流体管道泄漏的次声波定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种流体管道泄漏的次声波定位方法及系统，该系统包括：包括：主站和至少两个子站，至少两个子站沿流体管道的延伸方向依次排布；至少两个子站，用于采集流体管道内的压力数据；主站，用于获取流体管道内的流体信息，根据流体信息及各子站采集的压力数据，分别判断各子站周围是否存在泄漏点；当判断一子站周围存在泄漏点时，根据流体信息及存在泄漏点的子站及其上下游的子站采集的压力数据，定位泄漏点的位置。本发明专利技术通过多个子站采集多点压力，进行多次建模，可排除因工况波动引起的错误泄漏判定，对于较强的压力波动有着很稳定的识别率，结合压力阈值对管道工况进行分析，能够及时发现管道运行出现的故障，定位精度高，成本低。

Infrasound Location System and Method for Fluid Pipeline Leakage

The invention discloses an infrasound location method and system for fluid pipeline leakage, which includes: main station and at least two sub-stations, at least two sub-stations arranged in sequence along the extension direction of the fluid pipeline; at least two sub-stations for collecting pressure data in the fluid pipeline; main station for obtaining fluid information in the fluid pipeline, according to fluid information and sub-stations. The pressure data collected can be used to determine whether there is a leak point around each sub-station. When a leak point exists around a sub-station, the location of the leak point is located according to the fluid information and the pressure data collected by the sub-stations with the leak point and their upstream and downstream sub-stations. The invention collects multi-point pressure by several sub-stations and carries out multiple modeling, which can eliminate the wrong leakage judgment caused by the fluctuation of working conditions, has a very stable recognition rate for the strong fluctuation of pressure, and combines with the pressure threshold to analyze the working conditions of pipelines, so as to discover the faults occurring in the operation of pipelines in time, with high positioning accuracy and low cost.

【技术实现步骤摘要】
流体管道泄漏的次声波定位系统及方法
本专利技术属于流体管道泄漏监测
，具体涉及一种流体管道泄漏的次声波定位方法及系统。
技术介绍
近年来，因为油气管道泄漏导致的灾难性事故频发，管道的安全运行和维护受到了威胁和挑战。因此需要通过有效的技术手段对管道内流体泄漏事故进行实时监测，准确发出泄漏报警并快速定位，以便于生产单位启动相应的应急预案，并能够实现泄漏事件处理过程监控。目前，管道内流体泄漏监测方式主要有：压力点分析法、负压波法、流量差监测法、光缆监测法等，这些方式只能判断管道内流体是否泄露，无法准确定位流体的泄露位置。近年来，压力法被用于定位管道内流体泄露位置。通过检测管道内流体泄露时产生的压力信号到达检测器的时间，乘以流体内部压力的传播速度，既可定位流体泄露位置。但是，压力传播速度受流体种类和性质、管道介质类型、温度、压力、流速和密度等影响、波动范围大，有些管段还需要加装信号隔离器，导致定位精度低，成本高。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供一种流体管道泄漏的次声波定位方法及系统，通过多个子站采集多点压力，进行多次建模，可排除因工况波动引起的错误泄漏判定，对于较强的压力波动有着很稳定的识别率，能够及时发现管道运行出现的故障，定位精度高，成本低。本专利技术通过以下几个方面来解决以上问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种流体管道泄漏的次声波定位系统，包括：主站和至少两个子站，至少两个所述子站沿流体管道的延伸方向依次排布；至少两个所述子站，用于采集所述流体管道内的压力数据；所述主站，用于获取所述流体管道内的流体信息，根据所述流体信息及各所述子站采集的压力数据，分别判断各所述子站周围是否存在泄漏点；当判断一子站周围存在泄漏点时，根据所述流体信息及存在泄漏点的所述子站及其上下游的子站采集的压力数据，定位所述泄漏点的位置。结合第一方面，本专利技术实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，至少两个所述子站沿流体管道的延伸方向依次串联排布形成子站串，所述子站串的首站及末站与所述主站连接，将各子站采集的压力数据或次声波数据传输给所述主站。结合第一方面，本专利技术实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，至少两个所述子站均包括压力传感器、次声波传感器、数据转换器和连接线缆；所述压力传感器及所述次声波传感器均与所述数据转换器连接；所述数据转换器通过所述连接线缆与相邻子站连接。结合第一方面，本专利技术实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述主站包括：服务器、中心交换机、第一流量计、第二流量计、第一数据汇集器及第二数据汇集器；所述中心交换机分别与所述服务器、所述第一数据汇集器及所述第二数据汇集器连接；所述第一数据汇集器分别与所述第一流量计及所述首站的数据转换器连接；所述第二数据汇集器分别与所述第二流量计及所述末站的数据转换器连接。第二方面，本专利技术实施例提供了一种流体管道泄漏的次声波定位方法，应用于上述第一方面或第一方面的各种可能的实现方式所述的系统，所述方法包括：获取流体管道内的流体信息及各子站采集的压力数据；根据所述流体信息及所述各子站采集的压力数据，分别判断所述各子站周围是否存在泄漏点；当判断一子站周围存在泄漏点时，根据所述流体信息及存在泄漏点的所述子站及其上下游的子站采集的压力数据，定位所述泄漏点的位置。结合第二方面，本专利技术实施例提供了上述第二方面的第一种可能的实现方式，其中，根据所述流体信息及所述各子站采集的压力数据，分别判断所述各子站周围是否存在泄漏点，包括：根据所述流体信息、所述流体管道的总长度及所述各子站中参考子站采集的压力数据，获取所述流体管道的压力分布曲线，所述参考子站为所述各子站中的首站或末站；根据第一子站采集的压力数据、所述压力分布曲线及所述第一子站与所述参考子站之间的距离，判断所述第一子站周围是否存在泄漏点，所述第一子站为所述各子站中的任意一个子站。结合第二方面的第一种可能的实现方式，本专利技术实施例提供了上述第二方面的第二种可能的实现方式，其中，所述根据第一子站采集的压力数据、所述压力分布曲线及所述第一子站与所述参考子站之间的距离，判断所述第一子站周围是否存在泄漏点，包括：根据所述第一子站与所述参考子站之间的距离，从所述压力分布曲线上确定所述第一子站对应的压力估计值；计算所述第一子站在预设时长内采集的压力数据与所述压力估计值之间的差值；若在所述预设时长内所述差值均大于所述第一子站对应的压力阈值，则确定所述第一子站周围存在泄漏点。结合第二方面的第一种可能的实现方式，本专利技术实施例提供了上述第二方面的第三种可能的实现方式，其中，所述根据所述流体信息及存在泄漏点的所述子站及其上下游的子站采集的压力数据，定位所述泄漏点的位置，包括：根据第二子站采集的压力数据、所述压力分布曲线及所述第二子站与所述参考子站之间的距离，获取所述第二子站对应的压力差值，所述第二子站为所述第一子站上游与所述第一子站距离最近且未出现故障的子站；根据第三子站采集的压力数据、所述压力分布曲线及所述第三子站与所述参考子站之间的距离，获取所述第三子站对应的压力差值，所述第三子站为所述第一子站下游与所述第一子站距离最近且未出现故障的子站；若所述第二子站对应的压力差值大于所述第二子站对应的压力阈值，且所述第三子站对应的压力差值大于所述第三子站对应的压力阈值，则确定所述泄漏点位于所述第二子站与所述第三子站之间；根据所述第二子站采集的压力数据和所述第三子站采集的压力数据，计算所述泄漏点与所述第二子站或所述第三子站之间的距离。结合第二方面，本专利技术实施例提供了上述第二方面的第四种可能的实现方式，其中，所述方法还包括：接收第四子站通过其上游子站发送的第一通讯异常信息，以及接收第五子站通过其下游子站发送的第二通讯异常信息，所述第四子站与所述第五子站之间的连接线缆损坏；根据所述第一通讯异常信息及所述第二通讯异常信息，发送线缆损坏通知给所述各子站。结合第二方面，本专利技术实施例提供了上述第二方面的第五种可能的实现方式，其中，当判断一子站周围存在泄漏点时，所述方法还包括：获取所述各子站采集的次声波数据；根据所述次声波数据定位所述泄漏点的位置。在本专利技术实施例中提供的定位系统中，设置至少两个子站，各子站采集流体管道内的压力数据；主站获取流体管道内的流体信息，根据流体信息及各子站采集的压力数据，分别判断各子站周围是否存在泄漏点；当判断一子站周围存在泄漏点时，根据流体信息及存在泄漏点的子站及其上下游的子站采集的压力数据，定位泄漏点的位置。通过多个子站采集多点压力，进行多次建模，可排除因工况波动引起的错误泄漏判定，对于较强的压力波动有着很稳定的识别率，结合压力阈值对管道工况进行分析，能够及时发现管道运行出现的故障，定位精度高，成本低。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了本专利技术实施例1所提供的一种流体管道泄漏的次声波定位系统的结构示意图；图2示出了本专利技术实施例1所提供的一种压力转换器的示意图；图3示出了本专利技术实施例2所提供的一种流体管道泄漏的次声波定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体管道泄漏的次声波定位系统，其特征在于，包括：主站和至少两个子站，至少两个所述子站沿流体管道的延伸方向依次排布；至少两个所述子站，用于采集所述流体管道内的压力数据；所述主站，用于获取所述流体管道内的流体信息，根据所述流体信息及各所述子站采集的压力数据，分别判断各所述子站周围是否存在泄漏点；当判断一子站周围存在泄漏点时，根据所述流体信息及存在泄漏点的所述子站及其上下游的子站采集的压力数据，定位所述泄漏点的位置。

【技术特征摘要】
1.一种流体管道泄漏的次声波定位系统，其特征在于，包括：主站和至少两个子站，至少两个所述子站沿流体管道的延伸方向依次排布；至少两个所述子站，用于采集所述流体管道内的压力数据；所述主站，用于获取所述流体管道内的流体信息，根据所述流体信息及各所述子站采集的压力数据，分别判断各所述子站周围是否存在泄漏点；当判断一子站周围存在泄漏点时，根据所述流体信息及存在泄漏点的所述子站及其上下游的子站采集的压力数据，定位所述泄漏点的位置。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，至少两个所述子站沿流体管道的延伸方向依次串联排布形成子站串，所述子站串的首站及末站与所述主站连接，将各子站采集的压力数据或次声波数据传输给所述主站。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，至少两个所述子站均包括压力传感器、次声波传感器、数据转换器和连接线缆；所述压力传感器及所述次声波传感器均与所述数据转换器连接；所述数据转换器通过所述连接线缆与相邻子站连接。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主站包括：服务器、中心交换机、第一流量计、第二流量计、第一数据汇集器及第二数据汇集器；所述中心交换机分别与所述服务器、所述第一数据汇集器及所述第二数据汇集器连接；所述第一数据汇集器分别与所述第一流量计及所述首站的数据转换器连接；所述第二数据汇集器分别与所述第二流量计及所述末站的数据转换器连接。5.一种流体管道泄漏的次声波定位方法，其特征在于，应用于权利要求1-4任一项所述的系统，所述方法包括：获取流体管道内的流体信息及各子站采集的压力数据；根据所述流体信息及所述各子站采集的压力数据，分别判断所述各子站周围是否存在泄漏点；当判断一子站周围存在泄漏点时，根据所述流体信息及存在泄漏点的所述子站及其上下游的子站采集的压力数据，定位所述泄漏点的位置。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述流体信息及所述各子站采集的压力数据，分别判断所述各子站周围是否存在泄漏点，包括：根据所述流体信息、所述流体管道的总长度及所述各子站中参考子站采集的压力数据，获取所述流体管道的压力分布曲线，所述参考子站为所述各子站中的首站或末站；根据第一子站采集的压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凯，
申请(专利权)人：吉林省百瑞生科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22