[发明专利]一种提高供水管网可靠性的方法

说明书

技术领域

本发明属于管网拓扑结构优化技术领域，涉及一种提高供水管网可靠性的方法。

背景技术

树状网络作为网络结构的基本形式之一，在生产生活中有着广泛的应用，例如供水网络、供气网络以及油田带压注水网络等均使用树状网络结构。树状管网因其投资较少，施工周期短而备受人们青睐，但其安全性较差，可靠性较低的缺点一直困扰着人们。

通常在研究树状管网结构时，很多情况下没有把管网节点的高度差因素考虑在内，而是直接简单化的将节点放在一个平面内研究，这样虽然简化了计算量，但这也使得结果不甚理想，有时甚至得不出最优的方案，这就间接的增加了工程投资，浪费了资源，使得整个网络的运行效率降低。节点的高度差对整个网络的优化有着很大的影响作用，因此不容忽视。

在实际生活中，一旦树状管网发生故障，就会对故障管段下游节点造成很大的影响，有时只有一部分节点可以正常工作，严重时下游节点将全部瘫痪，只有等故障排除才可以恢复管网的正常运行。对于有的树状管网有很高的压力，比如油田注水管网，为了保证生产的正常运行，工人们一般都是对高压故障管段进行带压检修，破损管段随时有爆管的可能，这对维修人员的生命构成严重的威胁，但如果完全关闭阀门进行检修，又会对生产造成严重影响，会造成较大的经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高供水管网可靠性的方法，解决了现有技术中的单一树状供水管网存在的可靠性低、安全性差以及工人检修高压管段高风险的问题。

本发明采用的技术方案是，一种提高供水管网可靠性的方法，在现有的两个并行的管网上，确定两个网络之间的最佳连接节点，再通过1根或者2根连通管段将确定好的对应节点连通，使得两个网络互为备份，即成。

本发明的提高供水管网可靠性的方法，其特征还在于：所述的备份网络供应压力不能够满足故障节点需求压力，或者备份网络供应流量不能够满足故障节点需求流量的情况下，在故障下游节点增加一个增压设备。

本发明的有益效果是：在不改变原有网络结构的基础上，只需增加1根或者2根连通管段，将两个并行的管网对应连通，就能够同时提高两个网络的可靠性，以尽可能小的投资，得到最大化的效益，具体包括：

1）本发明在进行管网拓扑结构优化的时候，把对应节点的高度差产生的压力考虑在内，这样虽然增加了迭代计算的复杂性，但提高了计算的精度，与实际的现场情况更加吻合，使得计算出的结果更加合理、科学。

2）本发明通过将两个邻近的网络连通为一体，两个网络互为备份，在构建网络时可以为比较容易出现故障的节点按照计算结果构建连接管段连接两个网络，当其中一个网络发生故障时，另一个网络可以使用构建的连接管段对故障网络进行需求供应。

如果没有提前构建连接管段，也可以按照本文计算出的最佳方案临时添加，这样大大增加了整个网络的可靠性，克服了单一树形网络可靠性低的缺点，尽可能的保证故障网络的正常运行，通过计算可以为实际突发问题提出合理的接入方案。

3）本发明在备份网络供应压力不能够满足故障节点需求压力，或者备份网络供应流量不能够满足故障节点需求流量的情况下，在故障下游节点增加一个增压设备（比如增压泵）。这样不仅可以降低故障管段的压力需求和连接管段的压力，还可以间接减少连接管段的投资成本和检修成本，特别是对于高压管段，既可以保证故障网络的生产需求，还可以降低工人检修时的安全风险。

附图说明

图1为本发明方法所使用的无增压设备2个水源同时供水交汇图；

图2为本发明方法所使用的有增压设备2个水源同时供水交汇图；

图3为本发明方法所使用的24节点的树形网络拓扑图；

图4为本发明方法所使用的41节点的树形网络拓扑图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的提高供水管网可靠性的方法，是在现有的两个并行独立运行的管网上，需要确定两个网络之间的最佳连接节点，再通过1根或者2根连通管段将确定好的对应节点连通，使得两个网络互为备份。

另外，可以在备份网络供应压力不能够满足故障节点需求压力，或者备份网络供应流量不能够满足故障节点需求流量的情况下，在故障下游节点增加一个增压设备（比如增压泵），即成。