，直接基于获取的各个单元的运行工况，即可在可靠性数据库中查找到各个单元的可靠性初始值。

步骤2033：根据各个单元的相关系数对单元的可靠性初始值进行修正，得到各个单元的可靠性数值。

具体地，该步骤2033可以包括：

获取用户输入的各个单元的相关系数；

将各个单元的相关系数与对应的单元的可靠性初始值相乘，得到各个单元的可靠性数值。

需要说明的是，考虑到同一相关事件对各个单元的可靠性所造成的影响，因此采用相关系数对各个单元的可靠性数值进行修正，比如地震发生会影响区域管网的可靠性，阀门误关断只会影响阀门的可靠性。其中，相关事件包括与物理管道系统相关的辅助系统，运营商或者承包商对管道系统的操作管理行为，第三方干预行为，以及对管道系统产生影响的资源和市场变化、自然灾害、突发事件等。

在工程应用中，相关系数通常通过参数估计方法(如极大似然估计法)，根据工程积累的经验和统计的数据进行确定。

步骤2034：基于各个单元的可靠性数值计算各个组成部分的可靠性数值。

具体地，该步骤2034可以包括：

当组成部分为阀室或管段时，组成部分的可靠性数值为该组成部分包括的一个单元的可靠性数值；

当组成部分为分输站或联络站时，基于该组成部分包括的多个单元的可靠性数值，计算组成部分的可靠性数值；

当组成部分为压气站时，基于压气站包括的多个单元的运行工况，确定压气站采用的传输流程，传输流程为依次经过进站部分、越站部分、出站部分，或者依次经过进站部分、过滤部分、多个压缩机、站内管段、出站部分；根据传输流程和压气站包括的多个单元的可靠性数值，计算组成部分的可靠性数值。

更具体地，基于压气站包括的多个单元的运行工况，确定压气站采用的传输流程，可以包括：

当压气站的过滤部分、压缩机、站内管段中至少一个单元的压力值大于0时，压气站采用的传输流程为依次经过进站部分、过滤部分、多个压缩机、站内管段、出站部分；

当压气站的过滤部分、压缩机、站内管段的压力值均大于0时，压气站采用的传输流程为依次经过进站部分、越站部分、出站部分。

根据传输流程和压气站包括的多个单元的可靠性数值，计算组成部分的可靠性数值，可以包括：

当压气站采用的传输流程为依次经过进站部分、过滤部分、多个压缩机、站内管段、出站部分时，采用如下公式计算压气站的可靠性数值：

当压气站采用的传输流程为依次经过进站部分、越站部分、出站部分时，采用如下公式计算压气站的可靠性数值：

R_ST＝R_jzbf×R_yzbf×R_czbf；

其中，R_ST为压气站的可靠性数值，R_jzbf为进站部分的可靠性数值，R_glbf为过滤部分的可靠性数值，R_ysj为压缩机的可靠性数值，R_zngd为站内管段的可靠性数值，R_czbf为出站部分的可靠性数值，R_yzbff为越站部分的可靠性数值，n为压气站中压缩机的总数，k为压气站中运行压缩机的数量。

需要说明的是，本实施例通过步骤2031-步骤2034实现根据单条天然气管道系统的结构建立可靠性计算模型。

步骤204：将各个组成部分的可靠性数值代入可靠性计算模型，计算单条天然气管道系统的可靠性数值。

在实际应用中，计算单条天然气管道系统的可靠性，可以研究系统故障对管道输送的影响，找出系统的薄弱环节，提出改善和提高系统可靠性的合理策略及具体有效措施，根据可靠性分析的结果确定最优的设备备用系数、维修能力、物资计划和必要的天然气事故储备量，有效促进天然气管道系统的安全平稳运行。

本发明实施例通过确定单条天然气管道系统的结构，根据该结构建立可靠性计算模型，并获取该结构包括的各个组成部分的可靠性数值，最终将各个组成部分的可靠性数值代入可靠性计算模型，计算单条天然气管道系统的可靠性数值，实现单条天然气管道系统可靠性的计算，从而判断系统的薄弱环节(如可靠性低的组成部分)，实施可靠性增强措施(如替换、去除、增加备用)，降低系统故障出现的概率，避免系统故障带来的损失，实现对天然气管道系统的科学管理，保障天然气管道安全、平稳、高效运行。

实施例三

本发明实施例提供了一种单条天然气管道系统可靠性的计算装置，应用于实施例一或实施例二提供的单条天然气管道系统可靠性的计算方法，参见图5，该计算装置包括：

结构确定模块301，用于确定单条天然气管道系统的结构，结构包括串联在气源和用户之间的若干组成部分；

模型建立模块302，用于根据结构建立可靠性计算模型，可靠性计算模型用于根据各个组成部分的可靠性数值计算单条天然气管道系统的可靠性数值；

可靠性确定模块303，用于根据单条天然气管道系统的运行工况，确定各个组成部分的可靠性数值；

可靠性计算模块304，用于将各个组成部分的可靠性数值代入可靠性计算模型，计算单条天然气管道系统的可靠性数值。

本发明实施例通过确定单条天然气管道系统的结构，根据该结构建立可靠性计算模型，并获取该结构包括的各个组成部分的可靠性数值，最终将各个组成部分的可靠性数值代入可靠性计算模型，计算单条天然气管道系统的可靠性数值，实现单条天然气管道系统可靠性的计算，从而判断系统的薄弱环节(如可靠性低的组成部分)，实施可靠性增强措施(如替换、去除、增加备用)，降低系统故障出现的概率，避免系统故障带来的损失，实现对天然气管道系统的科学管理，保障天然气管道安全、平稳、高效运行。

实施例四

本发明实施例提供了一种单条天然气管道系统可靠性的计算装置，应用于实施例一或实施例二提供的单条天然气管道系统可靠性的计算方法，参见图6，该计算装置包括：

结构确定模块401，用于确定单条天然气管道系统的结构，结构包括串联在气源和用户之间的若干组成部分；

模型建立模块402，用于根据结构建立可靠性计算模型，可靠性计算模型用于根据各个组成部分的可靠性数值计算单条天然气管道系统的可靠性数值；

可靠性确定模块403，用于根据单条天然气管道系统的运行工况，确定各个组成部分的可靠性数值；

可靠性计算模块404，用于将各个组成部分的可靠性数值代入可靠性计算模型，计算单条天然气管道系统的可靠性数值。

具体地，组成部分的种类可以包括输气站、阀室、管段，相邻的两个输气站之间、相邻的两个阀室之间、相邻的输气站和阀室之间均通过管段连通。

可选地，可靠性计算模型可以包括：

R_S＝(R_ST1R_ST2……R_STL)*(R_VS1R_VS2……R_VSM)*(R_P1R_P2……R_PN)；

其中，R_S为单条天然气管道系统的可靠度数值，R_ST1、R_ST2、……、R_STL依次为第1、2、……、L个输气站的可靠度数值，L为结构包括的输气站的数量，R_VS1、R_VS2、……、R_VSM依次为第1、2、……、M个阀室的可靠度数值，M为结构包括的阀室的数量，R_P1、R_P2、……、R_PN依次为第1、2、……、N个管段的可靠度数值，N为结构包括的管段的数量。

优选地，可靠性确定模块403可以包括：

运行工况获取单元4031，用于从单条天然气管道系统的SCADA系统或仿真系统中获取各个单元的运行工况，组成部分包括一个或多个单元，运行工况包括压力值、流量值和温度值；

初始值获取单元4032，用于分别基于各个单元的运行工况获取各个单元的可靠性初始值；

数值获取单元4033，用于根据各个单元的相关系数对单元的可靠性初始值进行修正，得到各个单元的可靠性数值；

数值计算单元4034，用于基于各个单元的可靠性数值计算各个组成部分的可靠性数值。

进一步地，输气站包括多个单元，阀室包括一个单元，管段包括一个单元。

具体地，输气站的种类包括压气站、分输站、联络站中的至少一种，压气站的单元种类包括进站部分、越站部分、出站部分、过滤部分、压缩机、站内管段，分输站的单元种类包括进站部分、干线阀组部分、站内管段、出站部分，联络站的单元种类包括进站部分、干线阀组部分、站内管段、出站部分。

可选地，数值计算单元4034可以用于，

当组成部分为阀室或管段时，组成部分的可靠性数值为组成部分包括的一个单元的可靠性数值；

当组成部分为分输站或联络站时，基于组成部分包括的多个单元的可靠性数值，计算组成部分的可靠性数值；

当组成部分为压气站时，基于压气站包括的多个单元的运行工况，确定压气站采用的传输流程，传输流程为依次经过进站部分、越站部分、出站部分，或者依次经过进站部分、过滤部分、多个压缩机、站内管段、出站部分；根据传输流程和压气站包括的多个单元的可靠性数值，计算组成部分的可靠性数值。

可选地，数值获取单元4033可以用于，

获取用户输入的各个单元的相关系数；

将各个单元的相关系数与对应的单元的可靠性初始值相乘，得到各个单元的可靠性数值。

可选地，结构确定模块401可以用于，

基于单条天然气管道系统的SCADA系统或仿真系统，确定结构。

优选地，结构确定模块401还可以用于，

当组成部分失效时，重新基于SCADA系统或仿真系统，确定结构。

本发明实施例通过确定单条天然气管道系统的结构，根据该结构建立可靠性计算模型，并获取该结构包括的各个组成部分的可靠性数值，最终将各个组成部分的可靠性数值代入可靠性计算模型，计算单条天然气管道系统的可靠性数值，实现单条天然气管道系统可靠性的计算，从而判断系统的薄弱环节(如可靠性低的组成部分)，实施可靠性增强措施(如替换、去除、增加备用)，降低系统故障出现的概率，避免系统故障带来的损失，实现对天然气管道系统的科学管理，保障天然气管道安全、平稳、高效运行。

需要说明的是：上述实施例提供的单条天然气管道系统可靠性的计算装置在计算单条天然气管道系统可靠性时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的单条天然气管道系统可靠性的计算装置与单条天然气管道系统可靠性的计算方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单条天然气管道系统可靠性的计算方法，其特征在于，所述计算方法包括：

确定单条天然气管道系统的结构，所述结构包括串联在气源和用户之间的若干组成部分；

根据所述结构建立可靠性计算模型，所述可靠性计算模型用于根据各个所述组成部分的可靠性数值计算所述单条天然气管道系统的可靠性数值；

根据所述单条天然气管道系统的运行工况，确定各个所述组成部分的可靠性数值；

将各个所述组成部分的可靠性数值代入所述可靠性计算模型，计算所述单条天然气管道系统的可靠性数值。

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述组成部分的种类包括输气站、阀室、管段，相邻的两个所述输气站之间、相邻的两个所述阀室之间、相邻的所述输气站和所述阀室之间均通过所述管段连通。

3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述可靠性计算模型包括：

R_S＝(R_ST1R_ST2……R_STL)*(R_VS1R_VS2……R_VSM)*(R_P1R_P2……R_PN)；

其中，R_S为所述单条天然气管道系统的可靠度数值，R_ST1、R_ST2、……、R_STL依次为第1、2、……、L个所述输气站的可靠度数值，L为所述结构包括的所述输气站的数量，R_VS1、R_VS2、……、R_VSM依次为第1、2、……、M个所述阀室的可靠度数值，M为所述结构包括的所述阀室的数量，R_P1、R_P2、……、R_PN依次为第1、2、……、N个所述管段的可靠度数值，N为所述结构包括的所述管段的数量。

4.根据权利要求3所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述单条天然气管道系统的运行工况，确定各个所述组成部分的可靠性数值，包括：

从所述单条天然气管道系统的数据采集与监视控制SCADA系统或仿真系统中获取各个单元的运行工况，所述组成部分包括一个或多个所述单元，所述运行工况包括压力值、流量值和温度值；

分别基于各个所述单元的运行工况获取各个所述单元的可靠性初始值；

根据各个所述单元的相关系数对所述单元的可靠性初始值进行修正，得到各个所述单元的可靠性数值；

基于各个所述单元的可靠性数值计算各个所述组成部分的可靠性数值。

5.根据权利要求4所述的计算方法，其特征在于，所述输气站包括多个所述单元，所述阀室包括一个所述单元，所述管段包括一个所述单元。

6.根据权利要求5所述的计算方法，其特征在于，所述输气站的种类包括压气站、分输站、联络站中的至少一种，所述压气站的单元种类包括进站部分、越站部分、出站部分、过滤部分、压缩机、站内管段，所述分输站的单元种类包括进站部分、干线阀组部分、站内管段、出站部分，所述联络站的单元种类包括进站部分、干线阀组部分、站内管段、出站部分。

7.根据权利要求6所述的计算方法，其特征在于，所述基于各个所述单元的可靠性数值计算各个所述组成部分的可靠性数值，包括：

当所述组成部分为阀室或管段时，所述组成部分的可靠性数值为所述组成部分包括的一个所述单元的可靠性数值；

当所述组成部分为分输站或联络站时，基于所述组成部分包括的多个所述单元的可靠性数值，计算所述组成部分的可靠性数值；

当所述组成部分为压气站时，基于压气站包括的多个所述单元的运行工况，确定压气站采用的传输流程，所述传输流程为依次经过进站部分、越站部分、出站部分，或者依次经过进站部分、过滤部分、多个压缩机、站内管段、出站部分；根据所述传输流程和压气站包括的多个所述单元的可靠性数值，计算所述组成部分的可靠性数值。

8.根据权利要求4所述的计算方法，其特征在于，所述根据各个所述单元的相关系数对所述单元的可靠性初始值进行修正，得到各个所述单元的可靠性数值，包括：

获取用户输入的各个所述单元的相关系数；

将各个所述单元的相关系数与对应的所述单元的可靠性初始值相乘，得到各个所述单元的可靠性数值。

9.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述确定单条天然气管道系统的结构，包括：

基于所述单条天然气管道系统的SCADA系统或仿真系统，确定所述结构。

10.一种单条天然气管道系统可靠性的计算装置，其特征在于，所述计算装置包括：

结构确定模块，用于确定单条天然气管道系统的结构，所述结构包括串联在气源和用户之间的若干组成部分；

模型建立模块，用于根据所述结构建立可靠性计算模型，所述可靠性计算模型用于根据各个所述组成部分的可靠性数值计算所述单条天然气管道系统的可靠性数值；

可靠性确定模块，用于根据所述单条天然气管道系统的运行工况，确定各个所述组成部分的可靠性数值；

可靠性计算模块，用于将各个所述组成部分的可靠性数值代入所述可靠性计算模型，计算所述单条天然气管道系统的可靠性数值。