[发明专利]一种煤气管网运行诊断系统及方法

说明书

本发明涉及一种煤气管网运行诊断系统及方法，属于信息化领域。包括管网模型定义模块、模拟计算模块和分析诊断模块；所述管网模型定义模块用于输入及设定煤气管网模拟计算参数，根据管网水力计算理论方程生成计算模型；所述模拟计算模块实时读入管网模拟计算模型所需的计算边界条件数据，并通过求解计算模型，得到煤气管网实时运行动态特性并储存结果；所述分析诊断模块通过相应的统计分析方法，按一定统计时段对管网的运行特性进行分析诊断，给出分析诊断报告。本发明可以实现煤气管网内部运行特性的实时监控，为管网的运维及巡检提供详细的数据支持，实现了煤气管网系统的精细化管理。

技术领域

本发明属于信息化领域，涉及一种煤气管网运行诊断系统及方法。

背景技术

煤气管网是钢铁企业能源系统重要的能源输配设施，煤气管网的平稳、高效运行事关煤气的高质量供给以及用气安全的保障，是钢铁企业能源管理的重点。

钢铁企业的煤气管网是依据生产工序的煤气供需要求而建设，随着企业的滚动发展而不断地扩展、调整。管网的实际运行特性不仅与管网的硬件配置相关，还受各煤气产耗单元的供需动态变化的影响。钢铁企业的煤气管网分布于全厂，长度达几十到上百公里，且连接关系复杂。因此，在实际管理中，由于全管网运行监测的成本太高，目前都只针对管网的终端，即煤气管网中气源、用户端的运行参数进行测量，由此对管网边界的运行参数进行管理，而整个庞大的管网体系被当成一个黑箱。由于对管网内部压力、流速、压损等运行特性参数缺乏有效的监控手段，是管网的运行操作、维护巡检等的必要数据支撑，只能依靠管理运行人员的经验进行。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤气管网运行诊断系统及方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤气管网运行诊断系统，包括：管网模型定义模块、模拟计算模块和分析诊断模块；

所述管网模型定义模块用于输入及设定煤气管网模拟计算参数，根据管网水力计算理论方程生成计算模型；

所述模拟计算模块实时读入管网模拟计算模型所需的计算边界条件数据，并通过求解计算模型，得到煤气管网实时运行动态特性并储存结果；

所述分析诊断模块通过相应的统计分析方法，按一定统计时段对管网的运行特性进行分析诊断，给出分析诊断报告。

可选的，所述煤气管网模拟计算参数包括煤气管网中各段煤气管道的长度、外径、壁厚、绝对粗糙度，各阀门的口径、开度、流量特性参数，各煤气设备的尺寸及设定运行参数，以及管道、阀门、各煤气设备、气源、用户之间的连接关系参数。

可选的，所述管网水力计算理论方程包括管道流动的质量、动量及能量守恒方程、阀门及各煤气设备的连接关系方程及煤气设备的逻辑控制方程。

可选的，所述计算边界条件数据包括煤气管网中各气源、用户的压力或流量，各煤气设备的实时运行参数。

可选的，所述煤气管网实时运行动态特性包括管网各节点的压力、各管段的流量、流速、压力降。

可选的，所述分析诊断模块由用户设定统计分析的区间，以及管网运行动态特性的正常范围；

所述分析诊断模块通过对设定统计分析时段内煤气管网的实时运行动态特性进行对比判断、关联分析，生成分析诊断报告，包括异常数据的记录、统计结果及相关的操作和巡检建议。

一种煤气管网运行诊断方法，包括：

根据管网水力计算理论方程建立管网模拟计算模型；

实时获取计算边界，求解计算模型，得到煤气管网实时运行动态特性并储存；

通过相应的统计分析方法，按一定统计时段对管网的运行特性进行分析诊断，给出分析诊断报告。