随着中国城市化率提高,供热管网规模快速增长,管网状况愈加复杂。泄漏作为供热管网的主要运行故障,产生的原因有很多,并且管网埋地较深,若泄漏的时间和位置不能快速确定,会造成较大的经济损失,影响人们正常生活。本文在总结分析以往供热管网泄漏诊断研究成果的基础上,提出基于变点理论经典方法——累积和（Cumulative Sum,CUSUM）方法和泄漏仿真模型的集中供热管网泄漏故障诊断方法,以期能够诊断出供热管网中的较小泄漏,快速发出泄漏报警信号,并准确诊断泄漏位置。首先,本文基于图论理论、基尔霍夫定律和管路特性方程等,得到供热管网正常工况和两种泄漏工况的仿真模型,系统地给出了泄漏仿真建模方法与流程,并结合CUSUM方法提出了供热管网泄漏故障诊断方法,给出该方法中阈值h和漂移参数k的不同选取方法。泄漏故障诊断方法主要内容为:计算管网补水流量累积和,当累积和超过阈值即发出泄漏报警信号;倒推变点发生位置,计算泄漏流量;根据泄漏前后实际压力与仿真压力变化,确定具体泄漏位置。其次,以供热实验管网为基础,通过MATLAB软件建立单热源枝状管网节点泄漏和管段泄漏仿真模型,针对五种不同泄漏工况:节点泄漏工况J1和J2,管段泄漏工况G1、G2和G3,分别进行仿真和实验研究。结果表明:五种不同工况下,各用户仿真流量和实验流量最大相对误差的绝对值分别为4.61%、4.74%、4.92%、4.80%和4.90%,各节点仿真压力和实验压力最大相对误差的绝对值分别为4.71%、3.71%、3.81%、4.56%和3.93%,证明了该仿真模型的有效性和准确性。然后,基于供热实验管网,根据泄漏工况的复杂性进行实验方案设计,结合实验数据得到合适的阈值h=5σ、漂移参数k=1.015;经过分析后选择递推最小二乘（Recursive Least Square,RLS）算法作为实验数据预处理方法;设计五种不同压力采集点分布方案用于泄漏位置诊断,对比后发现将压力采集点设置在用户1、10和18的供回水分支节点时诊断效果最佳。结果表明:本方法对实验管网诊断所得泄漏报警时间为泄漏开始后2.2s,未发生误报、漏报和延迟报警等情况;诊断所得最大泄漏流量与实验值最大相对误差为1.60%,对泄漏位置诊断准确率达73.1%。证明该泄漏故障诊断方法的可用性。最后,利用实际供热管网结构数据和实际运行时各用户压力、流量等数据,建立该管网正常工况和节点、管段泄漏工况仿真模型,将泄漏诊断方法应用于实际管网,并进行管网泄漏工况数据分析。结果表明:管网正常工况仿真压力与实际压力的相对误差的绝对值最大为3.91%;泄漏诊断结果显示,在泄漏发生后61s即发出报警信号,得到最大泄漏流量与数据分析结果的相对误差为1.10%,泄漏位置诊断结果与数据分析结果也较为接近。说明本文提出的供热管网泄漏故障诊断方法有较强的实用性。