(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211117301.3 (22)申请日 2022.09.14 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115186942 A (43)申请公布日 2022.10.14 (73)专利权人 武汉智联时空科技有限公司 地址 430000 湖北省武汉市东湖新 技术开 发区关东街道武大园一路7号国家地 球空间信息产业基地五期武大慧园1 栋4层4号 (72)发明人 张创　闫跃郛　熊亮　裴俊冲　 邬海艳　尹希　 (74)专利代理 机构 北京集智东方知识产权代理 有限公司 1 1578 专利代理师 吴倩　龚建蓉 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (56)对比文件 CN 113963120 A,202 2.01.21 CN 103939749 A,2014.07.23 JP 20181732 93 A,2018.1 1.08 王海等.多热源环状管网的面向对象水力计 算方法. 《浙江大 学学报(工学版)》 .2012,(第10 期),全文. 高铁军等.供 水管网全网关阀预案与关键阀 门分析. 《哈尔滨工业大 学学报》 .2017,(第02 期),全文. 车德福等.基 于三维GIS的城市供 热管网信 息集成系统的开发与应用. 《矿山测量》 .2016, (第06期),全文. 审查员 涂丹辉 (54)发明名称 基于三维GIS的热力管网事故预警方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于三维GIS的热力管网事 故预警方法， 其包括如下步骤： S1、 建立拓扑关 系； S2、 根据输入的供热事故点的坐标查找对应 管段， 并确定在上游方向与该管段连接的最近的 换热站、 阀门； 以及查找在下游方向与该管段连 接的换热站、 阀门； S3、 查找所有换热站的下游换 热站、 阀门； S4、 确定受供热事故点影响的供热片 区； S5、 获得断供后各个供热片区的温度； S6、 确 定待分析范围内的离散样本点和待估值点， 并获 取对应的颜色值， 以绘制温度变化专题图； S7、 获 得若干时刻的温度变化专题图。 本发 明可以根据 GIS点线面拓扑关系、 事故点坐标分析出需关闭 的换热站、 阀门， 以减少损失， 同时可得出温度时 态变化趋势。 权利要求书3页 说明书8页 附图6页 CN 115186942 B 2022.11.18 CN 115186942 B 1.一种基于三维GIS的热力管网事故预警方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1、 获取热力管线数据、 热源厂数据、 换热站数据、 供热片区数据， 并建立热力管线、 热 源厂、 换热站以及供热片区之间的拓扑关系； 其中， 所述热力管线数据包括： 管段数据以及 管点数据； S2、 根据输入的供热事故点的坐标查找与该供热事故点距离为X的管段， 并确定在上游 方向与该 管段连接的最近的换 热站/阀门； 以及查找在下游方向与该管段连接的换热站以及在下游方向与 该管段连接的阀门， 并 放入直接下游目标对象集 合中； S3、 根据换热站、 阀门的拓扑关系， 查找直接下游目标对象集合中所有换热站的下游换 热站以及所有阀门的下游阀门， 并放入所有下游目标对象集 合中； S4、 遍历直接下游目标对象集合及所有下游目标对象集合中的目标对象， 并根据换热 站/阀门与供 热片区之间的关联关系确定受供 热事故点影响的供 热片区； S5、 获得热力断供后受供 热事故点影响的各个供 热片区的温度； S6、 确定待分析范围内的离散样本点和待估值点， 并获取与离散样本点温度和待估值 点温度对应的颜色值， 以绘制出某一时刻的温度变化专 题图； 以及S7、 按预定的时间间隔重 复步骤S6， 以获得若干时刻的温度变化专题图， 并根据时 间变化预览温度变化趋势， 以从中获取 热力管网事故预警信息 。 2.如权利要求1所述的热力管网事故预警方法， 其特征在于， 热力管线数据、 热源厂数 据、 换热站数据、 供 热片区数据来自于shp或mdb格式文件。 3.如权利要求1所述的热力管网事故预警方法， 其特 征在于， 所述 步骤S1包括： S11、 遍历热力管线数据中的管段数据， 确定每一管段数据所对应管段的两端端点， 且 遍历每一管 段数据所对应管 段上的管点数据， 并根据管点数据属性字段确定该 管点类型； 若确定该管点为特征物或附属物， 则分别计算该管点与管段两个端点之间的平面距 离； 若某一平面距离小于平面距离阀值， 则再计算该平面距离所对应管段端点和该管点的 高程差值和/或埋深差值， 若该高程差值和/或埋深差值小于或等于差值阀值， 则认为该平 面距离所对应管 段端点和该 管点为连接关系； S12、 在数据库中记录热力管线的id、 管 段端点所 连接的管点 id及管点类型； S13、 遍历数据库中存储的换热站以及阀门类管点数据， 以此查找每一换热站的上游换 热站以及每一阀门的上游阀门， 且每一换 热站以及每一阀门均有与其唯一对应的id； S14、 计算供 热片区面积， 并将供 热片区按面积从小到大排序； S15、 遍历每一管 段数据所对应管 段上的管点数据； 若管点为换热站/ 阀门， 则遍历供热片区数据， 判断换热站/阀门是否在某一供热片区 内； 若管点为换热站/阀门， 且在某一供热片区内， 则根据供热片区面积以及供热片区数据 判断该供热片区是否被包含于或 内接于其他供热片区中， 若 该供热片区未被包含于或内接 于其他供热片区中， 则建立该 管点与该 供热片区的关联关系。 4.如权利要求3所述的热力管网事故预警方法， 其特征在于， 所述供热片区通过n个点 围成的多边形来表示， 每 个点均有对应的点 坐标。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115186942 B 25.如权利要求3所述的热力管网事故预警方法， 其特征在于， 查找每一换热站的上游换 热站与查找每一阀门的上游阀门的步骤相同， 均包括如下步骤： S131、 建立队列o l和空集合cs， 将每一目标对象的id均放入队列o l中； S132、 将队列ol中的队首id出队， 放入空集合cs中， 并记为fid， 并根据管段端点与管点 的连接关系查找终点 为fid的管 段ll； S133、 遍历管 段ll， 确定各 管段ll的起点sid及起 点类型； 若起点sid的起点类型与目标对象相同， 则遍历fid及其所有后继节点， 构建类型与目 标对象相同的所有点的集 合pl， 该起 点sid即为 集合pl中所有点的上游目标对象； 若起点sid的起点类型不与目标对象相同， 则判断起点sid是否在集合cs中， 若不在， 则 将起点sid放入队列ol中， 并建立起点sid的后继节点列表sl， 在后继节点列表sl中加入 fid， 若在， 则直接在已有的起 点sid的后继节点列表sl中追加fid即可； S134、 重复步骤S132 ‑S133， 直至队列o l为空。 6.如权利要求1所述的热力管网事故预警方法， 其特征在于， 步骤S2中， 查找在下游方 向与与该供热事故点距离为X的管段连接的换热站以及在下游方向与该管段连接的阀门的 步骤相同， 均包括如下步骤： S21、 建立队列 ol’和空集合cs ’， 将与该供热事故点距离为的管段的终点放入队列ol ’； 每一管段的终点均有与其唯一对应的id ’； S22、 将队列ol ’中的队首id ’出队， 放入空集合cs ’中， 并记为fid ’， 并根据管段端点与 管点的连接关系查找起 点为fid’的管段； S23、 遍历起 点为fid’的管段， 确定终点eid和终点类型； 若终点eid的终点类型为目标对象， 则该终点eid为该供热事故点的直接下游目标对 象， 放入直接下游目标对象集 合ms中； 若终点类型不为目标对象， 则判断该终点eid是否在空集合cs ’中， 若不在， 则将该终点 eid放入o l’中； S24、 重复步骤S2 2‑S23， 直至队列o l’为空。 7.如权利要求1所述的热力管网事故预警方法， 其特征在于， 步骤S5包括如下步骤： 根 据正常供热时需热场所内 的温度 、 断供 时长后需热场所 内的温度 、 断供 时长后需 热场所内的温度 建立二次方程组： 其中， 所述断供指停止对需热场所提供热力， 且 t2＞t1； 根据所述二次方程组解得二次 曲线方程系数 ； 进一步获取断供 t时长后需热场所内的温度 的估计方程： ， 由 此获得热力断供后受供 热事故点影响的各个供 热片区的温度。 8.如权利要求1所述的热力管网事故预警方法， 其特征在于， 所述步骤S6包括以下步 骤： S61、 确定待分析范围的四至点(minx,miny,maxx,maxy)， 并在水平方向以步长sw、 在垂权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115186942 B 3