管道泄漏检测方法及装置制造方法及图纸

技术编号:14768862 阅读:171 留言:0更新日期:2017-03-08 13:03
本发明专利技术实施例提供的管道泄漏检测方法及装置包括:接收多个传感器分别获得的管道沿线的压力值;根据所述压力值的变化,获得泄漏点的初选位置,从所述多个传感器中确定所述泄漏点的初选位置的两侧的各两个传感器;根据所述初选位置的一侧的两个传感器发送的压力值获得第一压力梯度方程,根据所述初选位置的另一侧的两个传感器发送的压力值获得第二压力梯度方程;根据所述第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程,获得所述泄漏点的第一位置。与现有的管道泄漏检测方法相比,本发明专利技术实施例提供的管道泄漏检测方法能够在实现准确定位的同时降低铺设成本,有着较强的推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及检测
,具体而言,涉及一种管道泄漏检测方法及装置
技术介绍
随着中国经济的腾飞和运输工业的蓬勃发展,管道运输已成为继公路、铁路、水运和航空之后第五大交通运输方式。但由于管道管龄的增长,老化腐蚀、地质灾害及人为破坏等原因引起的管道泄漏事故时有发生,在造成经济损失和资源浪费的同时,也对环境造成了较大威胁。目前,国内对管道泄漏进行检测的方法包括:流量平衡法、分布式光纤法等,流量平衡法根据管道进出口流量是否平衡来检测管道是否发生泄漏,但无法实现泄漏点的定位;分布式光纤法通过与管道平行铺设一条分布式光纤,通过获取管道沿线温度变化确定泄漏位置,该方法灵敏度较高,但铺设成本较高,且不易维护。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术实施例提供了一种管道泄漏检测方法及装置,与现有的管道泄漏检测方法相比,本专利技术实施例提供的管道泄漏检测方法能够实现准确定位的同时降低铺设成本。为实现上述目的,本专利技术实施例提供了一种管道泄漏检测方法,所述方法包括:接收多个传感器分别获得的管道沿线的压力值;根据所述压力值的变化,获得泄漏点的初选位置,从所述多个传感器中确定所述泄漏点的初选位置的两侧的各两个传感器;根据所述初选位置的一侧的两个传感器发送的压力值获得第一压力梯度方程,根据所述初选位置的另一侧的两个传感器发送的压力值获得第二压力梯度方程;根据所述第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程,获得所述泄漏点的第一位置。本专利技术实施例还提供了一种管道泄漏检测装置,应用于控制器,所述装置包括:压力值接收模块,用于接收多个传感器分别获得的管道沿线的压力值;初选位置获得模块,用于根据所述压力值的变化,获得泄漏点的初选位置,从所述多个传感器中确定所述泄漏点的初选位置的两侧的各两个传感器;梯度方程获得模块,用于根据所述初选位置的一侧的两个传感器发送的压力值获得第一压力梯度方程,根据所述初选位置的另一侧的两个传感器发送的压力值获得第二压力梯度方程;第一位置计算模块,用于根据所述第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程,获得所述泄漏点的第一位置。本专利技术实施例提供的管道泄漏检测方法及装置的有益效果为:本专利技术实施例提供的管道泄漏检测方法及装置包括:接收多个传感器分别获得的管道沿线的压力值。根据压力值的变化,可以获得泄漏点的初选位置,并从多个传感器中确定初选位置两侧的各两个传感器。根据初选位置两侧的各两个传感器分别获得第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程。再根据第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程获得泄漏点的第一位置。本专利技术实施例提供的管道泄漏检测方法通过多个传感器可以将管道分为由传感器分隔的小段,然后再根据传感器获得的压力值的变化确定管道泄漏点所在的小段,然后根据该小段两侧的传感器获得的压力值对管道泄漏点进行定位,与现有的管道泄漏检测方法相比,本专利技术实施例提供的管道泄漏检测方法能够在实现准确定位的同时降低铺设成本,有着较强的推广价值。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的管道泄漏检测方法的流程图;图2是两加压站之间的多个传感器分布的结构示意图;图3是正常工况与泄漏工况时压力分布的对比图;图4是本专利技术实施例的一种具体实施方式提供的管道泄漏检测方法的流程图;图5是获得负压波波速函数的方法的流程图;图6是负压波波速函数拟合的曲线示意图;图7是本专利技术实施例提供的管道泄漏装置的示意性结构框图;图8是本专利技术实施例的一种具体实施方式提供的管道泄漏检测装置的示意性结构框图;图9是与图5对应的装置的示意性结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。请参见图1,图1示出了本专利技术实施例提供的管道泄漏检测方法,包括如下步骤:步骤S110,接收多个传感器10分别获得的管道沿线的压力值。在管道运输中,优选地,在长输油气管道中,一段管道往往连接两个加压站20,多个传感器10则可以在两个加压站20之间均匀分布,也可以非均匀分布,并且在靠近加压站20的输入端以及输出端可以分别安装两只传感器10,详情请参见图2,多个传感器10中相邻两个传感器10之间的间距可以为n,并且靠近加压站20的位置可以连续设置两个传感器10。优选地,多个传感器10的数量可以大于或等于八个。多个传感器10中的每个均获得管道沿线的压力值,并将压力值发送给控制器。通过多个传感器10的布设,适当缩短了压力梯度的区间,能够降低泄漏点定位的误差。传感器10可以通过无线传输的方式向控制器发送获得的压力值,也可以通过通信光纤传输的方式向控制器发送获得的压力值,通信光纤可以将多个传感器串接,有利于降低铺设成本。传感器的具体传输方式不应该理解为是对本专利技术的限制。步骤S120,根据所述压力值的变化,获得泄漏点的初选位置,从所述多个传感器10中确定所述泄漏点的初选位置的两侧的各两个传感器10。控制器具体可以对比管道泄漏时所述管道沿线的压力值以及管道未泄漏时所述管道沿线的压力值,获得所述泄漏点的初选位置,管道沿线的压力值由上述的传感器10获得。详情请参见图3,管道泄漏时的泄漏工况曲线与管道未泄漏时的正常工况相比,泄漏点两侧的压力下降较大,且泄漏点上游压力梯度变陡,泄漏点下游的压力梯度变缓。具体在图3中,泄漏点在距离起点20千米至30千米的范围内。起点可以为管道两侧的加压站20中的一个。泄漏点上游指的是管道内运输的物质来的方向,泄漏点下游指的是管内内运输的物质流向的方向。同时,泄漏点两侧的传感器10能够首先检测到压力变化时产生的负压波脉冲信号,且信号较强。步骤S130,根据所述初选位置的一侧的两个传感器10发送的压力值获得第一压力梯度方程,根据所述初选位置的另一侧的两个传感器10发送的压力值获得第二压力梯度方程。根据泄漏点的初选位置的两侧的各两个传感器10分别获得第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程。具体地,如图3所示,已判断出泄漏点的初选位置在距起点20千米至30千米的范围内,则可以选取距起点10千米的传感器10以及距起点20千米的传感器10获得第一压力梯度方程,选取距起点30千米的传感器10以及距起点40千米的传感器10获得第二压力梯度方程。步骤S140,根据所述第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程,获得所述泄漏点的第一位置。第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程均可以为一元一次方程,联立第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程,可以解出唯一的解,该解即为泄漏点的第一位置。本专利技术实施例提供的管道泄漏检测方法通过多个传感器10可以将管道分为由传感器10分隔的小段,然后再根据传感器10获得的压力值的变化确定管道泄漏点所在的小段,然后根据该小段两侧的传感器10获本文档来自技高网...
管道泄漏检测方法及装置

【技术保护点】
一种管道泄漏检测方法,其特征在于,所述方法包括:接收多个传感器分别获得的管道沿线的压力值;根据所述压力值的变化,获得泄漏点的初选位置,从所述多个传感器中确定所述泄漏点的初选位置的两侧的各两个传感器;根据所述初选位置的一侧的两个传感器发送的压力值获得第一压力梯度方程,根据所述初选位置的另一侧的两个传感器发送的压力值获得第二压力梯度方程;根据所述第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程,获得所述泄漏点的第一位置。

【技术特征摘要】
1.一种管道泄漏检测方法,其特征在于,所述方法包括:接收多个传感器分别获得的管道沿线的压力值;根据所述压力值的变化,获得泄漏点的初选位置,从所述多个传感器中确定所述泄漏点的初选位置的两侧的各两个传感器;根据所述初选位置的一侧的两个传感器发送的压力值获得第一压力梯度方程,根据所述初选位置的另一侧的两个传感器发送的压力值获得第二压力梯度方程;根据所述第一压力梯度方程以及第二压力梯度方程,获得所述泄漏点的第一位置。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:接收所述初选位置的两侧的各一个传感器分别获得的负压波信号,所述负压波信号包括第一子负压波信号以及第二子负压波信号;对所述第一子负压波信号以及第二子负压波信号分别进行小波变换;对进行小波变换后的第一子负压波信号以及第二子负压波信号分别通过滑动窗口算法寻找负压波拐点,所述负压波拐点包括与第一子负压波信号对应的第一负压波拐点以及与第二子负压波信号对应的第二负压波拐点;根据所述第一负压波拐点以及第二负压波拐点获得所述初选位置的两侧的各一个传感器之间的负压波信号时间差;根据所述负压波信号时间差以及负压波波速函数,获得所述泄漏点的第二位置;取所述第一位置与第二位置的平均值作为所述泄漏点的确定位置。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述负压波信号时间差以及负压波波速函数,获得所述泄漏点的第二位置之前,所述方法还包括:接收所述多个传感器分别获得的由于停泵产生的停泵负压波信号,并记录所述停泵负压波信号到达所述多个传感器中的每个的到达时间;根据所述停泵负压波信号到达所述多个传感器中的每个的到达时间、以及所述多个传感器中的每相邻两个传感器之间的间距,获得所述多个传感器中的每相邻两个传感器所在区间段的负压波波速;对所述负压波波速进行数值拟合,获得负压波波速函数。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对进行小波变换后的第一子负压波信号以及第二子负压波信号分别通过滑动窗口算法寻找负压波拐点,包括:根据公式获得Y1(i),若Y1(i-W)-P1(i)≥ξ,则i为所述第一负压波拐点,P1(i)为进行小波变换后的第一子负压波信号的负压波信号序列;根据公式获得Y2(m),若Y2(m-W)-P2(m)≥ξ,则m为所述第二负压波拐点;其中,P2(m)为进行小波变换后的第二子负压波信号的负压波信号序列,L为负压波信号序列的长度,w为滑动窗口的长度,ξ为预设阈值。5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述负压波信号时间差以及负压波波速函数,获得所述泄漏点的第二位置,包括:根据公式以及的原函数F(x),获得对方程求解,获得x的值,所述初选位置的两侧中,靠近起点的所述传感器的位置对应的数值与x的值之和为所述泄漏点的第二位置,其中f(x)为所述负压波波速函数,所述初选位置的两侧的各一个传感...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵林王纪强刘统玉李振
申请(专利权)人:山东省科学院激光研究所
类型:发明
国别省市:山东;37

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