發(fā)布時間：2020-11-08 17:06

　　 由于長期使用被腐蝕或者質(zhì)量不過關(guān)的管道以及其自身存在老化的原因,導(dǎo)致地下供熱一次管網(wǎng)運行過程中發(fā)生泄漏事故。研究表明,供熱一次管網(wǎng)的泄漏會引起泄漏點周圍溫度、電導(dǎo)率以及管道內(nèi)部壓力的波動,管網(wǎng)泄漏狀況與這些物理量之間存在著復(fù)雜的非線性關(guān)系,僅依靠單一物理量的變化很難全面評定管道泄漏狀況。針對該問題,本文設(shè)計并研發(fā)了一套分布于管網(wǎng)現(xiàn)場、能適應(yīng)惡劣環(huán)境的高穩(wěn)定性、低功耗、高精度的熱網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點泄漏監(jiān)測系統(tǒng),實時獲取管網(wǎng)泄漏狀態(tài)信息。熱網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點泄漏監(jiān)測系統(tǒng)主要由現(xiàn)地監(jiān)測單元及供熱一次管網(wǎng)運行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成�，F(xiàn)地監(jiān)測單元完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和無線數(shù)據(jù)傳輸,包括管道狀態(tài)參數(shù)采集模塊、微控制器、通信模塊、電源模塊等。通過在線獲取熱力管網(wǎng)的周邊環(huán)境溫度及電導(dǎo)率、管網(wǎng)內(nèi)部運行壓力參數(shù),以RF射頻結(jié)合GPRS無線通訊的方式將獲取所得數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)監(jiān)測后臺。數(shù)據(jù)監(jiān)測后臺是基于C#語言開發(fā)的供熱一次管網(wǎng)運行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)上位機軟件,其將接收的各監(jiān)測單元數(shù)據(jù)進行顯示和存儲,并對存儲在后端SQL數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)采用長短時記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測;同時,采用基于引力搜索法優(yōu)化的最小二乘支持向量機算法建立多分類熱網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點泄漏故障模型,將反映供熱管網(wǎng)運行狀況的各類狀態(tài)參數(shù)作為訓(xùn)練樣本進行訓(xùn)練分類,將預(yù)測結(jié)果代入分類模型,以評估管網(wǎng)的運行狀況,為狀態(tài)檢修鑒定基礎(chǔ)。其次,本文針對熱網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點泄漏檢測終端的供電鋰電池建立了一階阻容模型進行模型搭建,將電池電路模型參數(shù)[k0,k1,k2,k3,k4,Cp,Rc,Rd]作為擴展卡爾曼濾波算法的模型參數(shù),采用遞推最小二乘算法對電池模型參數(shù)進行實時更新,以電池內(nèi)部溫度、實時電流和電壓為輸入,電池SOC作為輸出對電池剩余荷電狀態(tài)進行分析研究。當(dāng)電池電量過低時,及時上報至遠程監(jiān)測系統(tǒng),提示工作人員及時更換電池,防止電池電量低導(dǎo)致的漏報和誤報問題。設(shè)計研制的熱網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點泄漏監(jiān)測終端在華能某熱電廠井室環(huán)境內(nèi)進行安裝調(diào)試,并已批量投入使用�，F(xiàn)場實驗均表明,該系統(tǒng)應(yīng)用效果較好,滿足設(shè)計要求,為地下供熱一次管網(wǎng)泄漏的在線監(jiān)測與準(zhǔn)確評定奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU995.3
【部分圖文】：

緒論目前城市熱力管道由 6m 或 12m 的預(yù)制管焊接構(gòu)成，預(yù)制管是由鋼管、保溫層和防保護套管組成，為了實現(xiàn)無開挖情況下的城市供熱在線檢測，需要對熱力管道泄漏點進遠程定位分析，常用方法是通過磁溫梯度差檢測方法來采集地表溫度數(shù)據(jù)和近地磁場布數(shù)據(jù)[10]。預(yù)制管示意圖和橫截面圖如圖 1-1 所示。

常用方法是通過磁溫梯度差檢測方法來采集地表溫度數(shù)據(jù)和近地磁預(yù)制管示意圖和橫截面圖如圖 1-1 所示。圖 1-1 預(yù)制管的實物圖及截面示意圖Fig.1-1 Physical and cross-sectional view of the prefabricated tube泄漏會極大干擾漏點周圍的溫度場，泄漏區(qū)域的溫度梯度也會驟變，可通溫探頭檢測到這種變化[11]。

圖 2-2 現(xiàn)地監(jiān)測單元結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2-2 Structural sketch of on-site monitoring unit能采集單元信號傳輸單元電導(dǎo)率傳感器壓力傳感器供熱介質(zhì)流向電導(dǎo)率傳感器溫度傳感器圖 2-3 現(xiàn)地監(jiān)測單元安裝示意圖Fig.2-3 Installation diagram of on-site monitoring unit漏預(yù)警及數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)由數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)主機、
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本文編號：2875077