本发明专利技术提供了一种用于航煤管道泄漏监测和定位的系统及方法，包括第一站组、第二站组、第一站远程终端、第二站远程终端、校时模块和监控终端，第一站和第二站之间通过管道连接，第一站远程终端连接第一站组，用于采集第一站压力、流量和温度数据，第二站远程终端连接第二站组，校时模块分别连接第一站远程终端和第二站远程终端，监控终端连接第一站远程终端和第二站远程终端，用于判断管道是否泄漏和泄漏位置，第一站组和第二站组所用传感器为MEMS光纤F‑P压力传感器。当管线上的某点发生泄漏时，中心控制站的监测软件对采集上来的负压波和流量信号，以流量平衡和负压波法为理论基础，对输油管道中所出现的泄漏及时进行报警，并确定泄漏点位置。
【技术实现步骤摘要】
一种用于航煤管道泄漏监测和定位的系统及方法
本专利技术涉及管道健康检测领域，具体涉及一种用于航煤管道泄漏监测和定位系统及方法。
技术介绍
航空煤油(喷气燃料)是飞机的血液，是航空能源的主要组成部分，航煤输油管道作为飞机飞行作战能量输送到供应的关键环节，其健康运行与否将直接影响飞行安全。因此，对输油管道的渗泄漏监测具有十分重要的意义。仅2018年至今全管线渗漏多起，造成了较大的经济损失和不良社会影响。因此通过技术手段监测、检测输油管道安全状态，保证输油管道健康、正常运行；保障作战能源的正常供给，具有十分重要的意义。针对现有旧有油料管道大量埋地、拓扑复杂、频繁启停等特点，为满足对旧有管道原位改造对泄漏和微小泄漏进行精准定位/定量预警的需求，形成航煤管道泄漏检测在线精准定位与原位定时管道完整性定量检修预警系统逐步在全航煤料输送管道上进行推广，逐步实现航煤管道的可靠性管理工作建设，对于管道本身防护、油料安全输送具有重要作用，对预防事故、确保飞行油料保障安全，提高油料保障能力具有极为重要的意义。负压波方法判断泄漏主要是通过识别压力下降来完成的。但是，由于油料运输的工艺流程十分复杂，经常需要倒灌、切泵等作业。当管道某点发生泄漏，两端传感器采集到负压波的信息将被作为判断泄漏采集的依据。而这个过程中间并没有任何操作来判定引起负压波的是不是泄漏事件，很可能是正常的工艺流程导致了管道内压力下降。因此，需要寻找一种技术来减小或消除这些影响，来提高干线泄漏检测系统的定位精度并减小误报率。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中针对航煤管道要求定位误差低、自动化程度高和联动操作的问题，提供了一种用于航煤管道泄漏监测和定位的系统及方法，解决了上述问题。本专利技术提供一种用于航煤管道泄漏监测和定位系统，包括第一站组、第二站组、第一站远程终端、第二站远程终端、校时模块和监控终端，第一站和第二站之间通过管道连接，第一站远程终端连接第一站组，用于采集第一站压力、流量和温度数据，第二站远程终端连接第二站组，用于采集第二站压力、流量和温度数据，校时模块分别连接第一站远程终端和第二站远程终端，用于对第一站远程终端和第二站远程终端统一校时，监控终端连接第一站远程终端和第二站远程终端，用于判断管道是否泄漏和泄漏位置，第一站组和第二站组所用传感器为MEMS光纤F-P压力传感器。波长型MEMS光纤F-P压力传感器内部的F-P压力敏感芯片基于MEMS微加工技术制备，其F-P光学干涉腔的其中一个反射面为SOI硅片的原始抛光表面沉积高反膜后构成，另外一个反射面为玻璃片的原始抛光表面沉积高反膜后构成，都非常光洁和平整，通过硅-玻璃阳极键合固定后可以获得很高的F-P光学干涉腔干涉精细度，其精细度因子也即自由谱宽FSR与信号谱3dB带宽FWHM之比不小于20，可采用波长信号解调方式进行压力信号检测，提高压力分辨率和测量精度，解决了F-P光学干涉腔采用强度调制解调方法和相位调制解调方法所存在的灵敏度低、受光源功率波动和光纤弯折影响等问题；同时，由于波长信号解调方式对F-P敏感腔的腔长变化有更为灵敏的检测能力，使得硅压力敏感膜不需要设计得非常薄，从而兼顾MEMS压力传感器的测量精度、过量程能力、机械可靠性和动态测量响应能力。各站点采用多传感器，与单传感器系统相比，运用多传感器数据融合技术在解决探测、跟踪和目标识别等问题方面，能够增强系统生存能力，提高整个系统的可靠性和鲁棒性，增强数据的可信度，并提高精度，扩展整个系统的时间、空间覆盖率，增加系统的实时性和信息利用率等。多传感器融合技术的基本原理就像人脑综合处理信息一样，充分利用各个传感器资源，通过对多传感器及其观测信息的合理支配和使用，把多传感器在空间或时间上亢余或互补信息依据某种准则来进行组合，以获得被测对象的一致性解释或描述。通过现有的数据采集与监控控制系统获得管道输送介质的压力、流量、温度、密度等参数，对负压波或声波传播速度进行修正；采用神经网络模式等模式识别算法对压力、流量、温度、密度等多种信号进行处理，准确判断泄漏事件，减低系统的误报率。在实际的监测系统中，每站均有一台计算机来实时的采集压力等数据，并把采集到的数据保存起来。当系统检测到有泄漏时，子站会在送数据的同时进行相应的有“负压波”指示，此时可调出相应的数据进行分析，确定泄漏点的位置。要准确确定负压波传播到上、下游站压力传感器的时间差，就要做到调出来作分析的那一段数据的起始时间一致，也就是要求上、下游站的计算机的系统时间一致。为此需借用己有的北斗卫星定位系统(北斗)来使各站计算机的系统时间保持同步。本专利技术所述的一种用于航煤管道泄漏监测和定位系统，作为一种优选方式，第一站组包括第一站本体、第一站近端压力传感器和第一站远端压力传感器，第一站近端压力传感器贴近第一站于管道上，第一站远端压力传感器设置于第一站近端压力传感器外侧管道上。本专利技术所述的一种用于航煤管道泄漏监测和定位系统，作为一种优选方式，第二站组包括第二站本体、第二站近端压力传感器和第二站远端压力传感器，第一站本体和第二站本体通过管道连接，第二站近端压力传感器贴近第二站于管道上，第二站远端压力传感器设置于第二站近端压力传感器外侧管道上。本专利技术所述的一种用于航煤管道泄漏监测和定位系统，作为一种优选方式，用于航煤管道泄漏监测和定位系统还包括若干中间站组、若干与各中间站组相连的中间站组远程终端，中间站组设置于第一站组和第二站组之间，中间站组远程终端连接校时模块和监控终端，中间站组所用传感器为MEMS光纤F-P压力传感器。本专利技术所述的一种用于航煤管道泄漏监测和定位系统，作为一种优选方式，中间站组包括中间站本体、中间站进口近端压力传感器、中间站进口远端压力传感器、中间站出口近端压力传感器和中间站出口远端压力传感器，中间站进口近端压力传感器和中间站进口远端压力传感器由近至远设置于中间站油料进口方向管道上，中间站出口近端压力传感器和中间站出口远端压力传感器由近至远设置于中间站油料出口方向管道上。管线上有第一、第二两个检测站点，在第一站出站口安装两个压力传感器，两个压力传感器相隔一段距离，分别用近端传感器和远端传感器来表示。同时在第二站进站口安装两个压力传感器，相隔一定距离，也用近端传感器和远端传感器表示。当第一站或者第一站上游有工况操作，采集到压力下降信号的传感器顺序依次为第一站近端、第一站远端、第二站远端、第二站近端。当第二站或者第二站下游有工况调整时，采集到的数据下降的压力传感器顺序依次为第二站近端、第二站远端、第一站远端、第一站近端。如果泄漏真实发生在第一、第二两站之间，则压力下降信号由中间出发向两侧传播。对于第一站，先经过远端再经过近端，对于第二站，同样也是先经过远端再经过近端。这样通过压力在四个传感器上的下降顺序，就可以判定引起系统报警的负压波到底是不是泄漏引起的。如果压力下降信号是管段中间某一点引起的，则判定是泄漏真实发生。如果压力下降是第一、第二两站上下游信号引起的，则屏蔽报警信息。阵列传感器泄漏检测系统主要包括四部分的内容，压力传本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于航煤管道泄漏监测和定位的系统，其特征在于：包括第一站组(1)、第二站组(2)、第一站远程终端(3)、第二站远程终端(4)、校时模块(5)和监控终端(6)，所述第一站和所述第二站之间通过管道连接，所述第一站远程终端(3)连接所述第一站组(1)，用于采集第一站压力、流量和温度数据，所述第二站远程终端(4)连接所述第二站组(2)，用于采集第二站压力、流量和温度数据，所述校时模块(5)分别连接所述第一站远程终端(3)和所述第二站远程终端(4)，用于对所述第一站远程终端(3)和所述第二站远程终端(4)统一校时，所述监控终端(6)连接所述第一站远程终端(3)和所述第二站远程终端(4)，用于判断所述管道是否泄漏和泄漏位置，所述第一站组(1)和所述第二站组(2)所用传感器为MEMS光纤F-P压力传感器。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于航煤管道泄漏监测和定位的系统，其特征在于：包括第一站组(1)、第二站组(2)、第一站远程终端(3)、第二站远程终端(4)、校时模块(5)和监控终端(6)，所述第一站和所述第二站之间通过管道连接，所述第一站远程终端(3)连接所述第一站组(1)，用于采集第一站压力、流量和温度数据，所述第二站远程终端(4)连接所述第二站组(2)，用于采集第二站压力、流量和温度数据，所述校时模块(5)分别连接所述第一站远程终端(3)和所述第二站远程终端(4)，用于对所述第一站远程终端(3)和所述第二站远程终端(4)统一校时，所述监控终端(6)连接所述第一站远程终端(3)和所述第二站远程终端(4)，用于判断所述管道是否泄漏和泄漏位置，所述第一站组(1)和所述第二站组(2)所用传感器为MEMS光纤F-P压力传感器。
2.根据权利要求1所述的一种用于航煤管道泄漏监测和定位的系统，其特征在于：所述第一站组(1)包括第一站本体(11)、第一站近端压力传感器(12)和第一站远端压力传感器(13)，所述第一站近端压力传感器(12)贴近所述第一站于所述管道上，所述第一站远端压力传感器(13)设置于所述第一站近端压力传感器(12)外侧所述管道上。
3.根据权利要求2所述的一种用于航煤管道泄漏监测和定位的系统，其特征在于：所述第二站组(2)包括第二站本体(21)、第二站近端压力传感器(22)和第二站远端压力传感器(23)，所述第一站本体(11)和所述第二站本体(21)通过所述管道连接，所述第二站近端压力传感器(22)贴近所述第二站于所述管道上，所述第二站远端压力传感器(23)设置于所述第二站近端压力传感器(22)外侧所述管道上。
4.根据权利要求1所述的一种用于航煤管道泄漏监测和定位的系统，其特征在于：所述用于航煤管道泄漏监测和定位系统还包括若干中间站组(7)、若干与各所述中间站组(7)相连的中间站组远程终端(8)，所述中间站组(7)设置于所述第一站组(1)和第二站组(2)之间，所述中间站组远程终端(8)连接所述校时模块(5)和所述监控终端(6)，所述中间站组(7)所用传感器为MEMS光纤F-P压力传感器。
5.根据权利要求4所述的一种用于航煤管道泄漏监测和定位的系统，其特征在于：所述中间站组(7)包括中间站...
【专利技术属性】
技术研发人员：高明，邵万昌，顾玉华，王菊芬，黄金强，邓可，孙衍山，程龙，
申请(专利权)人：北京航空工程技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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