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申请/专利权人：中国市政工程华北设计研究总院有限公司

摘要：本发明公开了一种用于城镇燃气管网压力传感器布置的优化方法及系统，包含管网模拟单元、指标计算单元、重要度计算单元、节点比对及优化单元；通过燃气管网模拟软件模拟管网在各个节点或调压站处泄漏时所有节点和调压站的压力变化，计算不同节点和调压站的泄漏监测覆盖范围量、泄漏监测灵敏度、运行压力和运行流量，引入管龄和地区等级指标，计算各个节点和调压站的重要度，对节点进行筛选优化，确定压力传感器优化布置点；本发明方法考虑燃气管网实际运行现状，兼顾成本和监测效率，考虑评价指标变异性大小的同时兼顾指标间的相关性，可以给出在老旧城镇燃气管网更新改造中压力传感器的布置位置和优先顺序。

主权项：1.一种用于城镇燃气管网压力传感器布置的优化方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将城镇燃气管网中的n个节点及调压站作为待优化点，并进行编号，分别命名为A1、A2、···、Ai、···、An；将城镇燃气管网中各管道的信息输入燃气管网模拟软件，模拟并输出实际燃气管网的各个待优化点在正常工况下的运行压力P和运行流量Q；在各个待优化点处分别设置泄漏流量值ΔQ，模拟并输出实际燃气管网的各个待优化点在泄漏时自身压力变化值以及其他待优化点受泄漏影响导致的压力变化值，记为[ΔPAiA1，ΔPAiA2，···，ΔPAiAi，ΔPAiAj，···，ΔPAiAn]，其中ΔPAiAi表示待优化点Ai在泄漏时自身压力变化值，ΔPAiAj表示待优化点Ai在泄漏时Aj的压力变化值；将各个待优化点在泄漏时，所有待优化点的压力变化值采用矩阵[T]n×n表示： ；tij为矩阵[T]n×n中第i行、j列元素，tij=ΔPAiAj，i,j=1,2,3,···,n；步骤二、计算各个待优化点的泄漏监测覆盖范围量N、泄漏监测灵敏度S、运行压力P、运行流量Q、管龄Y、地区等级G指标值，具体如下：S201：计算各个待优化点的泄漏监测覆盖范围量N，所述的N的求解过程如下：第一步，根据步骤一中的矩阵[T]n×n，计算各个待优化点泄漏对其他待优化点的压力影响系数矩阵[Y]n×n，所述的压力影响系数矩阵[Y]n×n中第i行、j列元素Yi,j的计算公式为Yi,j=tjitjj=ΔPAjAiΔPAjAj，i=1,2,3,···,n，j=1,2,3,···,n，n为所有全部待优化点的数量；矩阵[Y]n×n中i行向量的元素代表待优化点Ai的压力受其他待优化点泄漏的影响程度；j列向量的元素代表其他待优化点的压力受到待优化点Aj泄漏的影响程度；第二步，通过标准差标准化法将矩阵[Y]n×n中各k列元素的标准差进行标准化，得到压力影响标准矩阵[Y']n×n；第三步，通过极值标准化法将矩阵[Y']n×n中各列元素的极值进行标准化，得到压力影响极值标准矩阵[Y'']n×n；第四步，通过欧氏距离法计算矩阵[Y'']n×n，得到泄漏压力影响模糊相似矩阵[R]n×n；第五步，设定待优化点压力相关性距离约束值μ，比较[R]n×n中所有元素与相关性距离约束值μ的大小，当[R]n×n的元素rij≤μ时，该元素转化为1，否则转化为0；将泄漏压力影响模糊相似矩阵[R]n×n转化为布尔矩阵[r]n×n；所述的μ范围：0＜u＜1；rij为泄漏压力影响模糊相似矩阵[R]n×n第i行、j列的元素，i,j=1,2,3,···,n；rij的大小反映矩阵[Y'']n×n第i行元素和矩阵[Y'']n×n第j行元素之间的相似程度，即待优化点Ai和Aj之间的压力相关性；第六步，通过将布尔矩阵[r]n×n按行求和，得到各待优化点作为压力监测点时的泄漏监测覆盖范围量N；S202：计算各个待优化点的泄漏监测灵敏度S；将压力影响极值标准矩阵[Y'']n×n中元素Y''i,j与布尔矩阵[r]n×n对应元素ri,j相乘，得到矩阵[S]n×n，并对矩阵[S]n×n按行求和，得到不同待优化点作为压力监测点时的泄漏监测灵敏度S；S203：读取步骤一中输出的各个待优化点正常工况下的运行压力P；S204：读取步骤一中输出的各个待优化点正常工况下的运行流量Q；S205：通过燃气公司管道安装竣工验收记录或者燃气信息化管理平台，确定各个待优化点所在管道的管龄Y；S206：通过燃气管网地理信息系统、燃气信息化管理平台或者人工巡检，确定各个待优化点所在管道的地区等级G，属于一级、二级、三级和四级地区，G分别赋值为1、2、3和4；步骤三、通过CRITIC权重法计算各个待优化点的重要度；步骤四、对待优化点进行筛选优化，得到压力传感器优化布置点。

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