管道泄漏的定位方法、装置和设备制造方法及图纸

本申请涉及一种管道泄漏的定位方法、装置和设备。所述方法包括：接收动态压力变送器检测并发送的管道首末站两端的实时动态压力信号；对其进行初步分析，以判断是否发生泄漏；当判断为已发生泄漏时，利用多尺度采样原理对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多尺度重采样信号数组；利用最大互信息对多尺度重采样信号数组分别进行定位时间差的计算，并得出多个定位时间差的期望值；基于定位时间差的期望值，利用动态压力波法相关的定位公式进一步计算，以精确定位泄漏点。应用本申请实施例提供的技术方案，由于使用了更合理的分析方法来对压力信号数据进行分析，从而能够减少分析误差，提高分析准确度，最终能够提升对泄漏点的定位精度。

Pipeline Leakage Location Method, Equipment and Equipment

【技术实现步骤摘要】
管道泄漏的定位方法、装置和设备
本申请涉及管道泄漏检测及定位
，尤其涉及一种管道泄漏的定位方法、装置和设备。
技术介绍
近年来，随着我国国民经济的高速发展，社会对能源特别是油气资源的需求也同步加大。其中管道运输是作为油气资源运输比较重要的方式，不过由于人为及自然的一些原因，使得管道泄漏时有发生，造成严重的人身及财产安全危害。因此就需要采用管道泄漏检测及定位方法，在检测到管道发生泄漏时，及时、准确地定位到发生泄漏的位置，从而采取相关措施对发生泄漏的管道进行修复。相关技术中，动态压力波法因其灵敏度高、误报率较低、检测时间短、适应性强等优点，得到了广泛的应用。具体的，在实际应用中，通常采用互相关分析法来分析采集的压力数据，从而根据分析结果确定泄漏点。然而，互相关分析法仅适用于高斯信号的相关分析，由于动态压力波法采集的数据不一定服从高斯分布，因此采用互相关分析法进行数据分析时，会导致分析结果存在误差，从而会导致在一定程度上降低动态压力波法进行泄漏定位的精度。此外，由于管道运输距离较长且整个输送系统中存在多种随机扰动(也称为随机误差)，导致采集的压力数据有误差，也会影响定位精度。也就是说，相关技术中对动态压力波法采集的数据进行分析时，存在分析结果出现误差进而导致定位精度下降的问题。
技术实现思路
本申请提供一种管道泄漏的定位方法、装置和设备，以至少在一定程度上解决相关技术中对动态压力波法采集的数据进行分析时存在的分析结果出现误差进而导致定位精度下降的问题。为了实现上述目的，本申请提供以下技术方案：第一方面，本申请实施例提供一种管道泄漏的定位方法，包括：接收动态压力变送器检测并发送的管道首末站两端的实时动态压力信号；对所述实时动态压力信号进行初步分析，以判断是否发生泄漏；当判断为已发生泄漏时，利用多尺度采样原理对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多尺度重采样信号数组；所述异常动态压力信号为发生泄漏后不在预设压力范围内的压力信号；利用最大互信息对所述多尺度重采样信号数组分别进行定位时间差的计算，并得出多个所述定位时间差的期望值；所述定位时间差为管道首末站两端分别接收到所述异常动态压力信号的时间差；基于所述定位时间差的期望值，利用动态压力波法相关的定位公式进一步计算，以精确定位泄漏点。可选的，所述对所述实时动态压力信号进行初步分析，以判断是否发生泄漏，包括：对所述实时动态压力信号的压力大小进行检测，当检测到所述实时动态压力信号的压力大小小于预设的压力大小时，则判断为发生泄漏。可选的，所述利用多尺度采样原理对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多尺度重采样信号数组，包括：以定间隔采样的方式，基于不同的采样频率对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多组多尺度重采样信号数组。可选的，所述以定间隔采样的方式，基于不同的采样频率对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多尺度重采样信号数组，包括：间隔预设的数据长度，对异常动态压力信号进行重新采样，以得到第一组单尺度重采样数组；从相同的采样起点开始，间隔与上一步骤中不同的数据长度，对异常动态压力信号进行重新采样，以得到第二组单尺度重采样数组；不断重复上述重采样操作，直至获取到预设数量组的单尺度重采样数组，以多组单尺度重采样数组以及初始的异常动态压力信号数据构成多尺度重采样信号数组。可选的，所述利用最大互信息对所述多尺度重采样信号数组分别进行定位时间差的计算，并得出多个所述定位时间差的期望值，包括：利用平滑移动互信息分析法，分别计算每组单尺度重采样信号数组的实时动态压力信号的最大互信息；基于所述计算出的最大互信息计算每组单尺度重采样信号数组的所述定位时间差；计算全部单尺度重采样信号数组的所述定位时间差的期望值。可选的，所述方法还包括：当判断为已发生泄漏时，基于所述异常动态压力信号，直接进行定位时间差的计算，并利用动态压力波法相关的定位公式初步定位泄漏点。第二方面，本申请实施例还提供一种管道泄漏的定位装置，包括：接收模块，用于接收压力变送器检测并发送的管道首末站两端的实时动态压力信号；分析模块，用于对所述实时动态压力信号进行初步分析，以判断是否发生泄漏；重新分组模块，用于当判断为已发生泄漏时，利用多尺度采样原理对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多尺度重采样信号数组；所述异常动态压力信号为发生泄漏后不在预设压力范围内的压力信号；第一计算模块，用于利用最大互信息对所述多尺度重采样信号数组分别进行定位时间差的计算，并得出多个所述定位时间差的期望值；所述定位时间差为管道首末站两端分别接收到异常动态压力信号的时间差；第二计算模块，用于基于所述定位时间差的期望值，利用动态压力波法相关的定位公式进一步计算，以精确定位泄漏点。可选的，所述重新分组模块包括：重新分组单元，用于以定间隔采样的方式，基于不同的采样频率对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多组多尺度重采样信号数组。可选的，所述第一计算模块包括：第一计算单元，用于利用平滑移动互信息分析法，分别计算每组单尺度重采样信号数组的实时动态压力信号的最大互信息；第二计算单元，用于基于所述计算出的最大互信息计算每组单尺度重采样信号数组的所述定位时间差；第三计算单元，用于计算全部单尺度重采样信号数组的所述定位时间差的期望值。第三方面，本申请实施例还提供一种管道泄漏的定位设备，包括：存储器和与所述存储器相连接的处理器；所述存储器，用于存储程序，所述程序至少用于执行上述任一项管道泄漏的定位方法；所述处理器，用于调用并执行所述存储器存储的所述程序。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：应用本申请实施例提供的技术方案时，首先获取并存储动态压力变送器检测到的管道首末站两端的实时动态压力信号，并进行分析，当检测到异常动态压力信号时则确定管道发生了泄漏，这时利用多尺度采样原理将异常动态压力信号进行重新分组以构成多尺度重采样数组，之后利用可用于处理非高斯信号相关性的最大互信息对多尺度重采样数组的各组数据进行计算，以分别获取每组数据对应的管道首末站两端接收到异常动态压力信号的时间差，再之后计算多个时间差的期望值，并根据该期望值计算泄漏点。也就是说，在现有的动态压力波法定位管道泄漏点的基础上，改变为使用更优异的分析方法来对动态压力信号数据进行分析，如此能够减少分析误差，提高分析准确度，最终能够提升对泄漏点的定位精度。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1为本申请实施例提供的一种管道泄漏的定位方法的流程图；图2为本申请实施例提供的一种管道泄漏的定位装置的结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种管道泄漏的定位设备的结构示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。由于以下实施例中涉及的所有动态压力信号数据均采用动态压力波法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道泄漏的定位方法，其特征在于，包括：接收动态压力变送器检测并发送的管道首末站两端的实时动态压力信号；对所述实时动态压力信号进行初步分析，以判断是否发生泄漏；当判断为已发生泄漏时，利用多尺度采样原理对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多尺度重采样信号数组；所述异常动态压力信号为发生泄漏后不在预设压力范围内的实时动态压力信号；利用最大互信息对所述多尺度重采样信号数组分别进行定位时间差的计算，并得出多个所述定位时间差的期望值；所述定位时间差为管道首末站两端分别接收到所述异常动态压力信号的时间差；基于所述定位时间差的期望值，利用动态压力波法相关的定位公式进一步计算，以精确定位泄漏点。

【技术特征摘要】
1.一种管道泄漏的定位方法，其特征在于，包括：接收动态压力变送器检测并发送的管道首末站两端的实时动态压力信号；对所述实时动态压力信号进行初步分析，以判断是否发生泄漏；当判断为已发生泄漏时，利用多尺度采样原理对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多尺度重采样信号数组；所述异常动态压力信号为发生泄漏后不在预设压力范围内的实时动态压力信号；利用最大互信息对所述多尺度重采样信号数组分别进行定位时间差的计算，并得出多个所述定位时间差的期望值；所述定位时间差为管道首末站两端分别接收到所述异常动态压力信号的时间差；基于所述定位时间差的期望值，利用动态压力波法相关的定位公式进一步计算，以精确定位泄漏点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述实时动态压力信号进行初步分析，以判断是否发生泄漏，包括：对所述实时动态压力信号的压力大小进行检测，当检测到所述实时动态压力信号的压力大小小于预设的压力大小时，则判断为发生泄漏。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用多尺度采样原理对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多尺度重采样信号数组，包括：以定间隔采样的方式，基于不同的采样频率对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多组多尺度重采样信号数组。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述以定间隔采样的方式，基于不同的采样频率对异常动态压力信号进行重新分组，以构成多尺度重采样信号数组，包括：间隔预设的数据长度，对异常动态压力信号进行重新采样，以得到第一组单尺度重采样数组；从相同的采样起点开始，间隔与上一步骤中不同的数据长度，对异常动态压力信号进行重新采样，以得到第二组单尺度重采样数组；不断重复上述重采样操作，直至获取到预设数量组的单尺度重采样数组，以多组单尺度重采样数组以及初始的异常动态压力信号数据构成多尺度重采样信号数组。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用最大互信息对所述多尺度重采样信号数组分别进行定位时间差的计算，并得出多个所述定位时间差的期望值，包括：利用平滑移动互信息分析法，分别计算每组单尺度重采样信号数...

【专利技术属性】
技术研发人员：周靖林，豆艳玲，王晶，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11