一种供热管网的故障识别和优化方法与流程

本发明涉及供热系统及故障识别，尤其涉及一种供热管网的故障识别和优化方法。

背景技术：

1、供热管网是现代城市中至关重要的基础设施之一，提供热能供应给用户终端，满足城市中的采暖、热水和工业生产等需求。供热管网由热源、管道、用户终端以及辅助设备等部分组成。城市中的供热管网十分复杂，受地形、环境、季节、负荷等多种因素的共同影响，在长时间运行过程中通常会遇到各种故障、异常和效率低下的问题，例如管道堵塞、漏水、阀门故障、供热不足等，这不仅会导致能源浪费和经济损失，还可能对用户正常生活和工业生产造成影响。由于城市中使用的供热管网拓扑结构的复杂性和多变性，发生故障时及时并准确的判断原因非常困难，因此，对供热系统进行故障识别和优化具有重要的研究意义和实际应用价值。准确的故障诊断有助于及时采取维修措施，减少系统停机时间，提高供热系统的可靠性和稳定性。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一个目的在于提出一种供热管网的故障识别和优化方法，以实现通过采用数据驱动建模和机理模型结合的方法，对供热管网中发生的故障进行精确识别，提高了故障诊断的准确性，可保证供热系统的可靠性和稳定性。

3、本发明的第二个目的在于提出一种供热管网的故障识别和优化装置。

4、本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。

5、本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

6、本发明的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

7、为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种供热管网的故障识别和优化方法，包括：

8、获取所述供热管网故障发生时的监测数据；

9、根据所述监测数据，采用基于数据驱动的故障预测模型，预测初步故障原因；

10、根据所述初步故障原因，执行至少一次循环：

11、每执行一次循环，获取本次循环对应的基于所述初步故障原因假定的故障源项，并将本轮循环对应的所述故障源项加入到所述供热管网的机理模型中，以确定本轮循环对应的所述故障源项所指示的故障是否为所述供热管网发生的故障，并在本轮循环对应的所述故障源项所指示的故障是所述供热管网发生的故障的情况下，停止循环。

12、为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种供热管网的故障识别和优化装置，包括：

13、获取模块，用于获取所述供热管网故障发生时的监测数据；

14、预测模块，用于根据所述监测数据，采用基于数据驱动的故障预测模型，预测初步故障原因；

15、循环模块，用于根据所述初步故障原因，执行至少一次循环：

16、每执行一次循环，获取本次循环对应的基于所述初步故障原因假定的故障源项，并将本轮循环对应的所述故障源项加入到所述供热管网的机理模型中，以确定本轮循环对应的所述故障源项所指示的故障是否为所述供热管网发生的故障，并在本轮循环对应的所述故障源项所指示的故障是所述供热管网发生的故障的情况下，停止循环。

17、为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，该电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述第一方面的供热管网的故障识别和优化方法。

18、为了实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行前述第一方面的供热管网的故障识别和优化方法。

19、为了实现上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现前述第一方面的供热管网的故障识别和优化方法。

20、本发明实施例所提供的技术方案包含如下的有益效果：

21、通过获取供热管网故障发生时的监测数据，实现根据监测数据，采用基于数据驱动的故障预测模型，预测初步故障原因，从而根据初步故障原因，执行至少一次循环：每执行一次循环，获取本次循环对应的基于初步故障原因假定的故障源项，并将本轮循环对应的故障源项加入到供热管网的机理模型中，以确定本轮循环对应的故障源项是否为供热管网发生的故障，并在本轮循环对应的故障源项是供热管网发生的故障的情况下，停止循环。由此，可通过采用数据驱动建模和机理模型结合的方法，对供热管网中发生的故障进行精确识别，提高了故障诊断的准确性，克服了实际管网现场监测数据不足、故障预诊不可靠、后续解决故障能力较弱等方面的不足，有助于及时采取维修措施和为后续供热管网的运行、优化和设计提供指导，保证供热系统的可靠性和稳定性。

22、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种供热管网的故障识别和优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供热管网的机理模型包括下列中的至少一种：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将本轮循环对应的所述故障源项加入到所述供热管网的机理模型中，以确定本轮循环对应的所述故障源项所指示的故障是否为所述供热管网发生的故障，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于数据驱动的故障预测模型包括反向传播bp神经网络模型或者支持向量机模型；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据确定的所述供热管网发生的故障，确定所述供热管网中最容易受到所述故障影响的管路和设备，包括：

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述监测数据包括所述供热管网中任一部件的温度、压力、流量、用水量和燃烧用量中的一个或多个。

9.一种供热管网的故障识别和优化装置，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提出一种供热管网的故障识别和优化方法，其中，方法包括：获取供热管网故障发生时的监测数据；根据监测数据，采用基于数据驱动的故障预测模型，预测初步故障原因；根据初步故障原因，执行至少一次循环：每执行一次循环，获取本次循环对应的基于初步故障原因假定的故障源项，并将本轮循环对应的故障源项加入到供热管网的机理模型中，以确定本轮循环对应的故障源项所指示的故障是否为供热管网发生的故障，并在本轮循环对应的故障源项所指示的故障是供热管网发生的故障的情况下，停止循环。由此，可通过采用数据驱动建模和机理模型结合的方法，对供热管网中发生的故障进行精确识别，提高了故障诊断的准确性，可保证供热系统的可靠性和稳定性。

技术研发人员：贺凯,王野,周宇,刘圣冠,尚海军,王钰泽,史耀辉,乔磊,康敬德
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19