一种管道泄漏检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种管道泄漏检测系统，包括控制器和管道泄漏检测仪，所述控制器通过无线技术对所述管道泄漏检测仪内的数据进行处理和存储；所述管道泄漏检测仪还包括：传感器，安装在待测管道上；放大器，与所述传感器连接；模数转换模块，与所述放大器连接；主处理器，与所述模数转换模块连接；全球定位系统时钟同步控制模块，与所述主处理器连接；无线通讯模块，与所述主处理器连接；供电模块，与所述主处理器连接。本发明专利技术在管道外壁每隔一定距离安装传感器，在ＧＰＳ授时误差小于２００ｎＳ的同步条件下接收管道上的泄漏点产生的声波，从而实现管道泄漏高灵敏度检测和高精度泄漏源的定位。另外还具有成本低、体积小、重量轻、易于携带、操作简便的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管道输送领域，特别是涉及一种检测管道泄漏的管道 泄漏检测系统。
技术介绍
管道输送是与铁路、公路、水运、航运并列的五大运输行业之一， 它作为一种特殊设备越来越广泛用于石油、化工、化肥、电力、冶金、 轻工、医药等各工业领域和城巿燃气、供热系统，几乎一切流体在其生产、加工、运输及使用过程中都使用压力管道。据1998年的报导， 世界上目前共有长输管道230多万公里，美国有长输管道96万公里， 城巿内燃气管道196万公里。据2002年的统计，我国在用长输管道 3万多公里，城巿公用管道17万公里，工业管道43万公里。虽然我 国压力管道量大面广，但与世界上主要工业化国家相比仍有很大差 距，可以预计，随着我国经济的持续发展，以及西气东输和大中城市 燃气工程的建设，我国管道拥有量必将大大增加，其安全问题至关重 要。在所有管道中，城巿埋地燃气管道与人们的日常生活最紧密相 关，又称之为城巿生命线。由于城巿埋地燃气管网输送介质具有易爆、 易燃、有毒等危险特性， 一旦发生失效破坏，往往造成巨大经济损失， 甚至导致灾难性事故，威胁人身安全和破坏生态环境。我国现有13万多公里的城巿埋地燃气输送管道，其中有40%已 运行20年左右，不少管道已进入事故高发阶段。由于管线的老化， 不可避免的腐蚀、自然或人为损坏等因素，管道泄漏事故频频发生， 曾多次发生由泄漏引发的恶性事故。城巿燃气管道常埋在地下，因此 使泄漏检测变得困难。如果泄漏得不到及时发现并加以制止，不仅造成能源浪费、经济损失，而且可产生爆炸、火灾、环境污染等灾难性 事故，造成巨大的生命和财产损失。然而目前我国在城巿埋地燃气管 道检测监测技术方面非常落后，在泄漏检测方面，没有能够快速确定 埋地管道泄漏的部位的技术和仪器，有些管道一旦发生泄漏，往往需 要花费大量的物力、人力和时间来寻找泄漏点，为管道的安全运行带 来事故隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对城巿埋地燃气管道泄漏检测的现状、存在问 题和市场需求，提出城巿埋地燃气管道连续泄漏声信号相关分析定位 技术，研制便携式埋地燃气管道泄漏点定位检测装置，以提高埋地燃 气管道检测技术水平，特别是提供一种检测管道泄漏的管道泄漏检测 系统。为达到上述目的，本专利技术的技术方案提供一种管道泄漏检测系 统，包括控制器和管道泄漏检测仪，所述控制器通过无线技术对所述 管道泄漏检测仪进行控制，具体为对数据进行釆集设置和对数据进行处理、存储及传输；所述管道泄漏检测仪还包括传感器，安装在待测管道上，用于检测所述待测管道的声波信号，并将所述声波信号转换成模拟信号；放大器，与所述传感器连接，用于将所述模拟信号放 大为放大模拟信号；模数转换模块，与所述放大器连接，用于将所述 放大模拟信号转换为数字信号；主处理器，与所述模数转换模块连接, 用于对所述数字信号进行数据的处理和命令的发送；全球定位系统时 钟同步控制模块，与所述主处理器连接，用于高时间精度的数据釆集 的控制和实现；无线通讯模块，与所述主处理器连接，用于无线接收 所述控制器的指令并传送给所述主处理器执行和将所述主处理器处 理完的数据发送给控制器；供电模块，与所述主处理器连接，用于为 所述主处理器提供电源。其中，所述传感器为微小位移-电信号的声学传感器。其中，所述放大器的频带宽度在1千赫到250千赫范围内，在通频带内增益的变动量不超过3分贝。其中，所述主处理器包括中央处理器CPU和复杂可编程逻辑器 件CPLD，其中，所述CPLD与所述模数转换模块连接，所述CPU 分别与所述全球定位系统时钟同步控制模块、无线通讯模块、供电模 块连接。其中，所述全球定位系统时钟同步控制模块包括；全球定位模块， 与所述CPU连接，用于检测前对时钟进行同步；实时时钟芯片，与 所述CPU连接，用于检测中对时钟进行同步。其中，所述无线通讯模块釆用码分多址CDMA无线技术与所述 主处理器进行无线连接。其中，所述无线通讯模块通用无线分组业务GPRS无线技术与所 述主处理器进行无线连接。其中，所述无线通讯模块釆用第三代数字通信3G无线技术与所 述主处理器进行无线连接。其中，所述供电模块为锂电池。其中，所述管道泄漏检测仪还包括通用串行总线USB接口模块， 与所述主处理器连接，用于连线接收所述控制器的指令并传送给所述 主处理器执行和将所述主处理器处理完的数据发送给所述控制器。上述技术方案仅是本专利技术的一个优选技术方案，具有如下优点 在管道外壁每隔一定距离安装传感器，在GPS授时误差小于200nS 的同步条件下接收管道上的泄漏点产生的声波，从而实现管道泄漏高 灵敏度检测和高精度泄漏源的定位。仪器可程控设置任意时刻自动检 测，巡检人员可定期从泄漏定位仪中读取数据到通用计算机以直观图 形和数字的形式确定管道是否存在泄漏和漏点的准确位置。可组成任 意多通道测点对复杂大规模管道系统进行泄漏检测与定位。另外还具 有成本低、体积小、重量轻、易于携带、操作简便的特点。附图说明图l是本专利技术实施例的一种管道泄漏检测系统结构示意2是本专利技术实施例的另一种管道泄漏检测系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图l是本专利技术实施例的一种管道泄漏检测系统结构示意图，图2 是对图l中的管道泄漏检测系统进行进一步细化的结构示意图，结合 图l、图2，本实施例的管道泄漏检测系统包括控制器和管道泄漏检 测仪，控制器通过无线技术对管道泄漏检测仪内的数据进行处理和存 储。管道泄漏检测仪还包括用于检测管道泄漏的传感器，传感器依 次与预放大器、主放大器、模数转换模块(ADC, Analog to Digital Converter)连接，模数转换模块将生成的数字信号传送给CPLD(Complex PLD (Programmable Logic Device,可编程逻辑器件)，复 杂可编程逻辑器件)，其中，CPLD与预放大器、主放大器分别连接， 对其进行增益控制；CPLD与CPU ( Central Processing Unit,中央处理 器)通过地址总线和数据总线连接(图l中两者之间的单箭头实线表 示地址总线，双箭头实线表示数据总线)；CPU通过地址总线和数据 总线与FLASH存储器和RAM存储器连接，通过I2C总线与实时时钟 RTC (Real-Time Clock,实时时钟芯片)连接，通过I/O线与供电模块 连接，通过串口l与无线通讯模块连接，通过串口2与GPS (Global Positioning System,全球定位系统)模块连接。GPS模块上有GPS天 线，用于收发信号。无线通讯模块上包含CDMA ( Code Division Multiple Access,码分多址)天线，或其它无线技术的天线，用于收 发无线信号，无线通讯模块通过CDMA天线与控制器进行数据交换(图中虛线表示无线连接)。下面对本实施例的管道泄漏检测系统的各部分进行详细描述。传感器(也称为探头)是将力、位移或速度转换为电压参数，由 敏感元件、转换元件和转换电路组成。在实际的泄漏检测过程中，检 测到的信号往往是经过多次反射和波形变换的复杂信号，信号由传感 器接收并转换成电信号，探头根据特定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道泄漏检测系统，其特征在于，包括控制器和管道泄漏检测仪，所述控制器通过无线技术对所述管道泄漏检测仪进行控制，具体为对数据进行采集设置和对数据进行处理、存储及传输；所述管道泄漏检测仪还包括：　　　　传感器，安装在待测管道上，用于检测所述待测管道的声波信号，并将所述声波信号转换成模拟信号；　　　　放大器，与所述传感器连接，用于将所述模拟信号放大为放大模拟信号；　　　　模数转换模块，与所述放大器连接，用于将所述放大模拟信号转换为数字信号；　　　　主处理器，与所述模数转换模块连接，用于对所述数字信号进行数据的处理和命令的发送；　　　　全球定位系统时钟同步控制模块，与所述主处理器连接，用于高时间精度的数据采集的控制和实现；　　　　无线通讯模块，与所述主处理器连接，用于无线接收所述控制器的指令并传送给所述主处理器执行和将所述主处理器处理完的数据发送给控制器；　　　　供电模块，与所述主处理器连接，用于为所述主处理器提供电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈功田，刘时风，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，北京声华新创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]