CN109858126A - 基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法和系统，该方法包括：综合城市地面沉降历史数据和城市燃气管网分布及历史故障数据，使用多因子评判模型和GIS空间分析技术进行燃气管网沉降重点区域划分；选择重点区域的重点位置作为沉降监测点，安装管道运行参数采集设备，构建城市燃气管网沉降重点区域监测网，实时采集各个沉降监测点的管道运行参数；通过无线通信将管道运行参数和管道属性参数实时传送至后台服务器；通过后台服务器对管道运行参数和管道属性参数进行实时接收、存储和预处理，并利用管道沉降破损预测模型，基于管道运行参数和管道属性参数，确定各个沉降监测点管道的当前的安全风险等级，对管道故障进行预测和报警。

Description

基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法和系统

技术领域

本发明涉及燃气管网监测技术领域，具体涉及一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法和一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统。

背景技术

地面沉降是引起燃气管道泄漏的重要因素之一。当管道支撑发生沉降时，管道应力发生变化，从而引起管道变形。管道变形程度同时也受管道材质、服役年限、管径、内压、温度等燃气管道自身属性影响。

以往的城市燃气管网管道安全管理多为被动的事后响应，不但会因事故造成巨大的财产损失和人员伤亡、花费巨额费用进行抢险修复，而且还会在社会上造成不良影响。目前国内还没有形成完备、精确的适用于城市区域内燃气管线由于地质沉降原因造成事故的安全监测系统和方法，构建一套符合我国国情的针对地质沉降的城市燃气管网安全监测方案十分有助于提高我国城市燃气管网的安全管理水平。

发明内容

本发明为至少在一定程度上解决上述技术问题，提供了一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法和系统，能够实现对管道故障的及时预测和有效管理，使燃气公司能够有计划、有针对性地采取维护措施，使管道始终处于受控状态，避免部分管道过度维修或欠维修，防止管道事故发生，从而保证管道运行始终可靠良好，并最大限度地节约维修成本。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，包括以下步骤：

S1，综合城市地面沉降历史数据和城市燃气管网分布及历史故障数据，使用多因子评判模型和GIS(Geographic Information System，地理信息系统)空间分析技术进行燃气管网沉降重点区域划分；

S2，选择重点区域的重点位置作为沉降监测点，安装管道运行参数采集设备，构建城市燃气管网沉降重点区域监测网，实时采集各个沉降监测点的管道运行参数；

S3，通过无线通信将所述管道运行参数和管道属性参数实时传送至后台服务器；

S4，通过所述后台服务器对所述管道运行参数和所述管道属性参数进行实时接收、存储和预处理，并利用管道沉降破损预测模型，基于所述管道运行参数和所述管道属性参数，确定各个沉降监测点管道的当前的安全风险等级，对管道故障进行预测和报警。

所述步骤S1具体包括：

S11，确定地面沉降危险性评价指标和每个评价指标的量化标准，其中，所述地面沉降危险性评价指标包括地面累计沉降量Q、沉降速率S和地下水开采强度I；

S12，应用GIS空间分析功能，分别建立所述地面累计沉降量Q、所述沉降速率S和所述地下水开采强度I的专题图层，并对各图层进行栅格化处理；

S13，利用改进的模糊层次分析法确定所述地面累计沉降量Q、所述沉降速率S和所述地下水开采强度I的权重；

S14，利用GIS叠加分析功能对各专题图层进行叠加分析，利用沉降危险指数模型对各单元格分别计算沉降危险综合指数；

S15，确定地面沉降危险综合指数量化标准；

S16，根据所述地面沉降危险综合指数量化标准，把相同等级属性的单元格划分为同一级别，得到整个城市地面沉降危险等级区划图；

S17，据城市燃气集团燃气管道竣工资料及管线走势图建立燃气管网GIS专题图层，与所述地面沉降危险等级区划图进行叠加分析，确定燃气管网沉降重点区域。

所述步骤S13具体包括：

对所述地面沉降危险性评价指标的重要性进行两两比较，用0.1-0.9标度法构造优先关系矩阵F＝{f_ij}；

对所述优先关系矩阵按行求和，并进行如下数学变换，得到模糊一致性判断矩阵R：

利用转化公式将互补性矩阵R＝(r_ij)_n×n变为互反型矩阵E＝(e_ij)_n×n；

利用和行归一法求得排序向量作为初始权重：

以排序向量w⁽⁰⁾作为特征值法的迭代初值V⁰，进一步求解精度较高的排序向量V^k，迭代求得权重向量w^(k)，即得到所述地面累计沉降量Q、所述沉降速率S和所述地下水开采强度I的权重W_Q、W_S和W_I。

所述管道运行参数包括管道沉降数据和温度、压力数据，所述管道属性参数包括管道材质、服役年限、管径、埋深。

所述无线通信包括LoRa(Long Range Radio，远距离无线电，一种低功耗局域网无线标准)或NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)无线通信。

基于贝叶斯网络理论建立所述管道沉降破损预测模型。

所述的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法还包括：对所述管道运行参数、所述管道属性参数和所述安全风险等级进行实时动态更新；对所述燃气管网GIS数据进行区域展示；将所述管道运行参数、所述管道属性参数、所述安全风险等级和预测报警信息向客户端进行主动发布。

一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统，包括：感知层，所述感知层用于实时采集各个沉降监测点的管道运行参数；传输层，所述传输层用于进行所述管道运行参数和管道属性参数的传输；支撑层，所述支撑层用于对所述管道运行参数和所述管道属性参数进行实时接收、存储和预处理，并利用管道沉降破损预测模型，基于所述管道运行参数和所述管道属性参数，确定各个沉降监测点管道的当前的安全风险等级，对管道故障进行预测和报警；应用层，所述应用层用于提供城市燃气管网安全监测预警系统应用。

所述支撑层还用于对所述管道运行参数、所述管道属性参数和所述安全风险等级进行实时动态更新，对燃气管网GIS数据进行区域展示，将所述管道运行参数、所述管道属性参数、所述安全风险等级和预测报警信息向客户端进行主动发布。

所述支撑层包括基础地理信息数据库、传感器信息数据库、管线基本信息数据库、预警报警信息数据库、运行维护信息数据库。

本发明的有益效果：

本发明通过城市燃气管网沉降重点区域划分技术、构建城市燃气管网沉降重点区域监测网的分布式数据采集技术、无线通信技术和管道沉降破损预测技术对城市地下燃气管网重点区域进行沉降监测和风险评估，由传统的事后响应逐步转变为事前监测预防，实现对管道故障的及时预测和有效管理，使燃气公司能够有计划、有针对性地采取维护措施，使管道始终处于受控状态，避免部分管道过度维修或欠维修，防止管道事故发生，从而保证管道运行始终可靠良好，并最大限度地节约维修成本。

附图说明

图1为本发明实施例的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法的流程图；

图2为本发明实施例的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统的方框示意图；

图3为本发明一个具体实施例的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统的方框示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，包括以下步骤S1～S4：

S1，综合城市地面沉降历史数据和城市燃气管网分布及历史故障数据，使用多因子评判模型和GIS空间分析技术进行燃气管网沉降重点区域划分。

具体地，步骤S1包括S11～S17：

S11，确定地面沉降危险性评价指标和每个评价指标的量化标准，其中，地面沉降危险性评价指标包括地面累计沉降量Q、沉降速率S和地下水开采强度I。

某地实际地面沉降危险性评价指标及每个评价指标的量化标准如表1所示。

表1

S12，应用GIS空间分析功能，分别建立地面累计沉降量Q、沉降速率S和地下水开采强度I的专题图层，并对各图层进行栅格化处理。

根据上述每一评价指标的量化标准，在相应图层分别对各单元格计算三个指标的影响因子量化值W_Q、W_S和W_I。

S13，利用改进的模糊层次分析法确定地面累计沉降量Q、沉降速率S和地下水开采强度I的权重。

具体地，步骤S13包括：对地面沉降危险性评价指标的重要性进行两两比较，用0.1-0.9标度法构造优先关系矩阵F＝{f_ij}；对优先关系矩阵按行求和，并进行如下数学变换，得到模糊一致性判断矩阵R：

利用转化公式将互补性矩阵R＝(r_ij)_n×n变为互反型矩阵E＝(e_ij)_n×n；利用和行归一法求得排序向量作为初始权重：

以排序向量w⁽⁰⁾作为特征值法的迭代初值V⁰，进一步求解精度较高的排序向量V^k，迭代求得权重向量w^(k)，即得到地面累计沉降量Q、沉降速率S和地下水开采强度I的权重W_Q、W_S和W_I。

S14，利用GIS叠加分析功能对各专题图层进行叠加分析，利用沉降危险指数模型对各单元格分别计算沉降危险综合指数W。

W＝θ_Q*W_Q+θ_S*W_S+θ_I*W_I

S15，确定地面沉降危险综合指数量化标准。

在本发明的一个实施例中，地面沉降危险综合指数量化标准如表2所示。

表2

沉降危险等级	轻度危险	中度危险	较重度危险	重度危险
					沉降危险综合指数W	0<W≤2	2<W≤4	4<W≤7	W>7

S16，根据地面沉降危险综合指数量化标准，把相同等级属性的单元格划分为同一级别，得到整个城市地面沉降危险等级区划图。即重度危险区、较重度危险区、中度危险区、轻度危险区。

S17，据城市燃气集团燃气管道竣工资料及管线走势图建立燃气管网GIS专题图层，与地面沉降危险等级区划图进行叠加分析，确定燃气管网沉降重点区域。

在叠加分析时可将其中处于高度危险和较高度危险的区域划定为燃气管网沉降重点区域，同时，根据城市燃气集团的管线历史故障数据，统计出曾发生过因沉降而导致故障的管线区域，也将其划分为燃气管网沉降重点区域。

S2，选择重点区域的重点位置作为沉降监测点，安装管道运行参数采集设备，构建城市燃气管网沉降重点区域监测网，实时采集各个沉降监测点的管道运行参数。

在步骤S1中得到的燃气管网沉降重点区域选择重点位置作为监测点，安装沉降监测设备和管道温度、压力等传感设备，构建城市燃气管网沉降重点区域监测网。

在本发明的一个实施例中，管道运行参数包括管道沉降数据和温度、压力数据，管道属性参数包括管道材质、服役年限、管径、埋深。沉降监测设备可采用位移原理进行地面沉降监测，用以进行沉降监测的传感器选择振弦式位移计，进行防爆设计，由电池供电。

S3，通过无线通信将管道运行参数和管道属性参数实时传送至后台服务器。

S4，通过后台服务器对管道运行参数和管道属性参数进行实时接收、存储和预处理，并利用管道沉降破损预测模型，基于管道运行参数和管道属性参数，确定各个沉降监测点管道的当前的安全风险等级，对管道故障进行预测和报警。

在本发明的一个实施例中，无线通信包括LoRa或NB-IoT无线通信。通过LoRa或NB-IoT无线通信技术，将前端传感器监测数据实时回传至后台服务器进行分析预警。城市燃气管网沉降重点区域监测网中的设备可通过数据中继设备进行转发传输，也可以自身直接进行数据上传。

在本发明的一个实施例中，可基于贝叶斯网络理论建立管道沉降破损预测模型。

具体地，第一步，可建立沉降预测模型，预测地面沉降速率。依据原位土压板试验曲线确定监测点不同深度各土层的非线性变形参数—切线模量，然后采用分层总和法对实时沉降数据进行后期沉降量的推算。

第二步，建立管土模型，预测管道应力和变形。可使用ANSYS有限元分析软件，针对每个监测点埋地管道的具体情况建立精确的管土模型，对管道的初始应力状态进行数值模拟；再使用监测点埋地管道的现场应力测试初始数据对管土模型进行验证，将管道各点的现场应力测试初始数据与有限元模拟值进行对比分析，并对模型参数进行修正，保证模型能够准确模拟管道应力情况；然后采用调整后的管土有限元模型对管道应力做进一步的模拟预测，分析管道在预期沉降状态和不同温度、压力等条件下的应力分布和位移变形变化规律；最后根据模拟结果确定管道应力和各类变形的限值，超出限值即标记相应的告警信息和可能出现的故障类型。

第三步，基于贝叶斯网络理论，建立管道沉降破损预测模型，进行故障预测。首先，对第二步输出的含告警信息和故障类型的沉降、压力、温度等原始数据进行预处理，生成样本数据，建立训练样本集；其次，运用贝叶斯网络算法对训练样本集中的数据进行训练，获得故障类型和各组告警信息之间的概率关联，构造贝叶斯网络分类器；最后，把实时采集到的含告警信息的沉降、温度、压力等原始数据进行预处理，生成待诊断数据作为贝叶斯网络分类器的输入，计算得到对应的故障类型，从而进行预警。

此外，可利用系统服役过程中重点区域的沉降监测数据序列对管道沉降破损预测模型进行验证和修正。也可利用系统服役过程中未被提前预警从而出现故障情况的监测数据对管道沉降破损预测模型进行修正。

进一步地，本发明实施例的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法还可包括：对管道运行参数、管道属性参数和安全风险等级进行实时动态更新；对燃气管网GIS数据进行区域展示；将管道运行参数、管道属性参数、安全风险等级和预测报警信息向客户端进行主动发布。

根据本发明实施例的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，通过城市燃气管网沉降重点区域划分技术、构建城市燃气管网沉降重点区域监测网的分布式数据采集技术、无线通信技术和管道沉降破损预测技术对城市地下燃气管网重点区域进行沉降监测和风险评估，由传统的事后响应逐步转变为事前监测预防，实现对管道故障的及时预测和有效管理，使燃气公司能够有计划、有针对性地采取维护措施，使管道始终处于受控状态，避免部分管道过度维修或欠维修，防止管道事故发生，从而保证管道运行始终可靠良好，并最大限度地节约维修成本。

对应上述实施例的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，本发明还提出一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统。

如图2所示，本发明实施例的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统，包括：感知层、传输层、支撑层和应用层。其中，感知层用于实时采集各个沉降监测点的管道运行参数；传输层用于进行管道运行参数和管道属性参数的传输；支撑层用于对管道运行参数和管道属性参数进行实时接收、存储和预处理，并利用管道沉降破损预测模型，基于管道运行参数和管道属性参数，确定各个沉降监测点管道的当前的安全风险等级，对管道故障进行预测和报警；应用层用于提供城市燃气管网安全监测预警系统应用。

进一步地，支撑层还用于对管道运行参数、管道属性参数和安全风险等级进行实时动态更新，对燃气管网GIS数据进行区域展示，将管道运行参数、管道属性参数、安全风险等级和预测报警信息向客户端进行主动发布。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，感知层包括集中控制器、沉降检测仪、压力传感器和温度传感器，沉降检测仪、压力传感器和温度传感器可在集中控制器的控制下分别采集管道沉降数据和温度、压力数据。传输层包括互联网络，本发明实施例中的互联网络优选为LoRa或NB-IoT物联网。支撑层主要包括数据集成服务、模型服务、动态信息服务、空间信息服务、信息发布服务和信息资源库。其中，数据集成服务可对管道运行参数和管道属性参数进行实时接收、存储和预处理；模型服务可利用管道沉降破损预测模型，基于管道运行参数和管道属性参数，确定各个沉降监测点管道的当前的安全风险等级，对管道故障进行预测和报警；动态信息服务可对管道运行参数、管道属性参数和安全风险等级进行实时动态更新；空间信息服务可对地面沉降危险性评价指标进行区域展示；信息发布服务可将管道运行参数、管道属性参数、安全风险等级和预测报警信息向客户端进行主动发布。信息资源库包括基础地理信息数据库、传感器信息数据库、管线基本信息数据库、预警报警信息数据库、运行维护信息数据库。其中，基础地理信息数据库存储重点区域地面沉降危险性评价指标等数据；传感器信息数据库存储沉降数据和温度、压力数据等管道运行参数；管线基本信息数据库存储管道材质、服役年限、管径、埋深等管道属性参数；预警报警信息数据库存储根据管道沉降破损预测模型评估得到的管线安全风险等级等相关信息；运行维护信息数据库存储系统发布预警后对管线进行修理、更换等维护操作相关信息。应用层主要包括重点区域管线破损预测系统。

本发明实施例的系统采用B/S架构，通过网页向客户端服务。考虑到数据库管理软件的海量数据处理能力、稳定性、通用性、数据安全性以及空间数据库选件Oracle Spatial对GIS地理空间数据存储支持，系统使用Oracle数据库管理软件。

更具体的实施方式可参照上述基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法的实施例，在此不再赘述。

根据本发明实施例的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统，通过城市燃气管网沉降重点区域划分技术、构建城市燃气管网沉降重点区域监测网的分布式数据采集技术、无线通信技术和管道沉降破损预测技术对城市地下燃气管网重点区域进行沉降监测和风险评估，由传统的事后响应逐步转变为事前监测预防，实现对管道故障的及时预测和有效管理，使燃气公司能够有计划、有针对性地采取维护措施，使管道始终处于受控状态，避免部分管道过度维修或欠维修，防止管道事故发生，从而保证管道运行始终可靠良好，并最大限度地节约维修成本。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“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、结构、材料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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，综合城市地面沉降历史数据和城市燃气管网分布及历史故障数据，使用多因子评判模型和GIS空间分析技术进行燃气管网沉降重点区域划分；

S2，选择重点区域的重点位置作为沉降监测点，安装管道运行参数采集设备，构建城市燃气管网沉降重点区域监测网，实时采集各个沉降监测点的管道运行参数；

S3，通过无线通信将所述管道运行参数和管道属性参数实时传送至后台服务器；

S4，通过所述后台服务器对所述管道运行参数和所述管道属性参数进行实时接收、存储和预处理，并利用管道沉降破损预测模型，基于所述管道运行参数和所述管道属性参数，确定各个沉降监测点管道的当前的安全风险等级，对管道故障进行预测和报警。

2.根据权利要求1所述的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11，确定地面沉降危险性评价指标和每个评价指标的量化标准，其中，所述地面沉降危险性评价指标包括地面累计沉降量Q、沉降速率S和地下水开采强度I；

S12，应用GIS空间分析功能，分别建立所述地面累计沉降量Q、所述沉降速率S和所述地下水开采强度I的专题图层，并对各图层进行栅格化处理；

S13，利用改进的模糊层次分析法确定所述地面累计沉降量Q、所述沉降速率S和所述地下水开采强度I的权重；

S14，利用GIS叠加分析功能对各专题图层进行叠加分析，利用沉降危险指数模型对各单元格分别计算沉降危险综合指数；

S15，确定地面沉降危险综合指数量化标准；

S16，根据所述地面沉降危险综合指数量化标准，把相同等级属性的单元格划分为同一级别，得到整个城市地面沉降危险等级区划图；

S17，据城市燃气集团燃气管道竣工资料及管线走势图建立燃气管网GIS专题图层，与所述地面沉降危险等级区划图进行叠加分析，确定燃气管网沉降重点区域。

3.根据权利要求2所述的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，其特征在于，所述步骤S13具体包括：

对所述地面沉降危险性评价指标的重要性进行两两比较，用0.1-0.9标度法构造优先关系矩阵F＝{f_ij}；

对所述优先关系矩阵按行求和，并进行如下数学变换，得到模糊一致性判断矩阵R：

利用转化公式将互补性矩阵R＝(r_ij)_n×n变为互反型矩阵E＝(e_ij)_n×n；

利用和行归一法求得排序向量作为初始权重：

以排序向量w⁽⁰⁾作为特征值法的迭代初值V⁰，进一步求解精度较高的排序向量V^k，迭代求得权重向量w^(k)，即得到所述地面累计沉降量Q、所述沉降速率S和所述地下水开采强度I的权重W_Q、W_S和W_I。

4.根据权利要求1所述的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，其特征在于，所述管道运行参数包括管道沉降数据和温度、压力数据，所述管道属性参数包括管道材质、服役年限、管径、埋深。

5.根据权利要求1所述的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，其特征在于，所述无线通信包括LoRa或NB-IoT无线通信。

6.根据权利要求3所述的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，其特征在于，基于贝叶斯网络理论建立所述管道沉降破损预测模型。

7.根据权利要求3所述的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警方法，其特征在于，还包括：

对所述管道运行参数、所述管道属性参数和所述安全风险等级进行实时动态更新；

对所述燃气管网GIS数据进行区域展示；

将所述管道运行参数、所述管道属性参数、所述安全风险等级和预测报警信息向客户端进行主动发布。

8.一种基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统，其特征在于，包括：

感知层，所述感知层用于实时采集各个沉降监测点的管道运行参数；

传输层，所述传输层用于进行所述管道运行参数和管道属性参数的传输；

支撑层，所述支撑层用于对所述管道运行参数和所述管道属性参数进行实时接收、存储和预处理，并利用管道沉降破损预测模型，基于所述管道运行参数和所述管道属性参数，确定各个沉降监测点管道的当前的安全风险等级，对管道故障进行预测和报警；

应用层，所述应用层用于提供城市燃气管网安全监测预警系统应用。

9.根据权利要求8所述的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统，其特征在于，所述支撑层还用于对所述管道运行参数、所述管道属性参数和所述安全风险等级进行实时动态更新，对燃气管网GIS数据进行区域展示，将所述管道运行参数、所述管道属性参数、所述安全风险等级和预测报警信息向客户端进行主动发布。

10.根据权利要求9所述的基于沉降监测的城市燃气管网安全监测预警系统，其特征在于，所述支撑层包括基础地理信息数据库、传感器信息数据库、管线基本信息数据库、预警报警信息数据库、运行维护信息数据库。