一种基于流速计的液体管道泄漏区域确定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于流速计的液体管道泄漏区域确定方法及系统，该方法包括：确定各个流速计安装处的液体管道的管径、流速；根据各个液体管道的上下游关系建立关于流速计的树形结构；树形结构包括父代和子代；父代为与当前液体管道直接连接的上游液体管道上的流速计；子代为与当前液体管道连接的所有下游液体管道上的流速计；计算当前液体管道的液体体积的平均值与所有下游液体管道的液体体积和的平均值的差值；判断差值是否小于设定阈值；若是确定与当前液体管道连接的所有下游液体管道均未发生泄漏，否则发生泄漏。本发明专利技术提供方法或系统允许流量计所安装的管道之间可以有分支，扩大适用范围，提高确定液体管道泄漏区域的效率。

Method and system for determining leakage area of liquid pipeline based on flow meter

The invention discloses a method and a system for determining the leakage area of a liquid pipeline based on a flowmeter, which comprises: determining the pipe diameter and flow velocity of the liquid pipeline at each installation of a flowmeter; establishing a tree structure about a flowmeter according to the relationship between the upstream and downstream of each liquid pipeline; a tree structure including a parent and a child; and a tree structure comprising a parent and a child; The flow meter on the upstream liquid pipeline directly connected with the current liquid pipeline; the descendant is the flow meter on all downstream liquid pipelines connected with the current liquid pipeline; calculates the difference between the average liquid volume of the current liquid pipeline and the average liquid volume sum of all downstream liquid pipelines; determines whether the difference is small. At the set threshold, if it is determined that all downstream liquid pipes connected to the current liquid pipeline have not leaked, otherwise leaks will occur. The invention provides a method or system that allows branching between pipes installed by flowmeters, enlarges the scope of application, and improves the efficiency of determining the leakage area of liquid pipes.

【技术实现步骤摘要】
一种基于流速计的液体管道泄漏区域确定方法及系统
本专利技术涉及液体管道泄漏区域确定
，特别涉及一种基于流速计的液体管道泄漏区域确定方法及系统。
技术介绍
当埋藏于地下的液体管道(如自来水管、油管等液体管道)有破损时，将导致液体外泄，造成液体由破损处流失，此时的液体管道需要尽快发现破损处并进行修补作业，以减少液体外泄所造成的损失。在绝大多数的情况下，液体外泄所造成的损失与其外泄的量成正比。当发现有多处管道破损，在有限的修补施工资源的请况下，就需要针对外泄程度进行评估，并依据评估结果以及修补施工资源的运行现况，来排定修补施工的顺序与时程。目前，检测泄漏的方法主要有两类：直接检测泄漏方法和间接检测泄漏方法。直接检测泄漏方法就是利用预置在管道外的检测组件(如检漏线缆或油敏感组件)直接测出泄漏介质，这种方法可以检测到微小的渗漏，并能定位，但要求在管道建设时与管道同时安装。由于无法预知在何处会有管道破损，并且这样的方式能够感知的范围有限，因此若采用直接检测泄漏方法，就必须大量布建检测组件，进而造成建置与维护成本的巨幅增加，并不适用于大面积监测。间接检测泄漏方法是通过检测管道运行参数的变化推断出泄漏的发生，如检测探测信号、压力、流量等方法。这种间接检测泄漏方法的灵敏度不如直接检测泄漏方法高，适合检测较大的泄漏(一般1％左右)，优点是可在管道建设后不影响生产的情况下安装，并可不断升级。在间接检测泄漏方法中，目前较为精准的为次声波技术，该次声波技术是国内新近引入管道泄漏检测领域的一种新型检测技术，该次声波技术最早出现在台风、海啸、地震、火山、核暴等检测领域。因为次声波具有传播距离远和穿透能力强的特性，使得该次声波技术被广泛用于远距离爆发事件的检测。将该次声波技术用于管道泄漏检测的原理是检测管内流体在突破管壁束缚时产生的次声波。实践中，该次声波特性受管内的杂波影响极小，传播速度恒定，信号能够非常清晰的传递到远端接收单元，为准确定位创造有利条件。因此，结合次声波技术的检测系统能够对泄漏位置进行准确定位。次声波管道泄漏检测仪为一次表动态响应，并能根据输送管道动态变化设定量程的电声换能器。运行过程中，接收管道由于泄漏引起介质瞬间物理扰动而产生的次声波。次声波管道泄漏检测仪安装在管道的末端，捕捉由于泄漏声波到达次声波管道泄漏检测仪的时间差，从而计算泄漏点的具体位置。此次声波管道泄漏检测仪虽然具有精准测量泄漏位置的能力，然而却有着成本高的问题，因此对于自来水管泄漏测量而言，并不适合大范围长期监测的使用。为了有效解决系统布建与维护成本偏高的问题，采用流量计所测量到的流量数据，针对同一时间供水水管上进水口处和出水口处采集的实时水流流速进行比较，若供水水管进水口处实时水流流速和出水口处实时水流流速相等，则判断该条供水水管供水正常；若供水水管进水口处实时水流流速大于出水口处实时水流流速，则判断该条供水水管出现漏水事故，以此方式来找出有损坏的供水水管。这样的方式虽然降低了系统布建与维护的成本，但却要求流量计所安装的水管不得有分支。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于流速计的液体管道泄漏区域确定方法及系统，允许流量计所安装的管道之间可以有分支，降低系统布建与维护成本，扩大适用范围，提高确定液体管道泄漏区域的效率。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于流速计的液体管道泄漏区域确定方法，所述液体管道泄漏区域确定方法包括：确定各个流速计安装处的液体管道的管径；其中，在每个所述液体管道上至少安装一个所述流速计；周期性获取各个所述流速计安装处的所述液体管道的流速；根据各个所述液体管道的上下游关系，建立关于所述流速计的树形结构；所述树形结构包括父代和子代；所述父代为与当前液体管道直接连接的上游液体管道上的流速计；所述子代为与所述当前液体管道连接的所有下游液体管道上的流速计；根据周期内所述当前液体管道对应的流速和管径、以及所有所述下游液体管道对应的流速和管径，计算第一平均值和第二平均值；所述第一平均值表示所述当前液体管道的液体体积的平均值；所述第二平均值表示所有所述下游液体管道的液体体积和的平均值；判断所述第一平均值与所述第二平均值的差值是否小于设定阈值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示所述差值小于所述设定阈值，则确定与所述当前液体管道连接的所有所述下游液体管道均未发生泄漏；若所述第一判断结果表示所述差值大于或者等于所述设定阈值，则确定与所述当前液体管道连接的所述下游液体管道发生泄漏。可选的，在确定与所述当前液体管道连接的所述下游液体管道发生泄漏之后，所述液体管道泄漏区域确定方法还包括：确定与所述当前液体管道连接的所述下游液体管道的泄漏级别。可选的，所述确定与所述当前液体管道连接的所述下游液体管道的泄漏级别，具体包括：确定第一区别阈值、第二区别阈值；其中，所述第一区别阈值小于所述第二区别阈值；计算泄漏比值；将所述泄漏比值分别与所述第一区别阈值、所述第二区别阈值比较，确定比较结果；当比较结果表示所述泄漏比值小于或者等于所述第一区别阈值时，将所述泄漏级别确定为轻度泄漏；当比较结果表示所述泄漏比值大于所述第一区别阈值且小于所述第二区别阈值时，将所述泄漏级别确定为中度泄漏；当比较结果表示所述泄漏比值大于或者等于所述第二区别阈值时，将所述泄漏级别确定为重度泄漏。可选的，所述计算泄漏比值，具体包括：根据以下公式计算泄漏比值；所述公式为：其中，Li表示泄漏比值；m表示周期内测量的次数，m次测量的时间点分别为t1，t2，…，tm；i表示当前液体管道，Ai表示当前液体管道的管径，Vij表示在时间点tj时当前液体管道的流速；Sk表示第k下游液体管道上的流速计，C(Si)表示当前液体管道上的流速计的子代；Ak表示第k下游液体管道的管径，Vkj表示在时间点tj时第k下游液体管道的流速。可选的，根据以下公式计算所述第一平均值与所述第二平均值的差值；所述公式为：其中，所述Δ表示差值；E(AiVij)表示第一平均值；表示第二平均值。本专利技术还提供了一种基于流速计的液体管道泄漏区域确定系统，所述液体管道泄漏区域确定系统包括：管径确定模块，用于确定各个流速计安装处的液体管道的管径；其中，在每个所述液体管道上至少安装一个所述流速计；流速获取模块，用于周期性获取各个所述流速计安装处的所述液体管道的流速；树形结构建立模块，用于根据各个所述液体管道的上下游关系，建立关于所述流速计的树形结构；所述树形结构包括父代和子代；所述父代为与当前液体管道直接连接的上游液体管道上的流速计；所述子代为与所述当前液体管道连接的所有下游液体管道上的流速计；液体体积平均值计算模块，用于根据周期内所述当前液体管道对应的流速和管径、以及所有所述下游液体管道对应的流速和管径，计算第一平均值和第二平均值；所述第一平均值表示所述当前液体管道的液体体积的平均值；所述第二平均值表示所有所述下游液体管道的液体体积和的平均值；第一判断结果得到模块，用于判断所述第一平均值与所述第二平均值的差值是否小于设定阈值，得到第一判断结果；液体管道未发生泄漏确定模块，用于当所述第一判断结果表示所述差值小于所述设定阈值时，确定与所述当前液体管道连接的所有所述下游液体管道均未发生泄漏；液体管道发生泄漏确定模块，用于当所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于流速计的液体管道泄漏区域确定方法，其特征在于，所述液体管道泄漏区域确定方法包括：确定各个流速计安装处的液体管道的管径；其中，在每个所述液体管道上至少安装一个所述流速计；周期性获取各个所述流速计安装处的所述液体管道的流速；根据各个所述液体管道的上下游关系，建立关于所述流速计的树形结构；所述树形结构包括父代和子代；所述父代为与当前液体管道直接连接的上游液体管道上的流速计；所述子代为与所述当前液体管道连接的所有下游液体管道上的流速计；根据周期内所述当前液体管道对应的流速和管径、以及所有所述下游液体管道对应的流速和管径，计算第一平均值和第二平均值；所述第一平均值表示所述当前液体管道的液体体积的平均值；所述第二平均值表示所有所述下游液体管道的液体体积和的平均值；判断所述第一平均值与所述第二平均值的差值是否小于设定阈值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示所述差值小于所述设定阈值，则确定与所述当前液体管道连接的所有所述下游液体管道均未发生泄漏；若所述第一判断结果表示所述差值大于或者等于所述设定阈值，则确定与所述当前液体管道连接的所述下游液体管道发生泄漏。

【技术特征摘要】
1.一种基于流速计的液体管道泄漏区域确定方法，其特征在于，所述液体管道泄漏区域确定方法包括：确定各个流速计安装处的液体管道的管径；其中，在每个所述液体管道上至少安装一个所述流速计；周期性获取各个所述流速计安装处的所述液体管道的流速；根据各个所述液体管道的上下游关系，建立关于所述流速计的树形结构；所述树形结构包括父代和子代；所述父代为与当前液体管道直接连接的上游液体管道上的流速计；所述子代为与所述当前液体管道连接的所有下游液体管道上的流速计；根据周期内所述当前液体管道对应的流速和管径、以及所有所述下游液体管道对应的流速和管径，计算第一平均值和第二平均值；所述第一平均值表示所述当前液体管道的液体体积的平均值；所述第二平均值表示所有所述下游液体管道的液体体积和的平均值；判断所述第一平均值与所述第二平均值的差值是否小于设定阈值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示所述差值小于所述设定阈值，则确定与所述当前液体管道连接的所有所述下游液体管道均未发生泄漏；若所述第一判断结果表示所述差值大于或者等于所述设定阈值，则确定与所述当前液体管道连接的所述下游液体管道发生泄漏。2.根据权利要求1所述的液体管道泄漏区域确定方法，其特征在于，在确定与所述当前液体管道连接的所述下游液体管道发生泄漏之后，所述液体管道泄漏区域确定方法还包括：确定与所述当前液体管道连接的所述下游液体管道的泄漏级别。3.根据权利要求2所述的液体管道泄漏区域确定方法，其特征在于，所述确定与所述当前液体管道连接的所述下游液体管道的泄漏级别，具体包括：确定第一区别阈值、第二区别阈值；其中，所述第一区别阈值小于所述第二区别阈值；计算泄漏比值；将所述泄漏比值分别与所述第一区别阈值、所述第二区别阈值比较，确定比较结果；当比较结果表示所述泄漏比值小于或者等于所述第一区别阈值时，将所述泄漏级别确定为轻度泄漏；当比较结果表示所述泄漏比值大于所述第一区别阈值且小于所述第二区别阈值时，将所述泄漏级别确定为中度泄漏；当比较结果表示所述泄漏比值大于或者等于所述第二区别阈值时，将所述泄漏级别确定为重度泄漏。4.根据权利要求3所述的液体管道泄漏区域确定方法，其特征在于，所述计算泄漏比值，具体包括：根据以下公式计算泄漏比值；所述公式为：其中，Li表示泄漏比值；m表示周期内测量的次数，m次测量的时间点分别为t1，t2，…，tm；i表示当前液体管道，Ai表示当前液体管道的管径，Vij表示在时间点tj时当前液体管道的流速；Sk表示第k下游液体管道上的流速计，C(Si)表示当前液体管道上的流速计的子代；Ak表示第k下游液体管道的管径，Vkj表示在时间点tj时第k下游液体管道的流速。5.根据权利要求4所述的液体管道泄漏区域确定方法，其特征在于，根据以下公式计算所述第一平均值与所述第二平均值的差值；所述公式为：其中，所述Δ表示差值；E(AiVij)表示第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：金明辉，
申请(专利权)人：南京缔尔达智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32