[发明专利]一种埋地燃气管道监控预警方法

摘要

本发明属于燃气管道监控预警领域，涉及一种埋地燃气管道监控预警方法。所述预警方法，步骤如下：第一步：根据应力、PH值、甲烷浓度、管道使用时间和气管道泄露事故的历史数据，得出关于应力、PH值、甲烷浓度、管道使用时间与燃气管道泄露事故关系的回归系数。第二步：根据预测值改变传感器节点的唤醒频率。第三步：进行预警操作。第四步：对于已经发生燃气管道泄露事故的情况，估算出泄露点位置。本发明不仅可监控管网当前运行参数，还能对有泄露危险的管道给出提前预警，并根据泄露的危险程度调整无线传感网节点的唤醒频率；对于已发生泄漏的管道可给出估算的泄露点位置信息。

主权项

1.一种埋地燃气管道监控预警方法，其特征在于，步骤如下：第一步：根据应力、PH值、甲烷浓度、管道使用时间和气管道泄露事故的历史数据，得出关于应力、PH值、甲烷浓度、管道使用时间与燃气管道泄露事故关系的回归系数；1.1建立燃气管道参数向量：x＝(x⁽¹⁾，x⁽²⁾，x⁽³⁾，x⁽⁴⁾，1)其中，x⁽¹⁾为应力，x⁽²⁾为PH值，x⁽³⁾为甲烷浓度，x⁽⁴⁾为管道使用时间；1.2建立系数向量w＝(w⁽¹⁾，w⁽²⁾，w⁽³⁾，w⁽⁴⁾，b)，其中，w⁽¹⁾为应力系数；w⁽²⁾为PH值系数；w⁽³⁾为甲烷浓度系数；w⁽⁴⁾为管道使用时间系数；b为偏置；1.3设函数为：1.4求取损失函数，损失函数为：其中，m为数据集样本数；y为类别标签，表示“有事故”和“无事故”两种状态，并且y＝1时，代表“有事故”，y＝0时，表示“无事故”；i表示第i个；1.5利用梯度下降法对所述损失函数J(w)进行迭代，求解使J(w)最小化的w最佳值，迭代函数为：其中，α表示步长；第二步：根据预测值改变传感器节点的唤醒频率：设P_a为设定的安全概率阈值，n₀为初始状态所设定的每天唤醒次数；则安全常数Z₀：则根据当前运行参数，调整每天唤醒次数n为：n＝n₀，当W^TX≤Z₀；当W^TX＞Z₀；其中：W^T为W的转置；第三步：当满足W^TX＞KZ₀时，进行预警操作；第四步：对于已经发生燃气管道泄露事故的情况，通过下式估算出泄露点位置：其中：X_e,Y_e为估计的泄露点坐标；X_i,Y_i为第i个甲烷浓度节点传感器坐标；C_i为第i个甲烷浓度节点所测得的甲烷浓度。