CN112664839A - 一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法及系统 - Google Patents

一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法，本方法根据连续两个报警点间距及报警时间差，推算可燃气体在连通管线内扩散速度。当连通管线上存在多个监测点位报警，可根据连续两个报警点距离及报警时间差计算报警点间扩散平均速度，进一步扩散加速度，并得到扩散距离。连通管线内燃气的扩散是由于燃气在燃气管线泄漏造成，溯源方法能够快速定位到泄漏的目标燃气管段，便于事故抢修，减少事故损伤。

Description

一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法及系统
技术领域
本发明涉及燃气安全监测技术领域，具体来说是一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法及系统。
背景技术
城市在快速发展和建设的过程中，土地资源包括地下空间日益紧张，地下空间、管道(线)设施等越来越多，其与燃气管道设施之间临近、交叉或安全间距不足等问题凸显。因管道设施损坏导致泄漏的燃气窜入其它地下空间引发爆炸时有发生。特别的，当可燃气体泄漏扩散至排水、暗渠等连通管线(连通管线在此处被定义为可燃气体扩散至空间后，可蔓延较大范围的地下管网)，可沿管线扩散较远距离，一旦遇点火源发生爆炸，易造成重大人员伤亡及财产损毁，类似事件易发生多起，因此有必要建立连通管线可燃气体扩散范围预测模型，当可燃气体扩散至连通管线后及时进行人员疏散与现场警戒。同时，快速定位连通管线附近泄漏的燃气管线位置对于应急抢险十分重要，持续的泄漏不仅仅会导致资源的浪费，更重要的是可能会带来严重的事故后果，连通管线可燃气体溯源技术能够很好的解决这一问题。
目前燃气监测系统领域对于连通管线扩散预测与溯源的研究很少，大多研究集中于燃气在土壤中的扩散，对于溯源技术也仅仅局限于独立窨井的研究，目前城市地下空间分布十分复杂，连通管线占有很大比例，因此连通管线的扩散与溯源研究能够为燃气安全监测与应急提供保障。如专利号为201810482649.x公开的一种燃气泄漏溯源方法及装置，其方法为：：若判断获知燃气管网发生燃气泄漏，则基于燃气管网的相邻地下空间内的燃气扩散特性，根据监测得到的相邻地下空间内的燃气浓度值以及相邻地下空间的位置信息，预测燃气管网中发生燃气泄漏的目标燃气管线。该发明专利实施例提供的方法及装置，由于只需检测燃气管网相邻地下空间内的燃气浓度值就可以预测得到发生燃气泄漏的目标燃气管线，燃气泄漏溯源的效率高。与此同时，适用面广，能够适用于老旧管线，且成本低。该方法针对的是独立窨井的燃气泄漏溯源，独立窨井一般指内部没有连通的窨井，比如燃气井，内部只有一个阀门。气体通过土壤扩散至井内后，无法再扩散。对于连通管线的燃气泄漏及扩散不适用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于连通管线的可燃气体扩散预测及溯源的方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法，包括以下步骤：
获取连通管线窨井报警信息，报警信息至少包括窨井ID、坐标、间距、窨井依次报警时间、可燃气体浓度；根据所述报警信息进行扩散预测和溯源；
其中，扩散预测方法具体为：若只有1个窨井报警，则扩散预测结束；若有两个连续的窨井报警，则根据报警信息各项数据计算平均扩散速度及蔓延长度，若有两个以上连续的窨井报警，则根据报警信息数据计算相邻两个报警点的扩散速度，然后再预估速度变化，最后计算蔓延长度；
溯源方法具体为：判断报警实时浓度最大的窨井作为最早报警窨井，或以报警窨井中最上游的窨井为最早报警窨井，然后以最早报警窨井的上游设定距离、下游设定距离的管线为溯源对象。
本方法根据连续两个报警点间距及报警时间差，推算可燃气体在连通管线内扩散速度。当连通管线上存在多个监测点位报警，可根据连续两个报警点距离及报警时间差计算报警点间扩散平均速度，进一步扩散加速度，并得到扩散距离。连通管线内燃气的扩散是由于燃气在燃气管线泄漏造成，溯源方法能够快速定位到泄漏的目标燃气管段，便于事故抢修，减少事故损伤。
进一步的，所述扩散预测方法中，当只有两个连续窨井报警时，对于排水管线，其扩散速度计算公式为
Figure BDA0002802245440000021
若以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure BDA0002802245440000022
其中tA为监测点A报警时间，tB为监测点B报警时间，LAB为监测点A与监测点B之间连通管段长度，vAB为监测点A到监测点B间气体扩散速度；蔓延总长度为
L＝LAB+vABΔT (3)
其中ΔT为当前时间与最后报警点最初报警时间间隔。
进一步的，对于电力管线，其每侧扩散速度及扩散距离与排水管线一致。若单侧未布设传感器，则该侧扩散速度和距离与另一侧一致。
进一步的，所述溯源方法中，对于排水管线，对于报警点数为连续3个的，根据报警先后顺序可判断可燃气体流向，读取3个报警点A，B，C信息；假设在t1时刻A监测点监测到可燃气体，随后在t2及t3时刻在A点下游的B、C监测点监测到可燃气体，D点为C点后安装设备的窨井假定可燃气体蔓延速度随着距离而变化，速度沿程平均变化率为
Figure BDA0002802245440000031
C监测点后扩散速度为
Figure BDA0002802245440000032
即可燃气体自C点以速度vCD向下游蔓延至D点，若D点未报警则不再向下游蔓延；
若报警点为3个以上，根据报警时间顺序，读取首个报警点A及最后3个报警点X1，X2，X3信息；则有
Figure BDA0002802245440000033
其中
Figure BDA0002802245440000034
即可燃气体自x3向x4扩散，扩散速度为vx4x3。
若系统以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，则在x3与x4间，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure BDA0002802245440000041
另外对没有布设传感器的排水管线支线，默认支线蔓延速度与对应时刻主线可燃气体蔓延速度一致；
扩散总长度为
Figure BDA0002802245440000042
进一步的，所述溯源方法中，若为电力连通管线，则以最早报警窨井的上下游50m距离的管线为溯源对象，若为排水管线，则以最早报警窨井的上游50m距离、下游25m距离的管线为溯源对象。
相对应的，本发明还提供一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的系统，包括
报警信息获取模块，获取连通管线窨井报警信息，报警信息至少包括窨井ID、坐标、间距、窨井依次报警时间、可燃气体浓度；根据所述报警信息进行扩散预测和溯源；
可燃气体扩散预测模块，扩散预测方法具体为：若只有1个窨井报警，则扩散预测结束；若有两个连续的窨井报警，则根据报警信息各项数据计算平均扩散速度及蔓延长度，若有两个以上连续的窨井报警，则根据报警信息数据计算相邻两个报警点的扩散速度，然后再预估速度变化，最后计算蔓延长度；
可燃气体泄漏溯源模块，溯源方法具体为：判断报警实时浓度最大的窨井作为最早报警窨井，或以报警窨井中最上游的窨井为最早报警窨井，然后以最早报警窨井的上游设定距离、下游设定距离的管线为溯源对象。
进一步的，所述扩散预测方法中，当只有两个连续窨井报警时，对于排水管线，其扩散速度计算公式为
Figure BDA0002802245440000043
若以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure BDA0002802245440000044
其中tA为监测点A报警时间，tB为监测点B报警时间，LAB为监测点A与监测点B之间连通管段长度，vAB为监测点A到监测点B间气体扩散速度；蔓延总长度为
L＝LAB+vABΔT (3)
其中ΔT为当前时间与最后报警点最初报警时间间隔。
进一步的，对于电力管线，其每侧扩散速度及扩散距离与排水管线一致。若单侧未布设传感器，则该侧扩散速度和距离与另一侧一致。
进一步的，所述溯源方法中，对于排水管线，对于报警点数为连续3个的，根据报警先后顺序可判断可燃气体流向，读取3个报警点A，B，C信息；假设在t1时刻A监测点监测到可燃气体，随后在t2及t3时刻在A点下游的B、C监测点监测到可燃气体，D点为C点后安装设备的窨井假定可燃气体蔓延速度随着距离而变化，速度沿程平均变化率为
Figure BDA0002802245440000051
C监测点后扩散速度为
Figure BDA0002802245440000052
即可燃气体自C点以速度vCD向下游蔓延至D点，若D点未报警则不再向下游蔓延；
若报警点为3个以上，根据报警时间顺序，读取首个报警点A及最后3个报警点X1，X2，X3信息；则有
Figure BDA0002802245440000053
其中
Figure BDA0002802245440000054
即可燃气体自x3向x4扩散，扩散速度为vx4x3。
若系统以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，则在x3与x4间，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure BDA0002802245440000061
另外对没有布设传感器的排水管线支线，默认支线蔓延速度与对应时刻主线可燃气体蔓延速度一致；
扩散总长度为
Figure BDA0002802245440000062
进一步的，所述溯源方法中，若为电力连通管线，则以最早报警窨井的上下游50m距离的管线为溯源对象，若为排水管线，则以最早报警窨井的上游50m距离、下游25m距离的管线为溯源对象。
本发明的优点在于：
本发明能够实现对可燃气体在连通管线的扩散的预测，可燃气体由燃气管线泄漏后，经土壤扩散至连通管线后在连通管线内扩散。连通管线存在检查井，检查井内部安装有可燃气体监测设备，可燃气体在连通管线扩散一段距离后，遇检查井，部分可燃气体将在井内聚集，被监测设备感知到。部分气体将继续沿管线向下游扩散。
排水管线内水体流动对其上方气体存在剪切力，带动可燃气体向下游流动的同时，在较短范围内对气体加速并可使其速度稳定。由于可燃气体在管线内扩散的复杂性，本模型将各扩散影响因素简化，通过求解描述可燃气体在排水管线中迁移转化规律的数学方程式来定量地模拟计算可燃气体在连通管线内扩散速度及范围。
本方法根据连续两个报警点间距及报警时间差，推算可燃气体在连通管线内扩散速度。当连通管线上存在多个监测点位报警，可根据连续两个报警点距离及报警时间差计算报警点间扩散平均速度，进一步计算速度沿程平均变化率，并得到扩散距离。
连通管线内燃气的扩散是由于燃气在燃气管线泄漏造成，溯源方法能够快速定位到泄漏的目标燃气管段，便于事故抢修，减少事故损伤。
附图说明
图1为本发明实施例中连通管线上暂有两个窨井报警的示意图；
图2为本发明实施例中连通管线上暂有三个窨井报警的示意图；
图3为本发明实施例中连通管线上有三个或三个以上窨井报警示意图；
图4为本发明实施例中最早报警窨井的获取示意图；
图5为本发明实施例中目标燃气管段的获取示意图；
图6为本发明实施例中可燃气体扩散预测框图；
图7为本发明实施例中可燃气体溯源框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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。
本实施例提供一种连通管线可燃气体扩散预测及溯源的方法，采用一套监测设备，经过不同分析，同时获得扩散预测及溯源结果。具体为：
1、连通管线可燃气体扩散预测，如图6所示
1.1连通管线上单个检查井报警
当连通管线上单个检查井报警时，此时无法判断可燃气体在管线内是否扩散。在该情况下按照独立检查井可燃气体聚集处理(或现场人员对该管线上报警检查井相邻检查井进行浓度采集，判断燃气浓度是否超标，若超标上报系统点位信息后进行扩散分析)。
1.2连通管线多个检查井报警
对管线连通性进行分析，确定报警点位于一条燃气管线或其分支管线上。
(1)连续两个检测井泄漏
1)对于排水管线，如图1所示，在tA时刻A监测点监测到可燃气体，随后在tB时刻在下游，B监测点监测到可燃气体，A、B监测点位于同一条管线上。
A监测点上游没有监测点或尚未报警，B监测点下游没有监测点或尚未报警，此时泄漏可燃气体由A向B扩散速度：
Figure BDA0002802245440000071
若系统以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure BDA0002802245440000081
其中tA为监测点A报警时间，tB为监测点B报警时间，两者时间差单位为秒，s，LAB为监测点A与监测点B之间连通管段长度。vAB为监测点A到监测点B间气体扩散速度。Δt为系统更新扩散距离时间间隔，s。
蔓延总长度为
L＝LAB+vABΔT (3)
其中ΔT为当前时间与最后报警点最初报警时间间隔，s。
在B点后方监测点未报警下，默认燃气由监测点B向下游扩散，扩散速度为vAB。若B点下游存在监测点C，当计算扩散至C点，C点未报警则不再向下游蔓延。
2)对于电力管线，燃气在报警点可向左右两侧扩散。其每侧扩散速度及扩散距离与排水管线一致。若单侧未布设传感器，则该侧扩散速度和距离与另一侧一致。
(2)连续两个以上检查井报警
1)排水管线
如图2所示，在t1时刻A监测点监测到可燃气体，随后在t2及t3时刻在A点下游的B、C监测点监测到可燃气体，D点为C点后安装设备的窨井，假定蔓延速度随着距离的衰减，速度衰减比为
Figure BDA0002802245440000082
C监测点后扩散速度为
Figure BDA0002802245440000083
即可燃气体自C点以速度VCD向下游蔓延至D点。若D点未报警则不再向下游蔓延。
进一步的，如图3所示，某条排水管线上存在三个或三个以上报警点，A点为最早报警窨井，根据窨井内设备报警先后顺序可判断可燃气体流向。读取最后三个报警点X1，X2，X3信息。
则有
Figure BDA0002802245440000091
其中
Figure BDA0002802245440000092
即可燃气体自x3向x4扩散，扩散速度为vx4x3。
若系统以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，则在x3与x4间，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure BDA0002802245440000093
另外对没有布设传感器的排水管线支线，默认支线蔓延速度与对应时刻主线可燃气体蔓延速度一致。
扩散总长度为
Figure BDA0002802245440000094
其中LA-x3指最初报警点距离最后报警点管线距离；
2)对于电力管线，燃气在报警点可向左右两侧扩散。其每侧扩散速度及扩散距离计算方式与排水管线一致。若单侧未布设传感器，则该侧扩散速度和距离与另一侧一致。
2、燃气泄漏溯源，如图7所示
如图4所示，以报警井A为起点，沿连通管线向上游管线(管线流向可由排水专线模型输出，已确认)寻找最后一个报警传感器An，如图3示意。判断A-An报警实时浓度最大窨井AO，以其为最早报警窨井。若各报警窨井均不符合条件，以报警点A为最早报警窨井AO。若报警检查井上游未安装传感器，以报警点A为最早报警窨井。此处报警信息均为燃气泄漏报警。
如图5所示，以最早报警窨井AO上游50m(一般传感器间距)，下游25m管线为溯源对象。
对于电力管线，不区分管线上线下游。报警检查井A点前后寻找最早报警窨井。若报警检查井前后均未安装传感器，以报警检查井A前后50m管线为溯源对象。通过溯源方法确定泄漏的目标燃气管线。
本实施例能够实现对可燃气体在连通管线的扩散的预测，可燃气体由燃气管线泄漏后，经土壤扩散至连通管线后在连通管线内扩散。连通管线存在检查井，检查井内部安装有可燃气体监测设备，可燃气体在连通管线扩散一段距离后，遇检查井，部分可燃气体将在井内聚集，被监测设备感知到。部分气体将继续沿管线向下游扩散。
排水管线内水体流动对其上方气体存在剪切力，带动可燃气体向下游流动的同时，在较短范围内对气体加速并可使其速度稳定。由于可燃气体在管线内扩散的复杂性，本模型将各扩散影响因素简化，通过求解描述可燃气体在排水管线中迁移转化规律的数学方程式来定量地模拟计算可燃气体在连通管线内扩散速度及范围。
本方法根据连续两个报警点间距及报警时间差，推算可燃气体在连通管线内扩散速度。当连通管线上存在多个监测点位报警，可根据连续两个报警点距离及报警时间差计算报警点间扩散平均速度，进一步扩散加速度，并得到扩散距离。
连通管线内燃气的扩散是由于燃气在燃气管线泄漏造成，溯源方法能够快速定位到泄漏的目标燃气管段，便于事故抢修，减少事故损伤。
相对应的，本实施例还提供一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的系统，包括
报警信息获取模块，获取连通管线窨井报警信息，报警信息至少包括窨井ID、坐标、间距、窨井依次报警时间、可燃气体浓度；根据所述报警信息进行扩散预测和溯源。
可燃气体扩散预测模块，扩散预测方法具体为：若只有1个窨井报警，则扩散预测结束；若有两个连续的窨井报警，则根据报警信息各项数据计算平均扩散速度及蔓延长度，若有两个以上连续的窨井报警，则根据报警信息数据计算相邻两个报警点的扩散速度，然后再预估速度变化，最后计算蔓延长度。
可燃气体泄漏溯源模块，溯源方法具体为：判断报警实时浓度最大的窨井作为最早报警窨井，或以报警窨井中最上游的窨井为最早报警窨井，然后以最早报警窨井的上游设定距离、下游设定距离的管线为溯源对象。
具体为：
1、连通管线可燃气体扩散预测，如图6所示，
1.1连通管线上单个检查井报警
当连通管线上单个检查井报警时，此时无法判断可燃气体在管线内是否扩散。在该情况下按照独立检查井可燃气体聚集处理(或现场人员对该管线上报警检查井相邻检查井进行浓度采集，判断燃气浓度是否超标，若超标上报系统点位信息后进行扩散分析)。
1.2连通管线多个检查井报警
对管线连通性进行分析，确定报警点位于一条燃气管线或其分支管线上。
(1)连续两个检测井泄漏
1)对于排水管线，如图1所示，在tA时刻A监测点监测到可燃气体，随后在tB时刻在下游，B监测点监测到可燃气体，A、B监测点位于同一条管线上。
A监测点上游没有监测点或尚未报警，B监测点下游没有监测点或尚未报警，此时泄漏可燃气体由A向B扩散速度：
Figure BDA0002802245440000111
若系统以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure BDA0002802245440000112
其中tA为监测点A报警时间，tB为监测点B报警时间，两者时间差单位为秒，s，LAB为监测点A与监测点B之间连通管段长度。vAB为监测点A到监测点B间气体扩散速度。Δt为系统更新扩散距离时间间隔，s。
蔓延总长度为
L＝LAB+vABΔT (3)
其中ΔT为当前时间与最后报警点最初报警时间间隔，s。
在B点后方监测点未报警下，默认燃气由监测点B向下游扩散，扩散速度为vAB。若B点下游存在监测点C，当计算扩散至C点，C点未报警则不再向下游蔓延。
2)对于电力管线，燃气在报警点可向左右两侧扩散。其每侧扩散速度及扩散距离与排水管线一致。若单侧未布设传感器，则该侧扩散速度和距离与另一侧一致。
(2)连续两个以上检查井报警
1)排水管线
在t1时刻A监测点监测到可燃气体，随后在t2及t3时刻在A点下游的B、C监测点监测到可燃气体，D点为C点后安装设备的窨井，假定蔓延速度随着距离的衰减，速度衰减比为
Figure BDA0002802245440000121
C监测点后扩散速度为
Figure BDA0002802245440000122
即可燃气体自C点以速度VCD向下游蔓延至D点。若D点未报警则不再向下游蔓延。
进一步的，如图3所示，某条排水管线上存在三个或三个以上报警点，A点为最早报警窨井，根据窨井内设备报警先后顺序可判断可燃气体流向。读取最后三个报警点X1，X2，X3信息。
则有
Figure BDA0002802245440000123
其中
Figure BDA0002802245440000124
即可燃气体自x3向x4扩散，扩散速度为vx4x3。
若系统以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，则在x3与x4间，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure BDA0002802245440000125
另外对没有布设传感器的排水管线支线，默认支线蔓延速度与对应时刻主线可燃气体蔓延速度一致。
扩散总长度为
Figure BDA0002802245440000131
其中LA-x3指最初报警点距离最后报警点管线距离；
2)对于电力管线，燃气在报警点可向左右两侧扩散。其每侧扩散速度及扩散距离计算方式与排水管线一致。若单侧未布设传感器，则该侧扩散速度和距离与另一侧一致。
2、燃气泄漏溯源
如图4所示，以报警井A为起点，沿连通管线向上游管线(管线流向可由排水专线模型输出，已确认)寻找最后一个报警传感器An，如图3示意。判断A-An报警实时浓度最大窨井AO，以其为最早报警窨井。若各报警窨井均不符合条件，以报警点A为最早报警窨井AO。若报警检查井上游未安装传感器，以报警点A为最早报警窨井。此处报警信息均为燃气泄漏报警。
如图5所示，以最早报警窨井AO上游50m(一般传感器间距)，下游25m管线为溯源对象。
对于电力管线，不区分管线上线下游。报警检查井A点前后寻找最早报警窨井。若报警检查井前后均未安装传感器，以报警检查井A前后50m管线为溯源对象。
通过溯源方法确定泄漏的目标燃气管线。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取连通管线窨井报警信息，报警信息至少包括窨井ID、坐标、间距、窨井依次报警时间、可燃气体浓度；根据所述报警信息进行扩散预测和溯源；
其中，扩散预测方法具体为：若只有1个窨井报警，则扩散预测结束；若有两个连续的窨井报警，则根据报警信息各项数据计算平均扩散速度及蔓延长度，若有两个以上连续的窨井报警，则根据报警信息数据计算相邻两个报警点的扩散速度，然后再预估速度变化，最后计算蔓延长度；
溯源方法具体为：判断报警实时浓度最大的窨井作为最早报警窨井，或以报警窨井中最上游的窨井为最早报警窨井，然后以最早报警窨井的上游设定距离、下游设定距离的管线为溯源对象。
2.根据权利要求1所述的一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法，其特征在于：所述扩散预测方法中，当只有两个连续窨井报警时，对于排水管线，其扩散速度计算公式为
Figure FDA0002802245430000011
若以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure FDA0002802245430000012
其中tA为监测点A报警时间，tB为监测点B报警时间，LAB为监测点A与监测点B之间连通管段长度，vAB为监测点A到监测点B间气体扩散速度；蔓延总长度为
L＝LAB+vABΔT (3)
其中ΔT为当前时间与最后报警点最初报警时间间隔。
3.根据权利要求2所述的一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法，其特征在于：对于电力管线，其每侧扩散速度及扩散距离与排水管线一致。若单侧未布设传感器，则该侧扩散速度和距离与另一侧一致。
4.根据权利要求1所述的一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法，其特征在于：所述溯源方法中，对于排水管线，对于报警点数为连续3个的，根据报警先后顺序可判断可燃气体流向，读取3个报警点A，B，C信息；假设在t1时刻A监测点监测到可燃气体，随后在t2及t3时刻在A点下游的B、C监测点监测到可燃气体，D点为C点后安装设备的窨井假定可燃气体蔓延速度随着距离而衰减，速度衰减比为
Figure FDA0002802245430000021
C监测点后扩散速度为
Figure FDA0002802245430000022
即可燃气体自C点以速度vCD向下游蔓延至D点，若D点未报警则不再向下游蔓延；
若报警点为3个以上，根据报警时间顺序，读取首个报警点A及最后3个报警点X1，X2，X3信息；则有
Figure FDA0002802245430000023
其中
Figure FDA0002802245430000024
即可燃气体自x3向x4扩散，扩散速度为vx4x3。
若系统以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，则在x3与x4间，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure FDA0002802245430000025
另外对没有布设传感器的排水管线支线，默认支线蔓延速度与对应时刻主线可燃气体蔓延速度一致；
扩散总长度为
Figure FDA0002802245430000026
5.根据权利要求1所述的一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的方法，其特征在于：所述溯源方法中，若为电力连通管线，则以最早报警窨井的上下游50m距离的管线为溯源对象，若为排水管线，则以最早报警窨井的上游50m距离、下游25m距离的管线为溯源对象。
6.一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的系统，其特征在于：包括
报警信息获取模块，获取连通管线窨井报警信息，报警信息至少包括窨井ID、坐标、间距、窨井依次报警时间、可燃气体浓度；根据所述报警信息进行扩散预测和溯源；
可燃气体扩散预测模块，扩散预测方法具体为：若只有1个窨井报警，则扩散预测结束；若有两个连续的窨井报警，则根据报警信息各项数据计算平均扩散速度及蔓延长度，若有两个以上连续的窨井报警，则根据报警信息数据计算相邻两个报警点的扩散速度，然后再预估速度变化，最后计算蔓延长度；
可燃气体泄漏溯源模块，溯源方法具体为：判断报警实时浓度最大的窨井作为最早报警窨井，或以报警窨井中最上游的窨井为最早报警窨井，然后以最早报警窨井的上游设定距离、下游设定距离的管线为溯源对象。
7.根据权利要求6所述的一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的系统，其特征在于：所述扩散预测方法中，当只有两个连续窨井报警时，对于排水管线，其扩散速度计算公式为
Figure FDA0002802245430000031
若以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure FDA0002802245430000032
其中tA为监测点A报警时间，tB为监测点B报警时间，LAB为监测点A与监测点B之间连通管段长度，vAB为监测点A到监测点B间气体扩散速度；蔓延总长度为
L＝LAB+vABΔT (3)
其中ΔT为当前时间与最后报警点最初报警时间间隔。
8.根据权利要求7所述的一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的系统，其特征在于：对于电力管线，其每侧扩散速度及扩散距离与排水管线一致。若单侧未布设传感器，则该侧扩散速度和距离与另一侧一致。
9.根据权利要求6所述的一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的系统，其特征在于：所述溯源方法中，对于排水管线，对于报警点数为连续3个的，根据报警先后顺序可判断可燃气体流向，读取3个报警点A，B，C信息；假设在t1时刻A监测点监测到可燃气体，随后在t2及t3时刻在A点下游的B、C监测点监测到可燃气体，D点为C点后安装设备的窨井，假定可燃气体蔓延速度随着距离而变化，速度沿程平均变化率为
Figure FDA0002802245430000041
C监测点后扩散速度为
Figure FDA0002802245430000042
即可燃气体自C点以速度vCD向下游蔓延至D点，若D点未报警则不再向下游蔓延；
若报警点为3个以上，根据报警时间顺序，读取首个报警点A及最后3个报警点X1，X2，X3信息；则有
Figure FDA0002802245430000043
其中
Figure FDA0002802245430000044
即可燃气体自x3向x4扩散，扩散速度为vx4x3。
若系统以Δt为时间间隔更新燃气扩散距离，则在x3与x4间，每个时间间隔燃气扩散距离为
Figure FDA0002802245430000045
另外对没有布设传感器的排水管线支线，默认支线蔓延速度与对应时刻主线可燃气体蔓延速度一致；
扩散总长度为
Figure FDA0002802245430000051
10.根据权利要求6所述的一种连通管线可燃气体扩散预测与溯源的系统，其特征在于：所述溯源方法中，若为电力连通管线，则以最早报警窨井的上下游50m距离的管线为溯源对象，若为排水管线，则以最早报警窨井的上游50m距离、下游25m距离的管线为溯源对象。
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