燃气管网故障诊断技术的研究

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1、山东建筑大学硕士学位论文摘要随着国家能源产业结构的调整，“西气东输”、“川气东送”、LNG进口等一批国家重点燃气工程项目的建设，标志着我国已进入燃气普及应用的大发展时期。城市燃气也随之蓬勃发展起来，成为城市能源配置的一项基础设施，不可缺少的生命线工程。随着城市燃气的R益普及，燃气事故也呈上升趋势。燃气管网一旦发生故障将影响居民的同常生活、工业正常生产，重大的燃气故障还会造成人员伤亡、巨大的财产损失。所以有必要对燃气管网的故障诊断技术进行研究。本文是针对由于燃气杂质沉淀、积水、冰塞等形成的堵塞故障进行诊断技术研究。主要进行了以下几方面的研究：一、对形成燃气管网堵塞故障的各种原因和各类堵塞故障的

2、处理方法进行了分析；对堵塞故障引起的燃气管网中各类参数变化进行了分析研究；建立燃气管网故障诊断的数学模型，包括目标函数、约束性条件；确定了管网故障等级的评价标准。二、分析利用影响系数表示管段管径变化对节点压力和管段流量的影响：并利用各管段对节点压力和管段流量的综合影响系数，确定对整个管网影响较大的管段，将这些管段作为故障诊断管段；利用影响系数，根据给定的监测标准，确定压力测量点和流量测量点。三、介绍了广义简约梯度法和遗传算法的理论；分析如何利用广义简约梯度法求解故障诊断模型中管径的计算式，确定算法的实现步骤；分析给出利用遗传算法实现故障诊断模型的求解过程，计算步骤。四、利用广义简约梯度法局部

3、搜索能力强、运算速度快和遗传算法全局搜索能力强的特点，形成新的混合算法，混合算法具有运算速度快、精度高的特点；提出了该混合算法的基本思想，并设计混合算法的计算步骤，用VisuaC++编写计算程序．本文利用编写的程序对低压、中压燃气管网进行了故障诊断。结果表明：计算得到的节点压力和管段流量值与测量的节点压力和管段流量值误差不超过6％，满足工程的需要，证明该混合算法是可行的；同时，利用计算的节点压力、管段流量、当量管径与设计工况下的节点压力、管段流量、管径进行对比，并结合管段的堵塞率，诊断出管网是否存在故障，确定故障管段的位置及故障程度，便于采取的处理方式．关键词：燃气管网，影响系数，测量点，广

4、义简约梯度法，遗传算法，故障诊断·奉研究为”卜一五”国家科技支撑计划课题‘城市燃气气源储配及戍用关键技术’(No．2006BAJ03802)的部分内容．山东建筑大学硕士学位论文ReseachonGasNetworkFaultDiagnosisWangJunling(HVAC)DirectedbyLiXingquanABSTRACTWiththenationalenergystructureadjustment，anumberofkeystateconstructionprojectsincludingtransportingnaturalgasfromwesttoeast，transport

5、ingthenaturalgasfromSichuantoeastandimportingLNGgasandSOon，indicatethatChinahasenteredintothegasuniversalapplicationandrapiddevelopmentperiod．Citygasalsoisboomingandbecomesallinfrastructureoftheurbanenergyconfiguration,andanessentiallifelineforthecityworks．Withtheincreasingpopularityofcitygas，gasac

6、cidentsarealsoincreasing．Gasnetworkincaseoffailurewillaffectthedailylivesofresidents，thenormalproductionofindustry,furthermore，amajorgasbreakdowncausegreatlossoflifeandproperty．Thereforeitisnecessarytoresearchongasnetworkfaultdiagnosis．Thispaperearrysoutthefaultdiagnosistechnologyreseachfocusingont

7、hegasadmixtureplug,thewaterplug,theicejamandSOon．Themainresearchedcontentcontainsthefollowingseveralaspects：Firstly,thispaperanalyzesthevariousreasonsofformatinggasnetworkcongestionandthewaytreatmentofvario