基于WTK的地下管网的虚拟设计

针对地下管网系统中的管路在三维空间纵横交错及管路敷设设计工作繁杂的问题,基于管路路径的三维空间数据和3DS Max平台,通过Max Script语言程序和实体造型技术,调用3DS Max的相关命令生成管路的三维实体模型;借助于虚拟现实硬件,在WTK软件平台上调用管路的三维实体模型,实现了管网系统的三维虚拟设计和真实感、沉浸感显示;讨论了WTK软件平台上图形用户界面的设计方法和步骤,完成了地下管网虚拟设计系统的用户界面设计。     

基于虚拟现实的城市供水管网仿真系统

建立虚拟城市供水管网运行仿真系统,在三维场景中模拟城市供水管网运行工况,有明确的工程意义。首先建立供水管网工程数据库,以保证仿真模型具有较高的精度。进而利用MultiGen Creator构建供水管网阀门、管段等部件三维模型,建立城市供水管网三维模型。最后采用Vega驱动三维模型,通过VC++ MFC程序设计及EPANET工具箱实现运行工况视景仿真。基于虚拟现实的城市供水管网仿真系统可直观显示城市供水管网信息,实现对供水管网拓扑结构及各种运行工况的仿真。该系统克服传统地理信息系统的局限性,并且具有较高准确性和可靠性。     

虚拟阻抗法在水电工程仿真自动建模中的应用

在大型水利水电工程中 ,管道系统结构复杂 ,而且包含各种非管道元件 ,在该类系统的仿真中初值计算通用性很差 ,影响了系统仿真的自动建模。该文基于管网的恒定流计算方法 ,同时考虑各种非管道元件的特性 ,提出一种新的包括各种非管道元件在内的管网计算方法——虚拟阻抗法 ,解决了初值计算通用性差的困难。该方法适合各种复杂的管道系统布置 ,计算结果合理 ,使大型水利水电系统仿真的自动建模得以真正实现     

三维数字管网地理信息系统

"数字管网"是"数字城市"的重要组成部分,传统的二维平面图形难以描述管网的复杂空间结构,在三维虚拟场景中对管网进行可视化管理是当前研究的热点。在参与某数字园区项目的基础上,本文系统地阐述了管网的测量、矢量化、三维建模及编程开发等技术的实现过程,研究了其中的关键技术,提出了三维数字管网地理信息系统的构建方法,实现了管网的可视化管理。     

天然气管网系统性能评价指标及方法研究进展

目前中国对天然气的需求与消费扩大,天然气管网建设势必要加快.天然气管网系统在服役过程中的事故率和安全风险难以控制,从而会极大影响天然气管网供应格局的形成.近年来,中外对天然气管网系统的性能评价指标及方法已经取得了大量的研究成果,但是中国油气管道领域的应用实例仍然较少,未形成一套完整的、全面的天然气管网系统性能评价指标及方法体系.通过总结现有研究成果发现,管网结构可靠性评价主要是采用故障树分析、蒙特卡洛模拟方法来计算管网系统的失效概率,从而量化管网系统的可靠性.管网供气可靠性评价主要是基于概率统计方法,建立天然气管网系统日需求-日供给干涉模型,并结合TGNET软件或蒙特卡洛模拟法,求解出管网系统的供气可靠度;管网经济性评价主要侧重于投资估算和财务评价;管网适应性评价主要是通过模拟软件建立管网水力计算模型,从而分析管网在不同工况下的输送效率.同时也指明了建立管网系统评价模型、划分评价指标等级是未来的研究重点;采用极限状态设计理论,并准确计算管网系统发生失效或故障的概率是未来的研究难点.以上综述内容对于开展天然气管网系统性能评价指标及方法的理论研究与现场应用具有一定的借鉴价值.     

城市供水管网改扩建优化方法的研究

管网布局和离散管网的优化一直是城市供水管网系统改扩建优化设计中的2大难题．提出了给水管网改扩建优化设计的数学模型,并采用模拟退火的玻尔兹曼机这一神经网络技术进行求解,直接得到了市售管径和优化的改造布局;且整个系统采用系统工程的分解协调法来优化．     

采用关联模型的离心压缩机喘振工况数值研究

为了研究管网系统特性对离心式压缩机喘振的影响,建立了包含温度项的关联模型,将管网效应耦合到压缩机出口的边界条件中,实现了压缩机系统从稳定工况到喘振工况的数值模拟。对一离心压缩机流道和无叶扩压器流场进行了非定常数值模拟,结合关联模型得到喘振时压缩机出口处压力及质量流量脉动随时间的变化情况,分析了管网容量、管网出口流量等管网参数对压缩机系统喘振的影响。模拟结果显示:所建模型能捕捉到喘振工况下压缩机出口的参数变化特征;随着管网容量的增大或管网出口质量流量的减小,压缩机出口流量、总压波动幅值增大,工况向喘振振荡特性转变;管网容量对失速频率影响较大,而管网出口流量的变化对压缩机的失速频率影响较小。该研究对进一步分析压缩机管网系统相互影响和喘振预测具有参考价值。     

基于Windows CE的管网自动成图系统

为降低管网外业探测的复杂度,本文针对Windows CE嵌入式平台的特点和地下管网普查的专业要求,结合实际应用需求对管网信息采集成图进行了分析和设计;通过运用Visual Studio2005等开发工具设计了一套地下管网自动成图系统。项目生产验证表明:该系统运行稳定良好,能有效提高普查的工作效率,使管网普查工作更加方便快捷。     

基于Android供水管网移动端巡检系统设计

目的解决传统的经验式供水管网巡检模式导致的巡检效率低、监控手段落后、抢险维修应急反应不及时和管网系统信息利用率不高等问题.方法分析供水管网现状,结合企业科技化需求,提出一种结合Arc GIS管网地理空间系统和SCADA管网监测点的监控系统,以Android移动终端为平台,利用终端GPS定位系统和4G网络通讯交互的现代化技术,以SOA设计理念和Ajax技术设计系统架构,利用UML序列法对供水管网巡检系统应具有的主要功能进行设计.结果构建集供水管网信息采集、巡检系统导航定位、管网事故抢险维修和系统信息管理为一体的供水管网移动端巡检系统.结论实现了供水管网巡检的高效智能运行,提高了企业信息化水平.     

面向服务的供水管网模型应用模式及其实证研究

该文提出面向服务的供水管网模型应用模式,通过建立独立的供水管网模型系统,把模型构建与模型应用区分开。在该模式中,集中维护的模型与分布的模型应用通过模拟服务接口连接。进而基于提出的模式,构建供水管网模型系统框架,包括管网模型管理模块和管网模型模拟服务模块,提供了管网模型参数管理、管网模型参数识别、管网模拟服务监控以及系统参数设置等功能,可以解决供水管网管理系统中管网模型管理维护困难的问题。最后以东莞市典型供水管网为案例对象,选择EPANET作为水力与水质模拟的模型软件,采用微软ASP.NETXMLWeb服务和IIS服务器技术构建了模型模拟服务接口系统,构建了供水管网模型系统,并进行了模型应用研究,取得了预期效果。     

园区供热管网泄漏工况建模及分析

为提高供热系统的安全性及故障诊断系统的准确性,依据图论理论对某园区供热管网泄漏工况进行水力特性建模,并通过管网能量平衡方程求解不同工况下的用户室内温度.分析了不同泄漏工况对供热管网水力工况和热力工况的影响.研究结果表明:供热管网中任意点发生泄漏故障均会对系统水力特性产生影响,并且泄漏点距离循环水泵越近对供热系统管段流量影响越大;供热管网水力特性的变化将会对热力特性产生耦合影响.本研究可为供热管网泄漏事故预判及故障诊断等提供参考依据.     

用MTLAB分析流体输配管肉的初步研究

在暧通空调领域，涉及大量的流体输配管网分析问题。要进行系统设计优化分析、运行调节方案分析等等，都需要对管网的水力工况进行定量分析。文章运用图和流体管网的基本理论，用MATLAB对流体输配管网的分析进行了初步研究。根据管网的基本回路分析法，提出了一种方便可靠的将管道系统转化为网络图的描述方法，以及从管网的网络图直接生成管网分析所需要的一些基础矩阵的方法。对MATLAB的功能及其对于求解管网分析问题的高效率特性进行了分析，并开发了相应的程序。     

运用VBA实现EPANET管网拓扑结构的应用

EPANET作为目前普遍使用的管网建模软件,在管网设计、运行管理方面发挥巨大的作用.然而,从CAD导入管网拓扑结构时由于缺乏管道直径属性,制约着管网建模效率.EXCEL中的VBA功能具有简单易学特点,通过VBA针对EPAENT管网模型拓扑结构开发的管道直径自动赋值程序简明易懂,操作便捷,大大增强了管网建模速度.     

城市给水管网的优化布置

管网规划与布置是管道系统规划的关键部分，对工程投资、运行状况和管理维护有很大影响。针对目前城市给水管网布置中存在的一些问题，分析了管网简化对优化设计的影响，并提出了管网图形简化的方法。     

基于水力模型的供水管网分区管理在北方某市的应用

以实现某市供水管网分区管理为目标,在管网水力模型的基础上,根据北方城市供水系统的特定要求,将网络社区划分算法与管网分区管理理念相结合进行分区。结果表明:分区后东一区和西二区的管网压力有所上升,其他四个子区域压力呈现下降趋势,城市管网供水压力得以均衡。拓扑算法分区与理论分区相结合的管理方案能够有效降低管网漏失水量,提高供水安全可靠性。西二区一级水质百分比上升59.13%,其他区域水质发生不同程度变化,优质水百分比上升,水在管网中的停留时间得到有效缩短。管网分区后可为水务公司带来114.038万元的年收益。研究成果对改善供水管网管理及提高水务公司运行效率具有参考价值。     

基于GSM/GPRS的城域化管网泄漏监测与定位系统

针对城市供水管网的地下破裂和泄漏,设计了基于GSM/GPRS通信的远程泄漏监测与定位系统.由管网监测终端实时采集管网流量、流速、流向和压力,通过GPRS网络实现远程数据传输;系统基于GIS技术构建,针对供水管网突发性的爆管和地下泄漏特点,综合运用了负压波和流量检测法进行泄漏模式识别与漏点定位,可及时、准确的发现和定位泄漏点.该系统运用GPRS网络实现了低成本、高效率的城域化、网络化的管网泄漏检测,为城市供水管网的应急抢险提供了一个良好的平台,在实际使用中取得良好的效果.     

通用性星树状油气管网布局优化模型研究

集输管网结构复杂、投资大,是油气田建设的重要组成部分,优化集输管网布局方案是油气田降低开发成本的关键之一.由于星树状管网在集输系统中被广泛使用,针对星树状管网最优布局问题,开展了星树状管网布局优化模型的研究,重点关注了集输站处理容量和集输半径的约束限制,建立了Q模型、R模型、QR模型等含有大量离散变量的混合整数线性规划...     

管道网络系统的弱关联性及其应用

在研究管道网络的基础上，首次引入并定义了系统弱关联的概念．利用管道网络的弱关联性，提出了一种把大规模管道网络分解成子管网进行求解的新方法——重叠分解迭代法．该方法已成功地应用于大规模煤气低压管网的平差计算和优化设计     

Research on a New-style Pipeline Inspection Robot System

IntroductionRecently pipe is used widely on the industry,agriculture and daily life. Natural gas and oil supplybecomes one of the fundamental public services and itsimpact on the urban infrastructure is getting larger. Theurban oil/gas pipelines, as they are buried under theground, are prone to external corrosion usually derived bymoisture and chemical agent in soil, which causes materiallosses of the pipe wall. Also, cracks in the welded regionand the da…