一种城市供热管网脆弱性评估方法与系统与流程

本发明属于安全管理，尤其涉及一种城市供热管网脆弱性评估方法与系统。

背景技术：

1、随着城市化进度的加快，集中供热的面积也越来越庞大，因此如何实现对集中供热的供热管网的脆弱性评估，提升集中供热的安全性和可靠性成为亟待解决的技术问题。

2、为了实现对供热管网的脆弱性评估，在硕士论文《基于肯特法的集中供热管网风险评价研究》中通过以“管段”为评分单元，确定评分方法，将风险评价结果进行量化，建立风险评价模型，实现对供热管网的运行的安全性评估，但是却存在以下技术问题：

3、忽视了对供热管网在不同的运行压力下的泄露情况进行供热官网的脆弱性的评估，具体的，在不同的运行压力下的泄露情况可以在一定程度下反应供热管网的供热的可靠性，特别是在小于额定运行压力下的泄露情况较为严重的供热管网，供热管网的脆弱性更高，因此若不考虑上述因素，则无法准确的实现对供热管网的脆弱性评估。

4、忽视了对供热管网的历史水质情况对供热管网的脆弱性评估，具体的，对于供热管网的历史水质较差的供热管网，供热管网内部可能存在水藻滋生或者结垢等情况，因此若忽视了上述因素，则同样无法准确的实现对供热管网的脆弱性评估。

5、针对上述技术问题，本发明提供了一种城市供热管网脆弱性评估方法与系统。

技术实现思路

1、为实现本发明目的，本发明采用如下技术方案：

2、根据本发明的一个方面，提供了一种城市供热管网脆弱性评估方法。

3、一种城市供热管网脆弱性评估方法，其特征在于，具体包括：

4、根据供热管网的一次管网、二次管网在小于额定运行压力的泄露次数、泄漏量、泄露点位置进行所述一次管网和二次管网的安全风险的评估，并通过所述安全风险确定所述供热管网是否脆弱，若是，则进入下一步骤，若否，则通过所述一次管网和二次管网的安全风险，并结合供热管网的长度进行所述供热管网的脆弱性的评估；

5、分别根据所述一次管网、二次管网在不小于额定运行压力下的泄露次数、泄漏量、泄露点位置进行所述一次管网、二次管网的其它安全风险的评估，并通过所述一次管网的安全风险和其它安全风险、二次管网的安全风险和其它安全风险确定所述供热管网是否脆弱，若是，则进入下一步骤，若否，则通过所述一次管网的安全风险和其它安全风险、二次管网的安全风险和其它安全风险，并结合所述供热管网的长度进行所述供热管网的脆弱性的评估；

6、获取所述一次管网和二次管网的水质情况，并通过所述一次管网和二次管网的运行年限进行所述一次管网和二次管网的水质脆弱度的评估，并结合所述一次管网的安全风险、其它安全风险、长度，二次管网的安全风险、其它安全风险、长度进行所述供热管网的脆弱性的评估。

7、通过根据供热管网的一次管网、二次管网在小于额定运行压力的泄露次数、泄漏量、泄露点位置进行所述一次管网和二次管网的安全风险的评估，从而实现了从供热管网的多个类型的角度出发分别实现了对供热管网的安全风险的评估，并充分考虑到在不同的压力下的泄露情况对供热管网的安全风险的影响的差异。

8、通过根据所述一次管网、二次管网在不小于额定运行压力下的泄露次数、泄漏量、泄露点位置进行所述一次管网、二次管网的其它安全风险的评估，从而进一步实现了从较高的运行压力下的泄露情况对供热管网的安全风险的评估，保证了安全风险评估的全面性。

9、通过综合考虑水质脆弱度以及供热管网在不同的运行压力下的安全风险进行供热管网的脆弱度的评估，不仅考虑到不同的水质对供热管网的运行脆弱度的影响，并且充分考虑到不同的运行压力下的安全风险，实现了对供热管网的脆弱度的准确评估。

10、进一步的技术方案在于，所述泄露点位置根据预先划分好的供热区域进行确定，具体的，根据所述供热管网的布设情况和设定面积进行所述供热管网的供热区域的划分，并根据所述供热区域的供热管网的泄露情况进行所述泄漏点位置的确定。

11、进一步的技术方案在于，所述一次管网的安全风险的评估的具体步骤为：

12、s21通过所述供热管网的一次管网在小于额定运行压力下的泄露次数确定所述供热管网是否存在安全风险，若是，则进入步骤s24，若否，则进入步骤s22；

13、s22通过所述供热管网的一次管网在小于额定运行压力下的泄漏量确定所述供热管网是否存在安全风险，若是，则进入步骤s24，若否，则进入步骤s23；

14、s23将所述供热管网的一次管网在小于额定运行压力下的泄露点位置作为选取泄露点位置，并将选取泄漏点位置的数量大于设定数量阈值的供热区域作为严重供热区域，将不存在选取泄露点的供热区域作为一般供热区域，并通过选取泄漏点位置所对应的供热区域的数量、严重供热区域的数量和供热面积、一般供热区域的数量和供热面积进行所述供热管网的一次管网的泄露位置均匀度的评估，并通过所述泄露位置均匀度确定所述供热管网是否存在安全风险，若是，则进入步骤s24，若否，则通过所述供热管网的一次管网在小于额定运行压力下的泄露次数进行所述供热管网的安全风险的评估；

15、s24通过所述供热管网的一次管网的泄露位置均匀度、在小于额定运行压力下的泄露次数和泄漏量进行所述一次管网的安全风险的评估。

16、进一步的技术方案在于，所述设定数量阈值根据所述供热区域的数量和面积进行确定，其中所述供热区域的数量越多，所述供热区域的面积越大，则所述设定数量阈值越大。

17、进一步的技术方案在于，通过所述安全风险确定所述供热管网是否脆弱，具体包括：

18、根据所述供热管网的一次管网的安全风险确定所述供热管网是否脆弱，若是，则确定所述供热管网脆弱，若否，则进入下一步骤；

19、根据所述供热管网的二次管网的安全风险确定所述供热管网是否脆弱，若是，则确定所述供热管网脆弱，若否，则进入下一步骤；

20、根据所述供热管网的一次管网的长度以及所述一次管网所连接的二次管网的长度进行所述一次管网的权值的确定，根据所述二次管网的供热面积和长度进行二次管网的权值的确定，并根据所述二次管网的安全风险和权值、一次管网的安全风险和权值确定所述供热管网是否脆弱。

21、进一步的技术方案在于，所述一次管网的其它安全风险的评估的方法为：

22、s31根据所述一次管网在不小于额定运行压力下的泄露次数确定所述一次管网在小于预设压力阈值下的泄露次数以及在不小于预设压力阈值下的泄露次数，并通过所述一次管网在小于预设压力阈值下的泄露次数以及在不小于预设压力阈值下的泄露次数进行所述一次管网的泄露次数评估值的确定；

23、s32根据所述一次管网在不小于额定运行压力下的泄露量确定所述一次管网在小于预设压力阈值下的泄露量以及在不小于预设压力阈值下的泄露量，并通过所述一次管网在小于预设压力阈值下的泄露量以及在不小于预设压力阈值下的泄露量进行所述一次管网的泄露量评估值的确定；

24、s33根据所述一次管网在不小于额定运行压力下的泄露位置确定所述一次管网在小于预设压力阈值下的泄露位置以及在不小于预设压力阈值下的泄露位置，并将所述一次管网在小于预设压力阈值下的泄露位置作为危险泄露位置，将所述一次管网在不小于预设压力阈值下的泄露位置作为不当泄露位置；

25、s34将危险泄露位置的数量大于设定数量阈值的供热区域作为隐患供热区域，将不存在危险泄露位置的供热区域作为安全供热区域，并通过危险泄露位置所对应的供热区域的数量、隐患供热区域的数量和供热面积、安全供热区域的数量和供热面积进行所述供热管网的一次管网的危险位置均匀度的评估，将不当泄露位置的数量大于设定数量阈值的供热区域作为泄露供热区域，将不存在不当泄露位置的供热区域作为其它安全供热区域，并通过不当泄露位置所对应的供热区域的数量、泄露供热区域的数量和供热面积、其它安全供热区域的数量和供热面积进行所述供热管网的一次管网的不当位置均匀度的评估；

26、s35通过所述一次管网的泄露次数评估值、泄露量评估值、危险位置均匀度、不当位置均匀度进行所述一次管网的其它安全风险的评估。

27、进一步的技术方案在于，所述一次管网的其它安全风险的评估采用基于eemd-ssa-lstm算法的预测模型，其中所述预测模型的构建的具体步骤为：

28、对原始特征数据包括一次管网的泄露次数评估值、泄露量评估值、危险位置均匀度、不当位置均匀度进行预处理，得到经过预处理的特征数据和关键数据；

29、对原始特征数据进行eemd分解，消除模态混叠现象，得到多个平稳的子序列；

30、采用栈型自编码器器网络对经过预处理的原始特征数据进行特征提取，得到新的特征数据；

31、通过ssa-lstm算法模型以及所述新的特征数据进行训练，得到预测结果；

32、其中ssa的发现者位置更新公式为：

33、

34、其中，t代表当前迭代次数，itermax为常数，表示最大迭代次数，表示第t次迭代时的第i个麻雀在第j维中的位置信息，a为一个随机数，r2和st分别为预警值和安全值，l为元素均为1的矩阵，q是服从正态分布的随机数。

35、将各子序列的预测结果进行叠加，得到一次管网的其它安全风险。

36、进一步的技术方案在于，所述一次管网的水质脆弱度确定的方法为：

37、通过所述一次管网的水质情况进行所述一次管网的供暖水的溶解氧、ph值和悬浮物的确定，并通过所述供暖水的溶解氧、ph值和悬浮物进行所述供暖水的水质评估量的确定；

38、通过在所述一次管网的运行年限确定所述供暖水的水质评估量小于设定水质阈值的运行时间以及所述供暖水的水质评估量大于设定水质阈值的运行时间的确定；

39、通过所述一次管网的运行年限、供暖水的水质评估量小于设定水质阈值的运行时间、供暖水的水质评估量大于设定水质阈值的运行时间进行所述一次管网的水质脆弱度的确定。

40、进一步的技术方案在于，所述供热管网的脆弱性的评估的方法为：

41、通过所述一次管网的安全风险、其它安全风险、长度进行所述一次管网的基础脆弱度的评估；

42、通过所述二次管网的安全风险、其它安全风险、长度进行所述二次管网的基础脆弱度的评估；

43、根据所述二次管网的基础脆弱度、一次管网的基础脆弱度以及所述一次管网的水质脆弱度和二次管网的水质脆弱度进行所述供热管网的脆弱性的评估。

44、另一方面，本技术实施例中提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行上述的一种城市供热管网脆弱性评估方法。

45、另一方面，本技术实施例中提供一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品存储有指令，所述指令在由计算机执行时，使得所述计算机实施上述的一种城市供热管网脆弱性评估方法。