基于光纤多源信号的分层序贯比管道泄漏监控方法及系统技术方案

本发明专利技术的一种基于光纤多源信号分层序贯比的管道泄漏监控方法及系统，方法包括：实时采集标准光纤基组和检测光纤基组传输的光纤的中心波长数据；将采集到的数据进行解调获得环境数据和检测数据；对解调后的环境数据进行分析，采用序贯比方法进行环境补偿判断检验；对补偿后的检测数据进行分析，利用检测基组的多源信号构造影响因子改良序贯比方法进行管道泄漏诊断检验；判断泄漏与否并发送报警。本发明专利技术通过创建2种不同的光纤基组分离环境数据和检测数据，准确去除环境影响引起的误报警，基组内采用螺旋结构，方便安装铺设，防止基组内光纤发生不同步干扰。检测基组通过多源检测，提高系统运行灵敏度和准确性，通过拉伸、震动变化提供预警功能。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤多源信号的分层序贯比管道泄漏监控方法及系统
本专利技术涉及管道组网内部检测方法
，具体涉及基于光纤多源信号的分层序贯比管道泄漏监控方法及系统。
技术介绍
随着我国经济的发展，对成品油的需求量日益增大，然而，随着管道自身损伤以及人为因素破坏，导致管道泄漏事故频繁发生，造成环境的严重污染及经济的重大损失。不仅造成能源浪费、经济损失、环境污染，而且会危及人身安全，甚至造成灾难性事故。因此，对油气管道进行实时在线监测，对泄漏事故进行准确及时的报警，并准确估计出泄漏点的位置具有重要的意义。现有的管道泄漏检测方法有很多种，如声波检测法、压力梯度法、负压波法等等。其中，传统的管道泄漏检测方法有预报不及时，灵敏度低和误报率高等缺点，并且对于缓慢且流量较小的泄漏易产生漏报。
技术实现思路
本专利技术实施提供一种基于光纤多源信号的分层序贯比管道泄漏监控系统及方法，可有效的去除环境影响引起的误报警，有效防止外部干扰，系统运行灵敏度和准确度高。本专利技术提供一种基于光纤多源信号的分层序贯比管道泄漏监控方法，包括以下步骤：步骤1：实时采集标准光纤基组和检测光纤基组的中心波长信号，标准光纤基组包括：温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤多源信号的分层序贯比管道泄漏监控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：实时采集标准光纤基组和检测光纤基组的中心波长信号，标准光纤基组包括：温度、湿度和密度三种环境信号源；检测光纤基组包括：压力、震动和拉伸三种特征信号源；根据两个光纤基组的不同作用分别对它们采用不同的更新方式：标准光纤基组主要采集管道周围环境状态的值，用以补偿人为设备操作或自然气候变化带来的环境条件变化，采取变化更新方式，即当数据值变化时进行更新；检测光纤基组主要采集管道的运行状态，用以反映管道内介质实时状态和管道本身的健康情况，采用实时更新方式，即采样时间更新一次；步骤2：将采集到的两个光纤基组的中心波长数据进行...

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤多源信号的分层序贯比管道泄漏监控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：实时采集标准光纤基组和检测光纤基组的中心波长信号，标准光纤基组包括：温度、湿度和密度三种环境信号源；检测光纤基组包括：压力、震动和拉伸三种特征信号源；根据两个光纤基组的不同作用分别对它们采用不同的更新方式：标准光纤基组主要采集管道周围环境状态的值，用以补偿人为设备操作或自然气候变化带来的环境条件变化，采取变化更新方式，即当数据值变化时进行更新；检测光纤基组主要采集管道的运行状态，用以反映管道内介质实时状态和管道本身的健康情况，采用实时更新方式，即采样时间更新一次；步骤2：将采集到的两个光纤基组的中心波长数据进行解调以获得现场温度、湿度和密度三种环境数据和压力、震动和拉伸三种检测数据，并将数据标准化；步骤3：选取解调后的环境数据进行分析，采用序贯比方法进行环境变化判断，给出标准光纤基组数据改变导致误报警的值，选取门限值判断是否需要重新进行补偿计算，若不需要补偿计算，则到步骤5，否则到步骤4，该方法减少环境数据补偿计算的负荷，并排除环境变化引起的误警报；步骤4：选取更新的环境数据对检测数据进行补偿计算，获得去除环境影响的检测数据；步骤5：选取补偿后的检测数据进行分析，针对异常数据采用基于构造影响因子的改良序贯比方法进行管道泄漏诊断检验。2.如权利要求1所述的基于光纤多源信号的分层序贯比管道泄漏监控方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤3.1：选取步骤2中解调的环境数据样本，根据置信度表达式计算样本容量，根据环境数据样本的方差和均值确定假设事件的方差和均值；步骤3.2：选择解调后的环境数据，采用序贯比方法分别作出原假设和对应的备选假设，原假设为管道环境变化不引发误报，备选假设为管道环境变化可能引发误报；针对环境数据样本建立似然比，并构造环境数据样本的判决函数；步骤3.3：根据判决函数和序贯比判决准则，分别给出原假设和备选假设的判决区，并求出原假设和备选假设的判决区的瓦尔德门限；步骤3.4：根据序贯比的判决准则进行环境变化假设判断，若判决函数大于或等于备选假设的瓦尔德门限，则判定备选假设为真，由该备选假设对应的样本数据判定环境发生变化，则执行步骤4；若所有判决函数小于或等于原假设的瓦尔德门限，则判定原假设为真，管道环境未发生变化，则执行步骤5；若判决函数介于原假设的瓦尔德门限和备选假设的瓦尔德门限之间，则继续抽样进行环境变化判断。3.如权利要求2所述的基于光纤多源信号的分层序贯比管道泄漏监控方法，其特征在于，所述步骤3.1具体为：对样本标准化处理，服从N(0,1)正态分布，则选取置信度为0.9，均值误差小于0.1，根据置信度表达式计算样本容量，进而计算样本的方差和均值，再以样本的方差和均值代替假设事件的方差和均值。4.如权利要求1所述的基于光纤多源信号的分层序贯比管道泄漏监控方法，其特征在于，所述步骤5包括：步骤5.1：选取补偿后的检测数据样本，根据置信度表达式计算样本容量，根据检测数据样本的方差和均值确定假设事件的方差和均值；步骤5.2：根据采集的检测数据，采用序贯比方法分别作出原假设和对应的备选假设，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马大中，周子俨，冯健，张化光，汪刚，刘金海，关勇，于洋，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21