地下管網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，各種各樣、縱橫交錯(cuò)的管道構(gòu)成了地下錯(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng)系統(tǒng)。地下管網(wǎng)系統(tǒng)在城市日常生活、生產(chǎn)中處于舉足輕重的地位，因此地下管網(wǎng)的在線監(jiān)測(cè)和故障排查工作也越來(lái)越引起人們的重視。根據(jù)管道內(nèi)介質(zhì)的不同可以把管網(wǎng)系統(tǒng)分為非流體管道和流體管道，非流體管道如電力電纜管道；流體管道如給水管道、排水管道、燃?xì)夤艿赖取５侥壳盀橹?，關(guān)于地下管網(wǎng)的整體性監(jiān)測(cè)和診斷的有效方法還比較少，并且大多集中在單一長(zhǎng)距離管道離線研究方面

2、。
　　針對(duì)地下管網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)和故障診斷問(wèn)題，本文分別選取了固體介質(zhì)類的電力電纜和流體介質(zhì)類的給水管道進(jìn)行了研究。
　　對(duì)于電力電纜的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷問(wèn)題，首先進(jìn)行了電纜絕緣故障的定性研究，探討了地下電纜發(fā)生絕緣故障時(shí)的零序電流信號(hào)變化規(guī)律，建立了電纜仿真模型，仿真分析結(jié)果表明，附加低頻交流法的零序電流信號(hào)可以靈敏的監(jiān)測(cè)到具體某根電纜的接地故障情況。根據(jù)此方法可以在復(fù)雜龐大的電力電纜網(wǎng)絡(luò)中快速的判定具體那根電纜發(fā)生了故障。其

3、次進(jìn)行了電力電纜的故障定位算法研究，研究了小波分析在電纜故障行波信號(hào)處理方面的優(yōu)勢(shì)，利用小波分析提取信號(hào)模極大值法可以準(zhǔn)確的找到故障行波反射波頭的位置，從而實(shí)現(xiàn)電纜故障的定位。搭建了三相電纜的30km、50km和80km下的單相接地故障、兩相接地故障、單相斷路故障的電纜故障模型，經(jīng)過(guò)仿真計(jì)算，結(jié)果表明應(yīng)用小波分析電纜故障行波信號(hào)法可以準(zhǔn)確的判定電纜的故障位置，誤差不超過(guò)5％。
　　對(duì)于流體管道中給水管網(wǎng)的在線監(jiān)測(cè)和故障診斷研究，運(yùn)

4、用 EPANET和模糊聚類分析方法討論了給水管網(wǎng)壓力檢測(cè)點(diǎn)的布置選擇，提出來(lái)一種更優(yōu)化合理的檢測(cè)點(diǎn)布置方法。計(jì)算結(jié)果對(duì)比表明，運(yùn)用新方法得到的壓力檢測(cè)點(diǎn)位置更準(zhǔn)確，大大減少了監(jiān)測(cè)點(diǎn)的不確定度和冗余度。對(duì)于給水管網(wǎng)的泄露故障定位，研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性映射理論在給水管網(wǎng)故障定位中的應(yīng)用，并在 EPANET中建立給水管網(wǎng)的泄露故障模型，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練和驗(yàn)證，結(jié)果表明基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)給水管網(wǎng)的泄露故障可以起到很好的定位效果，定位誤差在2