本發(fā)明實(shí)施例涉及可靠性工程
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著科技的發(fā)展，天然氣的使用越來(lái)越多，現(xiàn)在大部分分城市都使用天然氣作為能源，為人們的生活帶來(lái)了極大的方便。城市天然氣管道系統(tǒng)是接收外部氣源、向市區(qū)及郊區(qū)村鎮(zhèn)居民供應(yīng)生活用氣、企業(yè)熱源或化工原料的重要樞紐。盡早的發(fā)現(xiàn)城市天然氣管道系統(tǒng)中的故障、定位故障、探究故障傳播的規(guī)律對(duì)于天然氣輸送有著重要的意義。現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于城市天然氣管道系統(tǒng)故障方面的研究主要集中在如何分析和建立故障發(fā)生對(duì)整條管道中天然氣運(yùn)行參數(shù)的影響。且多是針對(duì)一條管道進(jìn)行研究，從局部角度解決問(wèn)題，如將管道進(jìn)行分段，分析其風(fēng)險(xiǎn)發(fā)展趨勢(shì)。但是，現(xiàn)有技術(shù)中大多是只考慮城市天然氣管道系統(tǒng)故障對(duì)局部的影響，但是因?yàn)樘烊粴夤艿朗窍嗷ミB通的，一處故障會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響，如果僅僅考慮管道系統(tǒng)故障對(duì)局部的影響，這對(duì)城市天然氣管道系統(tǒng)的故障分析、故障傳播影響評(píng)估以及故障監(jiān)測(cè)都會(huì)造成影響。因此，如何提出一種方案，能夠提高城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性，成為亟待解決的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明實(shí)施例提供一種城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法及系統(tǒng)。一方面，本發(fā)明實(shí)施例提出一種城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法，包括：根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)建立所述城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D包括：節(jié)點(diǎn)和表示天然氣管道的邊，其中所述節(jié)點(diǎn)和邊用來(lái)表示所述城市天然氣管道系統(tǒng)的連接關(guān)系，所述邊帶有表示天然氣流動(dòng)的方向；根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D建立網(wǎng)絡(luò)模型，所述網(wǎng)絡(luò)模型包括節(jié)點(diǎn)信息表、邊信息表以及所述節(jié)點(diǎn)的連接矩陣；根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)模型中的所述節(jié)點(diǎn)信息表、所述邊信息表和所述連接矩陣以及預(yù)設(shè)的約束條件，獲取所述城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一流量壓力分配信息；在所述網(wǎng)絡(luò)模型中模擬系統(tǒng)故障，并根據(jù)預(yù)設(shè)的故障傳播規(guī)則和所述約束條件，獲取所述城市天然氣管道系統(tǒng)在故障狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的第二流量壓力分配信息；比較所述第一流量壓力分配信息和所述第二流量壓力分配信息對(duì)所述城市天然氣管道系統(tǒng)進(jìn)行故障傳播影響評(píng)估。另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估系統(tǒng)，包括：拓?fù)鋱D建立模塊，用于根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)建立所述城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D包括：節(jié)點(diǎn)和表示天然氣管道的邊，其中所述節(jié)點(diǎn)和邊用來(lái)表示所述城市天然氣管道系統(tǒng)的連接關(guān)系，所述邊帶有表示天然氣流動(dòng)的方向；網(wǎng)絡(luò)模型建立模塊，用于根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D建立網(wǎng)絡(luò)模型，所述網(wǎng)絡(luò)模型包括節(jié)點(diǎn)信息表、邊信息表以及所述節(jié)點(diǎn)的連接矩陣；第一流量壓力分配獲取模塊，用于根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)模型中的所述節(jié)點(diǎn)信息表、所述邊信息表和所述連接矩陣以及預(yù)設(shè)的約束條件，獲取所述城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一流量壓力分配信息；第二流量壓力分配獲取模塊，用于在所述網(wǎng)絡(luò)模型中模擬系統(tǒng)故障，并根據(jù)預(yù)設(shè)的故障傳播規(guī)則和所述約束條件，獲取所述城市天然氣管道系統(tǒng)在故障狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的第二流量壓力分配信息；故障傳播影響評(píng)估模塊，用于比較所述第一流量壓力分配信息和所述第二流量壓力分配信息對(duì)所述城市天然氣管道系統(tǒng)進(jìn)行故障傳播影響評(píng)估。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法及系統(tǒng)，通過(guò)建立城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)下的流量和壓力分配情況，再進(jìn)行系統(tǒng)故障的模擬，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)故障后的流量和壓力分配情況。將正常狀態(tài)的流量壓力的分配情況與故障狀態(tài)的流量壓力的分配情況進(jìn)行比較，進(jìn)一步進(jìn)行城市天然氣管道系統(tǒng)的故障傳播影響評(píng)估。實(shí)現(xiàn)了天然氣管道局部故障對(duì)整個(gè)天然氣管道的影響的評(píng)估，提高了城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例中城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例中城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法的流程示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例中又一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中故障判據(jù)模型結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例中又一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)壓室故障傳播流程示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例中城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明實(shí)施例中城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法的流程示意圖，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法包括：s1、根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)建立所述城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D包括：節(jié)點(diǎn)和表示天然氣管道的邊，其中所述節(jié)點(diǎn)和邊用來(lái)表示所述城市天然氣管道系統(tǒng)的連接關(guān)系，所述邊帶有表示天然氣流動(dòng)的方向；具體地，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)建立出該城市的天然氣管道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，即用節(jié)點(diǎn)和邊來(lái)表示城市天然氣管道系統(tǒng)的連接關(guān)系以及天然氣的流動(dòng)方向。其中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D中的節(jié)點(diǎn)表示城市天然氣管道系統(tǒng)中的調(diào)壓室或閥門(mén)，邊表示城市天然氣管道系統(tǒng)中的管道，并且每條邊帶有表示城市天然氣管道系統(tǒng)中的天然氣的流動(dòng)方向。具體可以將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D中的節(jié)點(diǎn)和邊分別進(jìn)行順序編號(hào)。s2、根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D建立網(wǎng)絡(luò)模型，所述網(wǎng)絡(luò)模型包括節(jié)點(diǎn)信息表、邊信息表以及所述節(jié)點(diǎn)的連接矩陣；具體地，建立好城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D之后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D建立該城市的天然氣的網(wǎng)絡(luò)模型，其中網(wǎng)絡(luò)模型中包括節(jié)點(diǎn)信息表、邊信息表以及節(jié)點(diǎn)的連接矩陣。其中節(jié)點(diǎn)信息表中可以包括節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的類型、等級(jí)、消耗流量以及節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的供給需求關(guān)系；邊信息表可以包括各個(gè)邊對(duì)應(yīng)的等級(jí)、起點(diǎn)、終點(diǎn)以及該邊代表的管道的長(zhǎng)度和直徑。其中，節(jié)點(diǎn)的類型可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)的具體作用進(jìn)行劃分；節(jié)點(diǎn)和邊對(duì)應(yīng)的等級(jí)可以根據(jù)管道壓力進(jìn)行劃分，管道壓力越大，等級(jí)越高，管道壓力越小，等級(jí)越?。还?jié)點(diǎn)的消耗流量可以根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)的具體情況進(jìn)行設(shè)置；節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的供給需求關(guān)系是指該節(jié)點(diǎn)是向其他節(jié)點(diǎn)供給天然氣或需要其他節(jié)點(diǎn)向該節(jié)點(diǎn)供給天然氣，即天然氣在該節(jié)點(diǎn)處時(shí)是輸出還是輸入；邊的起點(diǎn)和終點(diǎn)根據(jù)該邊對(duì)應(yīng)的天然氣的流動(dòng)方向進(jìn)行設(shè)置。其中，連接矩陣是利用矩陣的方式表示節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系，本發(fā)明實(shí)施例中將定義連接矩陣為a＝[aij]，其中，i表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D中的節(jié)點(diǎn)i，j表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D中的管道j。具體地，若節(jié)點(diǎn)i不在管道j上，則對(duì)應(yīng)在連接矩陣中的元素aij表示為0；若節(jié)點(diǎn)i在管道j上，并且為管道j的起點(diǎn)，則對(duì)應(yīng)在連接矩陣中的元素aij表示為-1；若節(jié)點(diǎn)i在管道j上，并且為管道j的終點(diǎn)，則對(duì)應(yīng)在連接矩陣中的元素aij表示為1。如：圖2為本發(fā)明實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，圖中圓圈表示節(jié)點(diǎn)，圓圈中的字母表示節(jié)點(diǎn)編號(hào)，帶箭頭的線段表示邊，即表示管道，箭頭表示天然氣的流動(dòng)方向。本發(fā)明實(shí)施例中城市天然氣管道的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D中有6個(gè)節(jié)點(diǎn)a、b、c、d、e、f，有6條邊ab、bc、cd、ae、df、ef，其中箭頭表示天然氣在管道中的流向，則其中連接矩陣可以表示為如下公式(1)：s3、根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)模型中的所述節(jié)點(diǎn)信息表、所述邊信息表和所述連接矩陣以及預(yù)設(shè)的約束條件，獲取所述城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一流量壓力分配信息；具體地，建立城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型后，根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)模型中的節(jié)點(diǎn)信息表、邊信息表以及預(yù)設(shè)的約束條件，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一流量壓力分配信息，即計(jì)算城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)對(duì)應(yīng)的流量和壓力分配情況，具體可以計(jì)算出各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力和各個(gè)管道對(duì)應(yīng)的流量。其中本發(fā)明實(shí)施例中的約束條件主要是根據(jù)質(zhì)量守恒定律、節(jié)點(diǎn)流量平衡和環(huán)網(wǎng)壓力平衡進(jìn)行建立的，具體可以表示為如下公式(2)：式中：∑input——表示整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)輸入的天然氣總量，即從上級(jí)調(diào)壓室輸出的天然氣總量，其數(shù)值根據(jù)需求設(shè)置，也可以參照根據(jù)《城鎮(zhèn)天然氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50028-93)設(shè)置；∑output——表示輸出的天然氣總量，即實(shí)際使用的需求量；∑storage——表示貯存在天然氣管道中的天然氣總量，在使用過(guò)程中忽略為零；a——表示節(jié)點(diǎn)的連接矩陣；q——表示管道流量矩陣；q——表示節(jié)點(diǎn)流量矩陣；p——表示節(jié)點(diǎn)壓力矩陣；δp——表示管壓降矩陣。其中q、q、p以及δp可以從網(wǎng)絡(luò)模型中的節(jié)點(diǎn)信息表以及邊信息表中獲得。具體獲取第一流量壓力分配信息可以根據(jù)建立的網(wǎng)絡(luò)模型和預(yù)設(shè)的約束條件，利用水利計(jì)算方程，計(jì)算出網(wǎng)絡(luò)模型中各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力以及各個(gè)管道對(duì)應(yīng)的流量，獲取到城市天然氣管道系統(tǒng)在正常狀態(tài)下的第一流量壓力分配信息。其中計(jì)算過(guò)程中所需的參數(shù)如天然氣壓縮因子、天然氣相對(duì)密度和天然氣溫度等，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置。s4、在所述網(wǎng)絡(luò)模型中模擬系統(tǒng)故障，并根據(jù)預(yù)設(shè)的故障傳播規(guī)則和所述約束條件，獲取所述城市天然氣管道系統(tǒng)在故障狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的第二流量壓力分配信息；具體地，在網(wǎng)絡(luò)模型建立好后，在網(wǎng)絡(luò)模型中模擬系統(tǒng)故障，如隨機(jī)選取其中某個(gè)節(jié)點(diǎn)或管道假設(shè)其出現(xiàn)故障，根據(jù)預(yù)設(shè)的故障傳播規(guī)則和約束條件，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)在故障狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的第二流量壓力分配信息?？梢愿鶕?jù)實(shí)際管道系統(tǒng)出現(xiàn)故障的數(shù)據(jù)，通過(guò)將模型中某個(gè)節(jié)點(diǎn)或管道的壓力或流量改為非正常狀態(tài)，模擬該節(jié)點(diǎn)或管道出現(xiàn)故障。本發(fā)明實(shí)施例主要是通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)模型中注入系統(tǒng)故障后，根據(jù)預(yù)設(shè)的故障傳播規(guī)則，修改網(wǎng)絡(luò)模型，如：修改網(wǎng)絡(luò)模型中的節(jié)點(diǎn)信息表中各節(jié)點(diǎn)的消耗流量或節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系等，或修改邊信息表中的相關(guān)信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)模型改變后，對(duì)應(yīng)連接矩陣、節(jié)點(diǎn)的流量矩陣會(huì)相應(yīng)的改變，進(jìn)一步約束條件會(huì)相應(yīng)的改變，可以計(jì)算出系統(tǒng)故障狀態(tài)對(duì)應(yīng)的城市天然氣管道系統(tǒng)的流量和壓力分配情況，即獲取到第二流量壓力分配信息。s5、比較所述第一流量壓力分配信息和所述第二流量壓力分配信息對(duì)所述城市天然氣管道系統(tǒng)進(jìn)行故障傳播影響評(píng)估。具體地，計(jì)算出正常狀態(tài)下整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的第一流量壓力分配信息，和系統(tǒng)故障狀態(tài)時(shí)整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的第二流量壓力分配信息后，將第一流量壓力分配信息和第二流量壓力分配信息進(jìn)行比較，可以分析出系統(tǒng)故障對(duì)整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)的影響，進(jìn)一步進(jìn)行城市天然氣管道系統(tǒng)的故障傳播影響評(píng)估。如：可以分別評(píng)估每個(gè)管道或節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障對(duì)整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)的影響，進(jìn)一步評(píng)估該管道或節(jié)點(diǎn)的重要性，以及整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)的可靠性。其中網(wǎng)絡(luò)模型可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件掃描，將網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)字化，后期的流量和壓力的分配情況的計(jì)算以及故障傳播影響的評(píng)估也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法的流程示意圖，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法包括：t1、建立城市天然氣系統(tǒng)多層級(jí)網(wǎng)絡(luò)模型。即根據(jù)城市天然氣管道建立城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，再根據(jù)建立的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D建立城市天然氣系統(tǒng)多層級(jí)網(wǎng)絡(luò)模型。t2、多層級(jí)網(wǎng)絡(luò)模型仿真。即根據(jù)建立的多層級(jí)網(wǎng)絡(luò)模型和約束條件，獲取正常狀態(tài)下城市天然氣管道系統(tǒng)的第一流量壓力分配信息。t3、故障注入。即在建立的多層級(jí)網(wǎng)絡(luò)模型中進(jìn)行模擬故障。t4、故障傳播模型仿真。即根據(jù)故障傳播規(guī)則和約束條件獲取故障狀態(tài)下城市天然氣管道系統(tǒng)的第二流量壓力分配信息。t5、故障傳播影響分析。將第一流量壓力分配信息和第二流量壓力分配信息進(jìn)行比較分析，對(duì)城市天然氣管道系統(tǒng)的故障傳播影響進(jìn)行評(píng)估。如：可以分別評(píng)估每個(gè)管道或節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障對(duì)整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)的影響，進(jìn)一步評(píng)估該管道或系統(tǒng)的重要性，以及整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法，通過(guò)建立城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)下的流量和壓力分配情況，再進(jìn)行系統(tǒng)故障的模擬，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)故障后的流量和壓力分配情況。將正常狀態(tài)的流量壓力的分配情況與故障狀態(tài)的流量壓力的分配情況進(jìn)行比較，進(jìn)一步進(jìn)行城市天然氣管道系統(tǒng)的故障傳播影響評(píng)估。實(shí)現(xiàn)了天然氣管道局部故障對(duì)整個(gè)天然氣管道的影響的評(píng)估，提高了城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述故障傳播規(guī)則包括：故障類型和所述故障類型對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型修改策略。具體地，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，預(yù)先設(shè)置故障傳播規(guī)則，如設(shè)置故障類型以及各故障類型對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型修改策略。其中網(wǎng)絡(luò)模型修改策略可以根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)實(shí)際出現(xiàn)故障后整個(gè)管道系統(tǒng)的變化進(jìn)行設(shè)置如：網(wǎng)絡(luò)模型中的節(jié)點(diǎn)或邊是否需要移除、是否需要新增節(jié)點(diǎn)或邊、負(fù)荷如何進(jìn)行再次分配等，當(dāng)然還可以包括其他網(wǎng)絡(luò)模型的修改策略，本發(fā)明實(shí)施例不作具體限定。當(dāng)在模型中進(jìn)行模擬系統(tǒng)故障后，根據(jù)預(yù)設(shè)的故障傳播規(guī)則修改網(wǎng)絡(luò)模型，如：修改連接矩陣或節(jié)點(diǎn)信息表中的節(jié)點(diǎn)消耗流量，進(jìn)一步改變約束條件，計(jì)算在故障狀態(tài)下城市天然氣管道系統(tǒng)放入流量和壓力分配情況。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法，通過(guò)預(yù)先設(shè)置故障傳播規(guī)則，在建立好的網(wǎng)絡(luò)模型中模擬系統(tǒng)故障，根據(jù)故障傳播規(guī)則修改網(wǎng)絡(luò)模型，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)在故障狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的流量和壓力分配情況。實(shí)現(xiàn)了天然氣管道局部故障對(duì)整個(gè)天然氣管道的影響的評(píng)估，提高了城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述故障類型包括：調(diào)壓室故障。具體地，在故障傳播規(guī)則中設(shè)置的故障類型可以包括城市天然氣管道系統(tǒng)各組成部件的不同故障模式，如調(diào)壓室故障，調(diào)壓室故障是指城市天然氣管道系統(tǒng)中放入調(diào)壓器出現(xiàn)故障；當(dāng)然故障類型還可以包括其他情況，具體根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，本發(fā)明實(shí)施例不作具體限定。設(shè)置好故障類型后，根據(jù)實(shí)際管道系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)對(duì)應(yīng)的情況，設(shè)置每個(gè)故障類型對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型修改策略，具體網(wǎng)絡(luò)模型修改策略的同上述實(shí)施例一致，此處不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法，根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)的故障類型設(shè)置故障類型以及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型修改策略，進(jìn)一步獲取故障狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第二流量壓力信息。實(shí)現(xiàn)了局部管道系統(tǒng)故障對(duì)整個(gè)管道系統(tǒng)的故障影響評(píng)估，提高了城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性，并可以進(jìn)行整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)的可靠性評(píng)估，為城市天然氣管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述方法還包括：根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的作用將所述節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，所述節(jié)點(diǎn)的類型包括：源節(jié)點(diǎn)、第一類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)、第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)、第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)以及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。具體地，根據(jù)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的作用，將節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，本發(fā)明實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)的類型包括：源節(jié)點(diǎn)、第一類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)、第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)、第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)以及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。其中源節(jié)點(diǎn)是指整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)中，長(zhǎng)輸管線進(jìn)入城市處的調(diào)壓器，源節(jié)點(diǎn)的作用是提供整個(gè)管道系統(tǒng)中天然氣的來(lái)源；第一類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)在管道系統(tǒng)中代表的是不同壓力等級(jí)管網(wǎng)之間的調(diào)壓器，它的作用是降壓分配，把高壓天然氣的壓力調(diào)低；第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)在管道系統(tǒng)中代表的是管道之間的閥門(mén)，它的作用是進(jìn)行天然氣的分配，改變天然氣輸出路徑；第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)在管道系統(tǒng)中代表的是某些用氣區(qū)的調(diào)壓器，它的作用相當(dāng)于第一類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)和第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)作用的綜合，它除了會(huì)把上游來(lái)氣供給用戶需求外，也把剩余天然氣供給下游用戶；目標(biāo)節(jié)點(diǎn)在管道系統(tǒng)中代表的是某些用氣區(qū)的調(diào)壓器，它作用是調(diào)壓供給用戶。每一類型的節(jié)點(diǎn)的壓力和流量的計(jì)算方法不同，相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)之間的管道的流量和壓力的計(jì)算方法也會(huì)不同，可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)的類型設(shè)置其對(duì)應(yīng)的壓力和流量的計(jì)算方法，進(jìn)一步可以計(jì)算出節(jié)點(diǎn)之間管道的計(jì)算方法。此外，本發(fā)明實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)的類型對(duì)建立預(yù)設(shè)條件的建立也有影響，例如：約束條件中的質(zhì)量守恒定律中的輸入管道系統(tǒng)中的天然氣總量等于輸出的天然氣總量以及管道貯存的天然氣總量，其中管道系統(tǒng)中的天然氣的輸入和輸出可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)類型進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)設(shè)置各個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系，城市天然氣管道系統(tǒng)中的流向，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的類型，以及根據(jù)管道系統(tǒng)中管道的壓力設(shè)置個(gè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)以及邊的等級(jí)，即建立城市天然氣管道的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中又一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例中包括3個(gè)等級(jí)，1個(gè)源節(jié)點(diǎn)，4個(gè)第一類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，7個(gè)第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，2個(gè)第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)和1個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，其中邊的箭頭方向表示天然氣在管道中的流向。表1為本發(fā)明實(shí)施例中根據(jù)圖2對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D中建立的節(jié)點(diǎn)信息表，表2為本發(fā)明實(shí)施例中根據(jù)圖2對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D中建立的邊信息表，如表1和表2所示，可以看出圖2中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D中的所有的節(jié)點(diǎn)和邊屬于同一等級(jí)n，當(dāng)然節(jié)點(diǎn)信息表和邊信息表中還可以包括其他信息，如節(jié)點(diǎn)壓力等，本發(fā)明實(shí)施例不作具體限定。表1網(wǎng)絡(luò)層級(jí)節(jié)點(diǎn)編號(hào)節(jié)點(diǎn)類型消耗流量供給/需求na第一類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)-200供給nb第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)————nc目標(biāo)節(jié)點(diǎn)+100需求nd第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)+100需求ne第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)————nf第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)————-其中：因?yàn)樵趫D2中只能夠顯示一個(gè)等級(jí)的模型，所以表1中有些節(jié)點(diǎn)的供給和需求關(guān)系以及消耗流量和暫時(shí)不能確定，在節(jié)點(diǎn)信息表中用“-”表示。表2網(wǎng)絡(luò)層級(jí)邊編號(hào)起點(diǎn)終點(diǎn)長(zhǎng)度直徑nabablabdabnbcbclbcdbcndcdcldcddcnadaeladdadnefeflefdefnfdfdlfddfd本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的作用將節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，每一類型的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同的消耗流量以及節(jié)點(diǎn)壓力，將各節(jié)點(diǎn)的類型以及對(duì)應(yīng)的消耗流量等，存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)信息表中，以便后期計(jì)算管道系統(tǒng)的流量和壓力分配情況，提高了城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述方法還包括：設(shè)置故障判據(jù)，在所述網(wǎng)絡(luò)模型中模擬系統(tǒng)故障，獲取所述管道系統(tǒng)在故障狀態(tài)下的對(duì)應(yīng)的流量壓力分配信息后，若根據(jù)所述故障判據(jù)和所述流量壓力分配信息判斷獲知所述管道系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，則將所述管道系統(tǒng)狀態(tài)信息作為所述第二流量壓力分配信息。具體地，在模擬系統(tǒng)故障時(shí)，在注入系統(tǒng)故障后，根據(jù)故障傳播規(guī)則以及約束條件，獲取管道系統(tǒng)在故障狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的流量壓力分配信息。由于注入故障，可能導(dǎo)致管道系統(tǒng)不穩(wěn)定，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)設(shè)置故障判據(jù)，根據(jù)故障判據(jù)判斷當(dāng)前狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的管道系統(tǒng)的流量和壓力的分配是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，若是，則將該管道系統(tǒng)狀態(tài)信息作為第二流量壓力分配信息。將第二流量壓力分配信息與第一流量壓力分配信息進(jìn)行比較，進(jìn)行管道系統(tǒng)的故障傳播影響評(píng)估。本發(fā)明實(shí)施例中的故障判據(jù)是指設(shè)置流量的下限閾值和上限閾值，以及壓力的下限閾值和上限閾值，只有當(dāng)流量和壓力都在對(duì)應(yīng)的上限值和下限值之間時(shí)，表示系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。其中流量和壓力的上下限閾值可以采用如下公式(3)進(jìn)行定義：式中：c——表示容量；l——表示負(fù)荷，負(fù)荷是指網(wǎng)絡(luò)單元所承受的應(yīng)力，即為天然氣流量和壓力，都作為觀測(cè)參數(shù)。α——表示余量參數(shù)，一般情況下α>0；j——表示節(jié)點(diǎn)編號(hào)。圖5為本發(fā)明實(shí)施例中故障判據(jù)模型結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，橫坐標(biāo)軸表示流量，縱坐標(biāo)軸表示壓力，只有當(dāng)流量和壓力都在矩形范圍內(nèi)，表示該系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，否則認(rèn)為處于故障狀態(tài)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以依次判斷網(wǎng)絡(luò)模型中的節(jié)點(diǎn)以及邊是否處于正常狀態(tài)，當(dāng)所有的節(jié)點(diǎn)和邊都處于正常狀態(tài)時(shí)，則認(rèn)為管道系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。若判斷網(wǎng)絡(luò)模型中有些節(jié)點(diǎn)或邊處于故障狀態(tài)，則根據(jù)故障傳播規(guī)則對(duì)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)或邊進(jìn)行處理，如移除或增加等，即修改網(wǎng)絡(luò)模型，重新進(jìn)行天然氣的分配，計(jì)算天然氣管道的流量和壓力分配情況，再根據(jù)故障判據(jù)進(jìn)行判斷，直至系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法，通過(guò)建立城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)下的流量和壓力分配情況，再進(jìn)行系統(tǒng)故障的模擬，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)故障后的流量和壓力分配情況。將正常狀態(tài)的流量壓力的分配情況與故障狀態(tài)的流量壓力的分配情況進(jìn)行比較，進(jìn)一步進(jìn)行城市天然氣管道系統(tǒng)的故障傳播影響評(píng)估。實(shí)現(xiàn)了天然氣管道局部故障對(duì)整個(gè)天然氣管道的影響的評(píng)估，提高了城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性。下面結(jié)合故障類型中的調(diào)壓室故障介紹本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，在建立網(wǎng)絡(luò)模型，獲取到管道系統(tǒng)的第一流量壓力信息后，進(jìn)行模擬系統(tǒng)故障，本發(fā)明實(shí)施例中模擬的是調(diào)壓室故障。調(diào)壓室的出口壓力達(dá)不到指定要求，系統(tǒng)都處于降量運(yùn)行的狀態(tài)，但不會(huì)因?yàn)閴毫Σ蛔愣P(guān)斷某些閥門(mén)。表3網(wǎng)絡(luò)層級(jí)節(jié)點(diǎn)編號(hào)節(jié)點(diǎn)類型消耗流量供給/需求11目標(biāo)節(jié)點(diǎn)+150需求12第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)0——13第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)+120-需求14第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)+100需求15第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)+200需求16第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)+150——27第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)0——28目標(biāo)節(jié)點(diǎn)+100需求29第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)+400需求210第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)+100需求211第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)0——212源節(jié)點(diǎn)-1200供給圖6為本發(fā)明實(shí)施例中又一網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，圖中圓圈表示節(jié)點(diǎn)，圓圈中的數(shù)字表示節(jié)點(diǎn)編號(hào)，帶箭頭的線段表示邊，即表示管道，箭頭表示天然氣的流動(dòng)方向。如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例中包括14條邊和12個(gè)節(jié)點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)信息表如表3所示，邊信息表如表4所示。根據(jù)建立的網(wǎng)絡(luò)模型和約束條件獲取到正常狀態(tài)下，該城市天然氣管道系統(tǒng)的流量和壓力分配信息，其中正常狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)的壓力分配表如表5所示，管道的流量分配表如表6所示：表4網(wǎng)絡(luò)層級(jí)邊編號(hào)起點(diǎn)終點(diǎn)長(zhǎng)度直徑113680030012431200250136111003001423120025015548003001621900250175295025028751002502978950300210107120030021198800350212121190035021311912003502141210800350表5節(jié)點(diǎn)編號(hào)壓力(pa)11331.30821358.54731331.70741337.44651624.23261331.52971912.23281894.85791893.062101956.917111992.539122000表6邊編號(hào)流量(nm3/h)132.979267.444332.979465.5345267.4446117.0207182.55586009147.92010747.9201147.92012352.07913352.07914847.920圖7為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)壓室故障傳播流程示意圖，如圖7所示，本發(fā)明的提供的調(diào)壓室故障傳播包括以下步驟：r1、定位故障調(diào)壓室。即假設(shè)網(wǎng)絡(luò)模型中的一個(gè)表示調(diào)壓室的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，可以通過(guò)輸入非正常的該節(jié)點(diǎn)的流量值或壓力值實(shí)現(xiàn)。r2、計(jì)算調(diào)壓室故障后調(diào)壓室對(duì)應(yīng)的壓力降。其中調(diào)壓室故障后的壓力降可以根據(jù)如下公式(5)～(7)進(jìn)行計(jì)算：δp＝p(0)-p(1)(6)式中：q——故障后管道的流量初始值，可以根據(jù)水利計(jì)算方程進(jìn)行修改；△p——調(diào)壓室故障后的壓力降；s——為管道的阻抗，該參數(shù)與流體的種類、流動(dòng)狀態(tài)、已知環(huán)境條件和管道的基本參數(shù)有關(guān)；p(0)——正常情況下的節(jié)點(diǎn)基準(zhǔn)壓力；p(1)——根據(jù)連接關(guān)系得到的上一層網(wǎng)絡(luò)連接處的節(jié)點(diǎn)壓力；λ——天然氣管道的摩擦阻力系數(shù)；ρ0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的天然氣密度(0.73kg/nm3)；p0——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，p0＝101325pa；t0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)溫度(273.15k)；t——燃?xì)饨^對(duì)溫度(k)；z0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體壓縮因子；z——?dú)怏w壓縮因子；l——燃?xì)夤艿赖拈L(zhǎng)度(m)d——天然氣管道內(nèi)經(jīng)(mm)；故障發(fā)生點(diǎn)的上一層網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)壓力不變，改變的是該節(jié)點(diǎn)的流量，采用如下公式(8)可以計(jì)算調(diào)壓室故障后，各節(jié)點(diǎn)的流量值：q——節(jié)點(diǎn)的流量；qin——下一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)流量。r3、修改節(jié)點(diǎn)流量矩陣和管道流量矩陣。根據(jù)計(jì)算出的調(diào)壓室故障后的壓力降，以及各節(jié)點(diǎn)的流量，修改網(wǎng)絡(luò)模型中節(jié)點(diǎn)信息表和邊信息表，根據(jù)節(jié)點(diǎn)信息表和邊信息表，修改節(jié)點(diǎn)流量矩陣和管道流量矩陣。r4、根據(jù)約束條件計(jì)算本層流量壓力分配情況。根據(jù)修改后的節(jié)點(diǎn)流量矩陣和管道流量矩陣的約束條件，基于導(dǎo)納系數(shù)分配算法，計(jì)算該層的流量和壓力分配情況，并存儲(chǔ)。r5、判斷下層網(wǎng)絡(luò)是否計(jì)算完成。即判斷是否將網(wǎng)絡(luò)模型中的所有層級(jí)的系統(tǒng)的流量壓力分配情況是否全部計(jì)算出來(lái)，若是，執(zhí)行r8，若否，執(zhí)行r6。r6、根據(jù)連接關(guān)系計(jì)算下一層網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)壓力。故障發(fā)生點(diǎn)的上一層網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)壓力不變，改變的是該節(jié)點(diǎn)的流量。下一層網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)壓力具體可以根據(jù)公式(5)～(7)進(jìn)行計(jì)算：r7、計(jì)算該下一層網(wǎng)絡(luò)的壓力降。計(jì)算下一次級(jí)的壓力降后，返回r3，直至所有層級(jí)計(jì)算完。r8、輸出故障后整個(gè)系統(tǒng)的流量壓力分配信息。表7節(jié)點(diǎn)編號(hào)正常壓力(pa)降量運(yùn)行壓力降量百分比％11331.308831.30837.55721358.547858.54736.80331331.707831.70737.54541337.446837.44637.38451624.2321124.23230.78361331.529831.52937.55071912.2321412.23226.14781894.8571394.85726.38791893.0621393.06226.412101956.9171456.91725.550111992.5391492.53925.093122000150025故障注入后，獲取到管道系統(tǒng)在調(diào)壓室故障后對(duì)應(yīng)的第二流量壓力分配信息，將第一流量分配信息和第二流量壓力分配信息進(jìn)行比較，表7為本發(fā)明實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)壓力對(duì)比表，表8為本發(fā)明實(shí)施例中管道流量對(duì)比表，具體如表7和表8所示：表8邊編號(hào)流量(nm3/h)降量運(yùn)行流量降量百分比％132.97929.9749.113267.44446.86430.51332.97918.72343.228465.53431.78451.5005267.44478.11070.7936117.02070.83339.4697182.555131.95127.7198600386.13235.6449147.920146.6770.51110747.920741.9690.7951147.92012.21074.52012352.079256.2427.22113352.079344.002.29414847.920329.09161.18由數(shù)據(jù)可知，節(jié)點(diǎn)的壓力降低較多，都在25％以上；管道的流量降低不均。在這種降量運(yùn)行的條件下，管網(wǎng)無(wú)法滿足所有節(jié)點(diǎn)的流量、壓力需求，網(wǎng)絡(luò)幾乎癱瘓。管道系統(tǒng)的性能可靠度也大大降低。所以在進(jìn)行管道維護(hù)和管理時(shí)，應(yīng)當(dāng)特別注意該故障的發(fā)生，降低該影響的波及范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估方法，可以評(píng)估和分析局部的系統(tǒng)故障對(duì)整個(gè)管道系統(tǒng)的影響，可以得出不同節(jié)點(diǎn)或管道的重要度，進(jìn)行系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)和冗余設(shè)計(jì)等。同時(shí)可以根據(jù)大量的仿真數(shù)據(jù)在模型中定位故障。根據(jù)故障傳播評(píng)估的大量的故障數(shù)據(jù)，可以建立數(shù)據(jù)庫(kù)，作為故障字典。如果發(fā)生故障，通過(guò)對(duì)不同位置的監(jiān)測(cè)信號(hào)比對(duì)和分析，搜索故障字典即可定位故障源，分析故障模式，采取相應(yīng)的解決方案。圖8為本發(fā)明實(shí)施例中城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估系統(tǒng)包括：拓?fù)鋱D建立模塊81、網(wǎng)絡(luò)模型建立模塊82、第一流量壓力分配獲取模塊83、第二流量壓力分配獲取模塊84和故障傳播影響評(píng)估模塊85，其中：拓?fù)鋱D建立模塊81用于根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)建立所述城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D包括：節(jié)點(diǎn)和表示天然氣管道的邊，其中所述節(jié)點(diǎn)和邊用來(lái)表示所述城市天然氣管道系統(tǒng)的連接關(guān)系，所述邊帶有表示天然氣流動(dòng)的方向；網(wǎng)絡(luò)模型建立模塊82用于根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D建立網(wǎng)絡(luò)模型，所述網(wǎng)絡(luò)模型包括節(jié)點(diǎn)信息表、邊信息表以及所述節(jié)點(diǎn)的連接矩陣；第一流量壓力分配獲取模塊83用于根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)模型中的所述節(jié)點(diǎn)信息表、所述邊信息表和所述連接矩陣以及預(yù)設(shè)的約束條件，獲取所述城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一流量壓力分配信息；第二流量壓力分配獲取模塊84用于在所述網(wǎng)絡(luò)模型中模擬系統(tǒng)故障，并根據(jù)預(yù)設(shè)的故障傳播規(guī)則和所述約束條件，獲取所述城市天然氣管道系統(tǒng)在所述系統(tǒng)故障對(duì)應(yīng)的狀態(tài)下的第二流量壓力分配信息；故障傳播影響評(píng)估模塊85用于比較所述第一流量壓力分配信息和所述第二流量壓力分配信息對(duì)所述述城市天然氣管道系統(tǒng)進(jìn)行故障傳播影響評(píng)估。具體地，拓?fù)鋱D建立模塊81根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)建立出該城市的天然氣管道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D，即用節(jié)點(diǎn)和邊來(lái)表示城市天然氣管道系統(tǒng)的連接關(guān)系以及天然氣的流動(dòng)方向。其中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D中的節(jié)點(diǎn)表示城市天然氣管道系統(tǒng)中的調(diào)壓室或閥門(mén)，邊表示城市天然氣管道系統(tǒng)中的管道，并且每條邊帶有表示城市天然氣管道系統(tǒng)中的天然氣的流動(dòng)方向。網(wǎng)絡(luò)模型建立模塊82根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D建立該城市的天然氣的網(wǎng)絡(luò)模型，其中網(wǎng)絡(luò)模型中包括節(jié)點(diǎn)信息表、邊信息表以及節(jié)點(diǎn)的連接矩陣。其中節(jié)點(diǎn)信息表和邊信息表的內(nèi)容，以及連接矩陣的建立方法同上述實(shí)施例一致，此處不再贅述。第一流量壓力分配獲取模塊83根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)模型中的節(jié)點(diǎn)信息表、邊信息表以及預(yù)設(shè)的約束條件，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一流量壓力分配信息，即計(jì)算城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)對(duì)應(yīng)的流量和壓力分配情況，具體可以計(jì)算出各個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力和各個(gè)管道對(duì)應(yīng)的流量。其中約束條件的建立同上述實(shí)時(shí)例一致，此處不再贅述。第二流量壓力分配獲取模塊84在網(wǎng)絡(luò)模型中模擬系統(tǒng)故障，如隨機(jī)選取其中某個(gè)節(jié)點(diǎn)或管道假設(shè)其出現(xiàn)故障，根據(jù)預(yù)設(shè)的故障傳播規(guī)則和約束條件，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)在故障狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的第二流量壓力分配信息。故障傳播影響評(píng)估模塊85將第一流量壓力分配信息和第二流量壓力分配信息進(jìn)行比較，可以分析出系統(tǒng)故障對(duì)整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)的影響，進(jìn)一步進(jìn)行城市天然氣管道系統(tǒng)的故障傳播影響評(píng)估。具體的評(píng)估方法同上述實(shí)施例一致，此處不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估系統(tǒng)，通過(guò)建立城市天然氣管道系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)正常狀態(tài)下的流量和壓力分配情況，再進(jìn)行系統(tǒng)故障的模擬，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)故障后的流量和壓力分配情況。將正常狀態(tài)的流量壓力的分配情況與故障狀態(tài)的流量壓力的分配情況進(jìn)行比較，進(jìn)一步進(jìn)行城市天然氣管道系統(tǒng)的故障傳播影響評(píng)估。實(shí)現(xiàn)了天然氣管道局部故障對(duì)整個(gè)天然氣管道的影響的評(píng)估，提高了城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述故障傳播規(guī)則包括：故障類型和所述故障類型對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型修改策略。具體地，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，預(yù)先設(shè)置故障傳播規(guī)則，如設(shè)置故障類型以及各故障類型對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型修改策略。其中，網(wǎng)絡(luò)模型修改策略的設(shè)置同上述實(shí)施例一致，此處不再贅述。當(dāng)在模型中進(jìn)行模擬系統(tǒng)故障后，根據(jù)預(yù)設(shè)的故障傳播規(guī)則修改網(wǎng)絡(luò)模型，如：修改連接矩陣或節(jié)點(diǎn)信息表中的節(jié)點(diǎn)消耗流量，進(jìn)一步改變約束條件，計(jì)算在故障狀態(tài)下城市天然氣管道系統(tǒng)放入流量和壓力分配情況。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估系統(tǒng)，通過(guò)預(yù)先設(shè)置故障傳播規(guī)則，在建立好的網(wǎng)絡(luò)模型中模擬系統(tǒng)故障，根據(jù)故障傳播規(guī)則修改網(wǎng)絡(luò)模型，獲取城市天然氣管道系統(tǒng)在故障狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的流量和壓力分配情況。實(shí)現(xiàn)了天然氣管道局部故障對(duì)整個(gè)天然氣管道的影響的評(píng)估，提高了城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述故障類型包括：系統(tǒng)故障、調(diào)壓室故障和閥門(mén)故障。具體地，在故障傳播規(guī)則中設(shè)置的故障類型可以包括城市天然氣管道系統(tǒng)各組成部件的不同故障模式，如調(diào)壓室故障，調(diào)壓室故障是指城市天然氣管道系統(tǒng)中放入調(diào)壓器出現(xiàn)故障。當(dāng)然故障類型還可以包括其他情況，具體根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，本發(fā)明實(shí)施例不作具體限定。設(shè)置好故障類型后，根據(jù)實(shí)際管道系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)對(duì)應(yīng)的情況，設(shè)置每個(gè)故障類型對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型修改策略，具體網(wǎng)絡(luò)模型修改策略的同上述實(shí)施例一致，此處不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估系統(tǒng)，根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)的故障類型設(shè)置故障類型以及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模型修改策略，進(jìn)一步獲取故障狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第二流量壓力信息。實(shí)現(xiàn)了局部管道系統(tǒng)故障對(duì)整個(gè)管道系統(tǒng)的故障影響評(píng)估，提高了城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性，并可以進(jìn)行整個(gè)城市天然氣管道系統(tǒng)的可靠性評(píng)估，為城市天然氣管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述拓?fù)鋱D建立模塊還用于：根據(jù)所述節(jié)點(diǎn)的作用將所述節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，所述節(jié)點(diǎn)的類型包括：源節(jié)點(diǎn)、第一類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)、第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)、第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)以及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。具體地，拓?fù)鋱D建立模塊在根據(jù)城市天然氣管道系統(tǒng)建立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D時(shí)，根據(jù)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的作用，將節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，本發(fā)明實(shí)施例中節(jié)點(diǎn)的類型包括：源節(jié)點(diǎn)、第一類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)、第二類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)、第三類中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)以及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。其中各類型的節(jié)點(diǎn)的作用同上述實(shí)施例一致，此處不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估系統(tǒng)，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的作用將節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，每一類型的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同的消耗流量以及節(jié)點(diǎn)壓力，將各節(jié)點(diǎn)的類型以及對(duì)應(yīng)的消耗流量等，存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)信息表中，以便后期計(jì)算管道系統(tǒng)的流量和壓力分配情況，提高了城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估的準(zhǔn)確性。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述第二流量壓力分配獲取模塊還用于：設(shè)置故障判據(jù)，在所述網(wǎng)絡(luò)模型中模擬系統(tǒng)故障，獲取所述管道系統(tǒng)在所述故障狀態(tài)下的對(duì)應(yīng)的流量壓力分配信息后，若根據(jù)所述故障判據(jù)和所述流量壓力分配信息判斷獲知所述管道系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，則將所述管道系統(tǒng)狀態(tài)信息作為所述第二流量壓力分配信息。具體地，第二流量壓力分配獲取在模塊模擬系統(tǒng)故障時(shí)，在注入系統(tǒng)故障后，根據(jù)故障傳播規(guī)則以及約束條件，獲取管道系統(tǒng)在故障狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的流量壓力分配信息。由于注入故障，可能導(dǎo)致管道系統(tǒng)不穩(wěn)定，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)設(shè)置故障判據(jù)，根據(jù)故障判據(jù)判斷當(dāng)前狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的管道系統(tǒng)的流量和壓力的分配是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，若是，則將該管道系統(tǒng)狀態(tài)信息作為第二流量壓力分配信息。將第二流量壓力分配信息與第一流量壓力分配信息進(jìn)行比較，進(jìn)行管道系統(tǒng)的故障傳播影響評(píng)估。其中故障判據(jù)的設(shè)置方法同上述實(shí)施例一致，此處不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例中的系統(tǒng)用于執(zhí)行上述實(shí)施例所述的方法，具體實(shí)施方式同上述實(shí)施例一致，此處不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例提供的城市天然氣管道系統(tǒng)故障傳播影響評(píng)估系統(tǒng)，可以評(píng)估和分析局部的系統(tǒng)故障對(duì)整個(gè)管道系統(tǒng)的影響，可以得出不同節(jié)點(diǎn)或管道的重要度，進(jìn)行系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)和冗余設(shè)計(jì)等。同時(shí)可以根據(jù)大量的仿真數(shù)據(jù)在模型中定位故障。根據(jù)故障傳播評(píng)估的大量的故障數(shù)據(jù)，可以建立數(shù)據(jù)庫(kù)，作為故障字典。如果發(fā)生故障，通過(guò)對(duì)不同位置的監(jiān)測(cè)信號(hào)比對(duì)和分析，搜索故障字典即可定位故障源，分析故障模式，采取相應(yīng)的解決方案。最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12