蒸汽凭借其无污染、成本低的优良特性,被长期作为石油化工等重工业的主要能源传输介质。蒸汽管网作为蒸汽运输设备,将蒸汽运输到各个用汽点。由于蒸汽管网的规模大,分布广等特点,且存在硬件设备老化故障的现实情况,导致管网运行状态难以辨识和控制;测量仪表数据通常表现出不完整,精度低,一致性差等。这些问题在能源管理、实时调度与优化控制等方面为企业管理带来巨大挑战,直接影响到企业的经济性与安全性。面对以上问题,本文在改善现场测量数据的数据质量上,结合蒸汽管网的水力热力耦合模型、Flowmaster软件仿真做了大量工作;基于IAPWS-IF97水和蒸汽热力学性质方程开发了蒸汽管道管网流量自动计算软件,为蒸汽管网设计改造、管理系统研究提供了技术支持;提出了将LSTM预测算法应用于蒸汽管网故障检测的方法。本文的主要内容包括:（1）针对蒸汽管网数据一致性差的问题,分别研究了计算模型与仿真软件的管网模拟效果。研究了蒸汽管网水力热力计算模型,同时利用仿真软件Flowmaster获得了蒸汽管网仿真结果,对实际测量数据进行了验证比对,结果证明计算模型与仿真软件各具优势,并行考虑对模拟蒸汽管网模型更具合理性。（2）针对蒸汽管网的数据不完整的问题,设计了管道管网瞬时流量的自动计算软件。将蒸汽管网的计算精度提高到最大相对误差3%。（3）针对蒸汽管网系统在线数据监测准确率不高的问题,提出了将LSTM预测算法应用到蒸汽管网故障检测中的思路。讨论了主元分析法（PCA）、支持向量机（SVM）、神经网络等多种典型的数据驱动故障检测方法,独立性的提出了将LSTM预测算法应用到蒸汽管网故障检测中的方法。（4）根据华电集团下沙工业园区供热蒸汽管网工程实例,设计算法对比实验,验证了LSTM预测算法在蒸汽管网故障检测方向上的工程应用价值,故障检测准确率达到92%,相比传统故障检测算法准确率更高。本文通过对蒸汽水力热力计算模型与蒸汽管网仿真的研究,同时对水和蒸汽的热力学参数计算的软件开发,提升了现场测量数据质量。将成熟的时间序列预测算法LSTM,应用到工业园区蒸汽管网运行状态的精准有效监控中,有效提高了企业蒸汽管网的运行安全系数和节能降耗效率,对蒸汽管网的实时监测和优化管理有重要意义。