基于贝叶斯网络的城市燃气管网泄漏事故后果预测与分析

基于贝叶斯网络的城市燃气管网泄漏事故后果的预测与分析,研究城市燃气管网的泄漏过程,建立管网泄漏事故蝶形图模型;其次将该事故蝶形图模型转化为贝叶斯网络,构建城市燃气管网泄漏事故网络模型,进行事故后果的预测与分析;最后通过该模型进行案例分析,对比实际后果情况与模型预测结果,证实该贝叶斯网络模型适用于城市燃气管网泄漏事故后果的预测与分析.     

LS-SVM模型在城市燃气管道风险评估中的应用

为了提高城市燃气管道风险识别能力,提出将一种数据挖掘技术,最小二乘支持向量机(LS-SVM)引入到燃气管道风险评估中。通过挖掘由第三方破坏、腐蚀、设计、操作与泄漏影响五类风险因素构成的特征量与管道风险模式之间的关系,在以径向基函数为核函数的基础上,基于遗传算法优化模型参数,利用典型样本数据进行训练和测试后,建立LS-SVM预测模型进行风险评估。研究结果表明,该模型稳定性强、诊断速度快、识别准确率高,可较好地实现对城市燃气管道的风险模式识别。     

供水管网爆管风险评估及可视化研究

目前城市供水管网爆管事故频发,城市管网的供水安全受到极大的威胁。本文以北方城市ZZ市供水管网为研究对象,建立了爆管信息的数据库和爆管风险预测模型,对供水管网发生爆管的概率进行了预测,并编写可视化程序,通过在线地图api的技术,使管网风险评价结果以图形形式在城市地图上动态展现。这为供水企业的管网巡检、管道风险预警、管道探漏提供了有效的可视化解决方案,并且为管网改造维护提供了评价标准和依据。     

基于多源信息融合的天然气管网风险评价

为科学客观地评价城市天然气管网的运行风险,提出基于多因素信息融合的风险评价方法。运用HAZOP识别城市天然气管网的风险因素,确定评价指标并计算指标权重;采用改进后的证据理论的加权融合算法进行计算,确定城市天然气管网的风险等级;以某市天然气管网为例验证该方法。结果显示,该市管网处于中等风险状态,而管道腐蚀与设计缺陷处于较大风险状态,应该有针对性地进行维护和管理。     

供水管网爆管预测模型

基于北方某城市供水管网GIS数据库,首先对管网爆管基础数据进行分析与分类,并采用Logistic广义线性模型对管网爆管危险率进行预测研究;然后应用建立的供水管网Logistic爆管预测模型进行预测,并结合GIS系统的空间分析功能对模型进行检验。结果表明,当模型判别概率设为0.75时,其预测精度>90%,说明该模型具有较好的拟合效果和较高的预测精度,能够有效地筛选出爆管危险率较大的管道。     

基于集对分析的供水管网漏损预测模型

探讨了集对分析法在供水管网漏损预测中的实现途径,从同、异、反三个方面度量漏损预测样本与历史样本的相似性,建立了基于集对分析的漏损预测(SPA-LF)模型。应用结果表明,SPA-LF对预测过程不确定性的描述较为详细,供水管网漏点数及漏损频率预测结果均显示出SPA-LF模型的有效性,减小了预测过程的不确定性,与灰色系统模型、指数平滑模型及神经网络模型预测结果相比,SPA-LF模型取得了满意的预测精度。SPA-LF模型计算简单,使用方便,可为供水管网的维护及管道更新提供决策支持。     

基于BP神经网络的供水管网压力预测

预测供水管网的压力,对实现优化运行和降低能耗具有重要的意义。供水管网是十分复杂而且非线性的大型系统,目前一般使用微观或者宏观模型对其某点压力进行预测,采用微观建模方法建立的供水管网压力预测模型往往出现数值求解效率低而且不够准确的问题。根据供水网络的特点并利用采集的供水压力数据,建立城市供水网络某点压力的BP神经网络预测模型,预测的结果表明该模型对城市供水网络压力具有良好的预测性。     

基于贝叶斯网络的城市燃气管道泄漏风险研究

为了研究城市燃气管道泄漏风险,基于贝叶斯网络理论建立城市燃气管道泄漏风险模型,对模型进行风险预测、风险诊断及敏感节点分析。结果表明,城市燃气管道泄漏风险主要由管道腐蚀、管道缺陷、人为因素及自然环境等因素造成;由第三方破坏、应力破坏及管道腐蚀造成管道破裂而引发城市燃气管道泄漏事故的风险概率最大;对施工破坏、恶意破坏、内防腐失效、地质灾害及材料缺陷等风险因素进行控制是城市燃气管道泄漏风险管理的关键点。     

基于GIS的城市供水管网抗震能力评价系统研究

以ESRI ArcGIS9为技术开发平台,将空间数据分析与管理用地理信息系统（GIS）技术和供水管网抗震能力评价用确定性应变分析方法相集成,构建了通用性强的城市供水管网抗震能力评价系统（UWSPSPES）.该系统在对城市供水管网进行空间网络模型化的基础上,以管道接口的变形为评估量,以组合变形量为供水管网震害破坏程度的判定标准,实现了对城市供水管网抗震能力的空间分析与评估,且评估结果可靠;利用GIS的空间数据管理功能,实现了对供水管网的基础数据、抗震能力评价成果数据和历史震害数据的空间管理与定位查询分析.该系统的建立,为城市供水管网的震害防御与地震应急对策的制定提供了可靠的模型支持、技术支持及决策依据.     

城市燃气管道环境风险评价和管理探讨

城市燃气输配管线使用年限过长,事故频发,安全隐患多,需对城市燃气管道进行环境风险评价。文章通过事故树分析,找出导致城市燃气管网泄漏的基本事件,介绍城市燃气管道环境风险识别、源项分析、后果计算、风险评价、风险管理等各个环节的内容和方法,提出了燃气管道在设计、建设及运行阶段加强环境风险管理的具体措施。该分析方法能够发现影响城市燃气管道安全的因素,解决存在的隐患问题,加强城市燃气管线的管理,对城市燃气管道环境风险评估和管理具有指导作用。     

基于InfoWorks ICM-2D耦合模型的上海某片区排水系统排水能力分析

通过建立排水管网数学模型对城市现状的排水系统能力进行评估是当前较为行之有效的方式之一。基于InfoWorks ICM建立2D耦合的上海某区域排水管网模型,并对其区域的管道超负荷状态及内涝风险等级进行评估分析。结果显示,整个排水管网系统有50%以上的管道因自身设计标准不足而在3 a一遇的重现期下处于超负荷状态,可评估为现状排水管网系统的排水能力未达到3 a一遇的排水设计标准;5 a一遇的重现期下不存在内涝高风险区。评估结果可为下一步管道提标改造提供判断依据,同时也为城市内涝灾害紧急预警方案的编制及智慧水务平台的搭建提供参考。     

城市燃气管网的震害分析及减灾对策

通过分析地震对城市燃气管网的破坏作用及其引发的次生灾害,给出了燃气管网的震害特征和主要影响因素,包括地震动强度、场地条件、管道特性等。有针对性地提出了相应的抗震减灾对策,包括加强燃气工程设施的抗震设计,对燃气管网实施腐蚀监测和剔旧更新,设置燃气紧急自动切断系统与分区域供气,开展受损管网故障排查与恢复供气,建立地震实时监测和震害快速分析系统,制定能反映震后真实情景模式的应急反应预案,建立城市燃气管网震害风险评价和模拟仿真系统等。     

动态管道风险预警地图的研究与实践

针对供水企业爆管事故频发和管网漏损严重的现状,进行了管道风险值量化和风险评价结果可视化表达的研究。以佛山市禅城区供水管网为研究对象,建立了规范的管道爆漏信息数据库,提出了管道爆漏风险值的计算方法,将输水主干管爆漏可能性大小进行定量评价,并引入网格化管理概念,通过在线地图API技术,使管网风险评价结果以图形形式在城市地图上动态展现。这为供水企业的管网巡检、管道风险预警、管道探漏提供了有效的可视化解决方案。     

基于SVR的城市供水管网余氯预测分析

支持向量机回归(SupportVector Regression SVR)算法是结构风险最小化原理在函数回归方面的应用。根据北方某城市供水管网余氯的人工采样数据,建立了基于SVR的余氯预测模型,并与人工神经网络、多元线性回归方法进行比较分析,结果表明:在有限样本情况下,SVR模型具有良好的泛化推广能力,各监测点模型预测平均相对误差为1.80%~8.73%,并可获得全局最优解,达到了实用要求,较好地解决了以往管网余氯小样本预测时,常常出现拟合精度高、预测效果较差的问题。     

基于深度学习的排水管道缺陷内窥检测智能识别系统研究

目前国内各城市已普遍采用管道机器人深入管道内部摄取视频影像,有效获取到可供管道缺陷检测的一手资料,但缺陷识别大部分依靠人工目视识别,耗时耗力,生产周期长。利用福州市勘测院多年累积的管道检测数据,基于Pytorch深度学习框架、建立了排水管道缺陷内窥检测智能识别系统,包括:数据预处理,残差神经网络设计与训练、系统集成等。重点实现了三级组合识别模型建构(二分类,类型识别,等级识别),解决了系统准确度等技术难题。经生产实践表明:模型准确率高,可有效提高管道健康状况检查质量和效率。     

利用爆管模型分析爆管事故原因及预测爆管率

以T市为例,对给水管网发生爆管事故的原因进行分析并预测爆管率。首先基于GIS系统中的管网数据建立水力模型,用遗传算法对模型进行校核,然后在水力模型建立、校核成功的基础上建立管网爆管预测模型。利用模型进行联合爆管率计算,预测出爆管几率较大的管道,通过加强对这些管道的监测,可以降低爆管事故发生率,减少经济损失。     

排水管道缺陷内窥检测智能识别系统研究

目前国内各城市已普遍采用管道机器人深入管道内部摄取视频影像,有效获取到可供管道缺陷检测的一手资料,但缺陷识别依靠人工目视识别,耗时耗力,生产周期长.本文利用福州市勘测院多年累积的管道检测数据,在Pytorch框架下、基于深度学习建立了排水管道缺陷内窥检测智能识别系统,包括:数据预处理,残差神经网络设计与训练、系统集成等.重点实现了三级组合识别模型建构(二分类,类型识别,等级识别),解决了系统准确度等技术难题.经生产实践表明:模型准确率高,可有效提高管道健康状况检查质量和效率.     

城市燃气管网的连通可靠性分析

随着城市建设的全面展开,城市生活用天然气已经很普及了。建设具有一定的安全性和可靠性的城市燃气管网是城市燃气管网建设的重要步骤。城市燃气管网一般是由燃气管道和附属设备组成,其中燃气管道包括连接各个气源点的管道和每个用气节点之间的管道。城市管网功能发挥的好坏与各个管道结构有关,也与各个管道之间的联系方式有关。其中,管网的拓扑结构特征是各管道联系的主要表现。城市的管网规划和设计,首先是要根据该城市的燃气用户的分布情况,来设计构建一个符合实际的安全合理可靠的管网拓扑结构构型。通常的设计中,城市的燃气管网都设计成环状,气源点和用气点之间建立有多条连接的通路,主要是防止某一条通路失效后,还有另外的通路来确保用气点的用气保证。然而,现在的燃气供气管网中还没有很好地考虑供气管网的拓扑结构,这对城市的燃气供给有着一定的影响。     

基于BP神经网络的供水管网分时段宏观模型研究

准确快速地模拟供水管网的运行状态是城市供水系统优化调度的前提和关键。针对城市供水管网建模难的状况，结合南京市供水管网的特点，利用BP神经网络建立了城市供水管网分时段宏观等效模型。经实际运行数据验证，该模型计算得到的压力预测值与实际值非常接近，预测误差能满足优化调度的工程精度要求。可见该模型基本上能反映南京市供水管网的供水量与水压的关系，可用以模拟城市供水管网的运行状态，为管网优化调度提供了有力支持。     

大型供水企业管网水力模型建立和校核过程研究

建立符合使用要求的供水管网水力模型,是供水企业实现科学管理的迫切需要解决的问题。本文以华北某大型城市供水管网水力模型建立和校核过程为例,系统的介绍了利用GIs数据建立供水管网拓扑结构,管网节点流量按照最近管道分配流量和沿线流量分配,并采用遗传算法校核c值等。经校核,流量计和测压点模型模拟结果均能100％达到误差允许范围内,可以用于管网规划、改扩建等实际案例分析。