集输气管道非高斯噪声环境微泄漏信号监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种集输气管道非高斯噪声环境微泄漏信号监测系统及方法，该系统在集输气管道的上游和下游各设置一个监测站，以实时能够监测集输气管道中的信号；两边将采集到的信号传递到数据通信交换机，数据通信交换机将信号通过数据处理模块处理后传递至白化滤波模块，因为本发明专利技术的次声传感器采集的信号包含丰富的低频成分，采用白化滤波模块跟踪输入信号变化，消除低频分量，使输入噪声信号的功率谱变得平坦，提高信号处理分便率，使得即便是微弱或受到影响较多的声波信号，通过白化滤波处理后也能够识别出异常信号，本发明专利技术抗干扰能力强，测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
集输气管道非高斯噪声环境微泄漏信号监测系统及方法
本专利技术属于管道检测
，具体涉及一种集输气管道非高斯噪声环境微泄漏信号监测系统及方法。
技术介绍
集输气管道泄漏是油气田平稳运营的一个重要安全隐患。石油化工行业的输送管道一旦发生泄漏事故将会造成资源浪费及环境污染。目前，集输气管道泄漏检测方法主要有：光纤检测法、负压波检测法和次声波检测法。光纤检测法的原理是管道发生泄漏时，管道周边会有温度下降的情况出现，光纤对温度变化十分敏感，能够检测出来。该方法对光纤的质量要求非常高，并且光纤埋设要贴近管道，目前尚无成功报道。负压波法的原理是管道发生泄漏时，管道内的压力会降低，产生负压，压力传感器能够采集到负压波信号。但负压波方法不适应输气管道，定位精度较低。油气田的采气井油套压高、同时含水含硫化氢也高，典型的水气硫化氢混输管道，又多为间隙生产井，该集输气管线沿途地势环境多为翻山越岭，因此，在这种不均匀水汽介质混输管道中传播信号衰减较大，同时在这种非高斯管道噪声下泄漏定位性能较差，目前还没有相应成熟的技术手段解决该类管道的泄漏问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.集输气管道非高斯噪声环境微泄漏信号监测系统，其特征在于，包括：采气井监测站(2)和集气站监测站(3)，采气井监测站(2)和集输气管道(1)的上游连接，集气站监测站(3)和集输气管道(1)的下游连接；采气井监测站(2)和集气站监测站(3)共同连接至监测中心(4)；所述监测中心(4)包括北斗卫星授时服务器(42)、数据通信交换机(41)、数据处理模块(43)、白化滤波模块(45)和高斯信号相关模块(44)；/n北斗卫星授时服务器(42)，用于通过数据通信交换机(41)对第一数据采集模块(22)和第二数据采集模块(32)进行授时；/n数据通信交换机(41)，用于将北斗卫星授时服务器(42)的授时...

【技术特征摘要】
1.集输气管道非高斯噪声环境微泄漏信号监测系统，其特征在于，包括：采气井监测站(2)和集气站监测站(3)，采气井监测站(2)和集输气管道(1)的上游连接，集气站监测站(3)和集输气管道(1)的下游连接；采气井监测站(2)和集气站监测站(3)共同连接至监测中心(4)；所述监测中心(4)包括北斗卫星授时服务器(42)、数据通信交换机(41)、数据处理模块(43)、白化滤波模块(45)和高斯信号相关模块(44)；
北斗卫星授时服务器(42)，用于通过数据通信交换机(41)对第一数据采集模块(22)和第二数据采集模块(32)进行授时；
数据通信交换机(41)，用于将北斗卫星授时服务器(42)的授时指令传递至采气井监测站(2)和集气站监测站(3)；将采气井监测站(2)和集气站监测站(3)采集到的声波信号传递至数据处理模块(43)；
数据处理模块(43)，用于存储采气井监测站(2)和集气站监测站(3)传入的声波信号，同时将传入的声波信号进行完整化处理和转换，声波信号转换为高斯信号，高斯信号传递至白化滤波模块(45)；
白化滤波模块(45)，用于对传入的高斯信号进行白化滤波处理，并根据滤波后的高斯信号判断集输气管道(1)是否异常；当高斯信号异常时，将信号传递至高斯信号相关模块(44)；
高斯信号相关模块(44)，用于通过计算白化滤波后的两路信号的相关性，所述两路信号分别为集输气管道(1)采集的信号和集气站监测站(3)采集的信号，进而判断集输气管道(1)内是否泄漏，若泄漏发出泄漏报警信号。


2.根据权利要求1所述的集输气管道非高斯噪声环境微泄漏信号监测系统，其特征在于，所述采气井监测站(2)包括连通的第一次声传感器(21)和第一数据采集模块(22)；
所述第一次声传感器(21)用于从集输气管道(1)采集声波信号；
所述第一数据采集模块(22)用于根据北斗卫星授时服务器(42)的授时从第一次声传感器(21)采集声波信号，并将采集的声波信号传输至数据通信交换机(41)。


3.根据权利要求1所述的集输气管道非高斯噪声环境微泄漏信号监测系统，其特征在于，集气站监测站(3)包括连通的第二次声传感器(31)和第二数据采集模块(32)；
所述第二次声传感器(31)用于从集输气管道(1)采集声波信号；
所述第二数据采集模块(32)用于根据北斗卫星授时服务器(42)的授时从第二次声传感器(31)采集声波信号，并将采集的声波信号传输至数据通信交换机(41)。


4.根据权利要求1所述的集输气管道非高斯噪声环境微泄漏信号监测系统，其特征在于，所述白化滤波模块(45)包括连通的延迟滤波器和自适应滤波器；延迟滤波器和白化滤波模块(45)的信息输入端连接，自适应滤波器和白化滤波模块(45)的信息输出端连接。


5.根据权利要求4所述的集输气管道非高斯噪声环境微泄漏信号监测系统，其特征在于，所述延迟滤波器的样点数D＝100，所述自适应滤波器的学习率为声波信号平均功率1000倍的倒...

【专利技术属性】
技术研发人员：武刚，罗金恒，宋成立，孙银娟，姬蕊，赵敏，李丽锋，朱丽霞，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油天然气集团公司管材研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11