一种传热管道的泄露监测系统

本发明属于传热管道监测，尤其涉及一种传热管道的泄露监测系统。

背景技术：

1、现如今，国家级管网建设往往会采用直埋敷设方式，有时会因为管道的预埋深度，直埋管道的结构以及管线走向等因素导致管道发生泄露。供暖管道发生泄漏是阻碍热力管网安全操作的主要问题，每年由管道泄漏造成的经济损失非常严重。热力管道的泄漏不仅会影响用户的使用，对道路建设，管道运营商和泄漏点周围的居民都有影响。

2、造成传热管道泄露的原因有1.管网运行的时间太久远，热力管道内部腐蚀严重，管壁变薄出现泄露。2.民用建筑结构局部无防水保护措施，导致外来水流入腐蚀管道设备，外来水主要是雨水以及城市污水，废水等。3.管道焊接质量不合格，焊缝有残渣，气孔等。4.没有根据图纸进行作业，没有到现场勘察情况，造成管道被误砸，出现泄露。5.由于管道的保温接口不紧密，外来水渗透到管道，导致管道腐蚀泄露。6.当施工单位在直埋管线构建时，施工质量不达标，埋地管道的末端没有做收缩端帽导致管道腐蚀泄漏。7.不根据规定进行发泡处理，导致防水失效，管道腐蚀漏水。8.直埋管道没有遵循标准回填土，土壤硬物损坏直埋管道造成泄露。

3、现实生活中，随着工业供热的发展和热用户对供热要求的提高，对运行成本的控制已是当前供热企业发展的重中之重。为了确保供热管网安全稳定运行，提高供热管网管理效率，成功控制运行成本，实现供热管网现代化管理，对供热管网进行巡检已是当前的发展趋势。作为供热管网巡检系统的一个最重要的组成部分，研发一种可靠的热力管道泄露监测系统，是保证供热管网经济、安全运行和提高供热管网自控、管理水平的有效手段。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明提出了一种传热管道的泄露监测系统，基于数字孪生模型实现对各主管道、分支管道进行分段监测，并对泄露段进行泄露段预警信息预警，实现对各主管道、分支管道的实时检测和预警，以解决背景技术中提出的问题。

2、本发明提供如下技术方案：

3、一种传热管道的泄露监测系统，包括：

4、传热管道数字孪生映射模块，用于将热网所有主管道、分支管道的分布轨迹与传热管道数字孪生映射模型进行匹配重合；

5、定点管道流量信息获取模块，用于获取各主管道、分支管道的流量信息，并将各流量参数同步映射到传热管道数字孪生映射模型中；

6、管道泄露段分析预警模块，用于传热管道数字孪生映射模块根据获取参数与其上一参数进行仿真分析，异常时对监测员发出预警。

7、进一步地，所述传热管道数字孪生映射模型的构建包括以下步骤：

8、a1，利用三维建模工具基于热网设计图纸构建相对位置下的传热管道数字孪生映射模型；

9、a2，采集各主管道、分支管道的实际经纬度，将传热管道数字孪生映射模型的热网轨迹位置与其实际对应的热网经纬度进行匹配重合。

10、进一步地，所述定点管道流量信息获取模块包括多个流量检测部件，多个所述流量检测部件每间隔一段距离设置在所述各主管道、分支管道上。

11、进一步地，多个所述流量检测部件同步每间隔一段时间对管道进行检测。

12、进一步地，所述间隔时间为0.5-1h。

13、进一步地，所述流量检测部件的检测方法包括以下步骤：

14、b1，将每个所述流量检测部件的实际经纬度都在传热管道数字孪生映射模型中进行匹配重合；

15、b2，流量检测部件每间隔一段时间采集待测传热管道所处位置的水流量，并将所处的实际水流量参数以及所处经纬度信息同步映射到传热管道数字孪生映射模型中。

16、进一步地，所述热管道数字孪生映射模块仿真分析包括以下步骤：

17、c1，传热管道数字孪生映射模型将同一时刻所获取的所有水流量参数进行存储并对各处水流量参数与其上一个水流量参数进行比较；

18、c2，当所处的水流量参数与其上一个水流量参数的差值超出预设阈值时，则判断所测位置与其上一所测位置之间区域为传热管道泄露段。

19、进一步地，所述预警方式为显示屏形式，显示屏中传热管道数字孪生映射模型在传热管道泄露段标红处理，所述显示屏文字内容包括泄露段的实际地理区段和预警时间。

20、进一步地，所述预警方式为语音播报形式，所述语音播报内容包括泄露段的实际地理区段和预警时间。

21、进一步地，还包括预警消除模块，针对泄露段预警信息，复检作业人员移动端同步收到泄露段维护作业工单，并基于泄露段预警信息对泄露段进行复检和确认，确认后传热管道数字孪生映射模型中的泄露段预警信息消失。

22、进一步地，还包括一种传热管道的泄露监测方法，包括以下步骤：

23、s1，利用三维建模工具基于热网设计图纸构建相对位置下的传热管道数字孪生映射模型，采集各主管道、分支管道的实际经纬度，将传热管道数字孪生映射模型的热网轨迹位置与其实际对应的热网经纬度进行匹配重合；

24、s2，在各个主管道、分支管道上每间隔一段距离安装流量检测部件，所有流量检测部件同步每间隔一段时间对所处管道进行流量检测，并将流量参数信息同步映射到传热管道数字孪生映射模型中；

25、s3，传热管道数字孪生映射模型将同一时刻所获取的所有水流量参数进行存储并对各处水流量参数与其上一个水流量参数进行比较，当所处的水流量参数与其上一个水流量参数的差值超出预设阈值时，则判断所测位置与其上一所测位置之间区域为传热管道泄露段，并发出泄露段预警信息；

26、s4，针对泄露段预警信息，复检作业人员移动端同步收到泄露段维护作业工单，并基于泄露段预警信息对泄露段进行复检和确认，确认后传热管道数字孪生映射模型中的泄露段预警信息消失。

27、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

28、(1)本发明一种传热管道的泄露监测系统，本发明基于数字孪生模型实现对热网中各主管道、分支管道的映射，传热管道数字孪生映射模型能够对各处流量进行仿真分析并确认泄露段，实现对各主管道、分支管道进行分段监测，并对泄露段进行泄露段预警信息预警，实现对各主管道、分支管道的实时检测和预警，方便工作人员及时确认泄露区域并进行维修和整备。

29、(2)本发明一种传热管道的泄露监测系统，本发明的流量检测部件能够实现对热水中气泡的检测，当检测到气泡存在时，流量检测部件会根据气泡的特性和流体的运动状态进行流量修正，以减少或消除气泡对流量测量结果的影响，通过流量修正进一步提高流量检测部件传输参数的准确性，使传热管道数字孪生映射模型在仿真分析时更加的准确，减少误报率。

技术特征：

1.一种传热管道的泄露监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述一种传热管道的泄露监测系统，其特征在于，所述传热管道数字孪生映射模型的构建包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述一种传热管道的泄露监测系统，其特征在于，所述定点管道流量信息获取模块包括多个流量检测部件，多个所述流量检测部件每间隔一段距离设置在所述各主管道、分支管道上。

4.根据权利要求3所述一种传热管道的泄露监测系统，其特征在于，多个所述流量检测部件同步每间隔一段时间对管道进行检测。

5.根据权利要求4所述一种传热管道的泄露监测系统，其特征在于，所述间隔时间为0.5-1h。

6.根据权利要求5所述一种传热管道的泄露监测系统，其特征在于，所述流量检测部件的检测方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述一种传热管道的泄露监测系统，其特征在于，所述热管道数字孪生映射模块仿真分析包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述一种传热管道的泄露监测系统，其特征在于，所述预警方式为显示屏形式，显示屏中传热管道数字孪生映射模型在传热管道泄露段标红处理，所述显示屏文字内容包括泄露段的实际地理区段和预警时间。

9.根据权利要求8所述一种传热管道的泄露监测系统，其特征在于，所述预警方式为语音播报形式，所述语音播报内容包括泄露段的实际地理区段和预警时间。

10.根据权利要求1所述一种传热管道的泄露监测系统，其特征在于，还包括预警消除模块，针对泄露段预警信息，复检作业人员移动端同步收到泄露段维护作业工单，并基于泄露段预警信息对泄露段进行复检和确认，确认后传热管道数字孪生映射模型中的泄露段预警信息消失。

技术总结
本发明公开了一种传热管道的泄露监测系统，包括：传热管道数字孪生映射模块，用于将热网所有主管道、分支管道的分布轨迹与传热管道数字孪生映射模型进行匹配重合；定点管道流量信息获取模块，用于获取管道的流量信息，并将各流量参数同步映射到传热管道数字孪生映射模型中；管道泄露段分析预警模块，用于根据获取参数与其上一参数进行仿真分析，异常时对监测员发出预警。本发明基于数字孪生模型能够对各处流量进行仿真分析并确认泄露段，实现对各主管道、分支管道进行分段监测，并对泄露段进行泄露段预警信息预警，实现对各主管道、分支管道的实时检测和预警，方便工作人员及时确认泄露区域并进行维修和整备。

技术研发人员：白丽丽,李峰,闫涛,李延峰,王志坚,宁少慧,张倩倩
受保护的技术使用者：太原理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6