一种流动条件下管道泄漏检测、泄露流速估计与泄露定位的方法技术

本发明专利技术公开了一种流动条件下管道泄漏检测、泄露流速估计与泄露定位的方法，其方法步骤如下：S1：利用质量守恒和动量守恒方程对管道进行时空模型建立；S2：设计自适应状态观测器；S3：通过实时测量值计算泄露点的位置，首先运用自适应控制的思想，将泄露点的流速和位置视为基于一组双耦合的双曲线型偏微分方程的自适应观测器中的未知参数，运用了反步变换法将系统动态参数转移，泄露量作为扰动进入到边界条件中，使该系统独立于泄露点的位置，即与系统输出与泄露点无关，因此无论是在静止还是瞬态的情况下，无论泄漏发生在何处或如何分布，都可以进行泄漏检测并估计其大小，本发明专利技术不局限于单纯的检测，还能估计泄露点的流速和定位泄露的位置。定位泄露的位置。定位泄露的位置。

A method of pipeline leakage detection, leakage velocity estimation and leakage location under flowing conditions

【技术实现步骤摘要】
一种流动条件下管道泄漏检测、泄露流速估计与泄露定位的方法


[0001]本专利技术涉及输送管道泄露检测
，具体是一种流动条件下管道泄漏检测、泄露流速估计与泄露定位的方法。

技术介绍

[0002]随着管道运输行业的蓬勃发展,运输管道的安全隐患问题日益严重,管道的安全运营问题也引起了人们的广泛重视，例如，石油是众多工业的基础，是一个国家的能源命脉，对于石油的管道运输，管道泄露不但会造成环境破坏，还会产生济损失，严重可能会影响国家安全，对于农业，水灌溉渠道中的泄漏检测，工业上油井钻井作业中的井涌或损失检测也十分重要。目前检测技术可分为硬件和软件两大类，硬件检测技术依赖于管道沿线安装的物理设备，对于线路较短的管道还尚可，一旦到了远距离输送管道的场合，随着物理设备的增加，整个检测系统的可靠性下降，且检修人员雇佣及设备维护更换使得成本剧增，而软件检测技术适用于仪表有限的情况，仅在管道入口和出口处利用仪表进行管道流量和压力的测量。软件检测技术又可分为两类，一种是将管道作黑匣子处理，对测量值进行统计分析。质量或体积平衡检测技术是以质量守恒原理为基础的，输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流动条件下管道泄漏检测、泄露流速估计与泄露定位的方法，其特征在于：其方法步骤如下：S1：利用质量守恒和动量守恒方程对管道进行时空模型建立；S2：设计自适应状态观测器；S3：通过实时测量值计算泄露点的位置。2.根据权利要求1所述的流动条件下管道泄漏检测、泄露流速估计与泄露定位的方法，其特征在于：所述S1中，长度为L的管道内单相流体流动的一维质量守恒和动量守恒方程为：为：f0(0,t)＝f0(t),p(τ,t)＝p
τ
(t)
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(3)其中τ∈[0,L]，时间t≥0，p(τ,t)为压力，f(τ,t)为体积流量，α为流体的体积模量，ρ为流体的密度，S为管道的横截面面积，F为摩擦因数，g为重力加速度，θ(τ)为管道在τ位置的倾斜角,下标表示偏导数。式(1)和(2)中的最后一项描述了泄漏，其中ψ是管道上的总泄漏大小，将泄漏分布定义为空间变量τ的函数。将泄漏分布定义为空间变量τ的函数。管道入口和出口处的流量和压力是唯一可用的测量值。它们分别表示为f0(t)、p0(t)、f
L
(t)和p
L
(t)。(t)。f(0,t)＝f0(t),p(L,t)＝p
L
(t)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓东，蔡明兴，阳春华，肖宇，滕林斌，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：