本申请涉及一种管道腐蚀监测方法、装置及系统。其中方法包括：通过预设的静态数据搭建管道的三维模型；当管道进入运营阶段后，测量管道的静态数据及环境数据，并更新三维模型；当管道进入运营阶段后，通过多个传感器采集管道内多个区域实时的动态数据；将采集的动态数据进行预处理并存储；根据静态数据、环境数据、预处理后的动态数据及三维模型，生成管道的数字孪生体；根据数字孪生体中当前的动态数据，监测管道内的腐蚀程度。本方法综合分析多个类型的数据，全面、准确地获知管道的腐蚀情况，在实现管道腐蚀程度的实时监测的同时，无需耗费大量的设备与人工成本，也不会影响管道的运营。营。营。
【技术实现步骤摘要】
一种管道腐蚀监测方法、装置及系统
[0001]本申请涉及油气管线
，特别是涉及一种管道腐蚀监测方法、装置及系统。
技术介绍
[0002]油气管道运输是采用管道进行长距离运输油气资源的运输方式，主要是将油气田、炼油厂、港口、铁路、公路和用户连接起来，形成网络，其成本低、安全性高、污染小、可连续不间断运输等优势，使其成为目前油气资源的主要运输方式。
[0003]管道运输油气的方式需要考虑管道腐蚀的问题，因此需要花费人力和物力对管道的腐蚀情况进行监测和维护，由于油气管道的埋藏环境都比较恶劣，因此对于管道的腐蚀监测与维护带来了难度。管道的腐蚀问题直接影响到油气管道的使用寿命，因此，需要对油气管道进行腐蚀情况的监测，以对管道进行维护延长管道的使用寿命。目前对于油气管道的腐蚀监测，有以下几种方式：非破坏性测试：利用超声波、磁粉探伤和涡流检测等技术，来检测管道的腐蚀情况，该类型的技术可以在不破坏管道的情况下提供有关管道壁厚度和损伤程度的信息。但是，非破坏性测试适用于管道表面的腐蚀监测，难以监测到管道内部的腐蚀情况，并且，非破坏性测试通常需要在管道非工作期间进行，因此需要令管道停止工作，导致生产中断和经济损失等问题；电化学腐蚀监测：利用电化学技术，通过测量管道表面的电位和电流，建立腐蚀预测模型来确定管道的腐蚀率和腐蚀类型。这种方法可以提供长期的腐蚀监测数据，并可用于检测管道的局部腐蚀情况。但是，这种方式需要大量的监测数据来建立腐蚀模型，因此需要多年的时间来收集数据和验证模型。此外，这种方法可能会受到管道周围的土壤和水质等环境因素的影响。
[0004]管道内部巡检：利用内窥镜或机器人等设备，进入管道内部进行巡检。通常用于检测管道的局部腐蚀情况，例如管道的焊缝和弯头处。但是，这种方式的费用较高，需要花费大量的时间和精力来完成，此外，对于深水等特殊区域的管道，该方式会变得非常困难，并且费用昂贵。
[0005]因此，找到一种能够方便地对管道进行实时监测，全面、准确地对管道内的腐蚀程度进行分析和预测的方法，更好地对油气管道内的腐蚀程度进行监测。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本申请旨在提出一种管道腐蚀监测方法、装置及系统，旨在对油气管道内的腐蚀程度进行实时监测，对管道的腐蚀状况进行全面、准确的分析和评估。
[0007]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本申请实施例第一方面提供一种管道腐蚀监测方法，所述方法包括：通过预设的静态数据搭建管道的三维模型，所述管道用于油气运输；当所述管道进入运营阶段后，测量所述管道的静态数据及环境数据，并更新所述
三维模型；所述静态数据包括所述管道的尺寸数据、材质数据、起点数据及终点数据；所述环境数据包括所述管道周围的土壤理化性质数据、管道埋藏深度数据及周边杂散电流数据；当管道进入运营阶段后，通过多个传感器采集所述管道内多个区域实时的动态数据；所述动态数据包括所述管道内多个区域的温度数据、压力数据、油气流量数据及腐蚀数据；所述传感器包括挂片传感器、探针传感器以及超声波传感器；将采集的所述动态数据进行预处理，并存储；根据所述静态数据、所述环境数据、所述预处理后的动态数据及所述三维模型，生成所述管道的数字孪生体；所述数字孪生体与所述管道具有动态数据映射关系；根据所述数字孪生体中当前的动态数据，监测所述管道内的腐蚀程度。
[0008]可选地，通过多个传感器采集所述管道内多个区域实时的动态数据，包括：设置采集周期；根据所述采集周期，通过设置在所述管道内多个区域的传感器，采集所述管道内非工作时及工作时的温度、压力及油气流量速率；所述设置在管道内的传感器为挂片传感器或探针传感器；根据所述采集周期，通过设置在所述管道外多个区域的传感器，采集所述管道内非工作时及工作时的腐蚀数据；所述设置在管道外的传感器为超声波传感器。
[0009]可选地，将采集的所述动态数据进行预处理，并存储，包括：对所述动态数据进行预处理，所述预处理包括数据清洗、格式转换及缺失值处理；将所述预处理后的动态数据进行数据压缩；将所述数据压缩后的动态数据进行存储。
[0010]可选地，生成所述管道的数字孪生体，包括：将所述静态数据导入GIS系统，获取所述管道的路由信息；将所述三维模型导入仿真平台，将所述路由信息及所述环境数据与所述三维模型结合，生成数字孪生体模型；将每一次采集的动态数据同步到所述数字孪生体模型中，更新所述数字孪生体模型中当前的动态数据；对所述数字孪生体模型进行调整，生成所述数字孪生体。
[0011]可选地，对所述数字孪生体模型进行调整，包括：根据所述数字孪生体模型中当前的动态数据，使用机器学习算法预测下一次更新的动态数据；当所述数字孪生体模型中当前的动态数据更新后，根据所述预测的动态数据与当前的动态数据间的差异，调整所述数字孪生体模型，直到所述差异小于设定的误差阈值。
[0012]可选地，根据所述数字孪生体中当前的动态数据，监测所述管道内的腐蚀程度，包括：获取所述数字孪生体中当前的动态数据；根据所述当前的动态数据，计算所述管道当前的腐蚀速率；根据所述腐蚀速率，监测所述管道内的腐蚀程度；设置预警阈值，当所述管道内的腐蚀程度超过所述预警阈值时，确定所述区域的
位置并报警通知管理人员；根据所述管道当前的腐蚀速率，预测所述管道的剩余寿命。
[0013]可选地，将采集的所述动态数据进行预处理，并存储，还包括：将所述动态数据存储到云端服务器；通过所述云端服务器将所述动态数据共享给多个本地服务器，从而在所述多个本地服务器中对所述动态数据进行分布式计算，获取对应的腐蚀速率。
[0014]可选地，生成所述管道的数字孪生体，还包括：去掉所述数字孪生体模型中所有传感器部件，保留所述传感器部件的数据；根据存储的动态数据的历史数据，调整所述数字孪生体模型。
[0015]根据本申请实施例的第二方面，提供一种管道腐蚀监测装置，用于实现本申请实施例的第一方面所提供的管道腐蚀监测方法，所述装置包括：初始模型搭建模块，被配置为通过预设的静态数据搭建管道的三维模型，所述管道用于油气运输；数据采集模块，被配置为当所述管道进入运营阶段后，测量所述管道的静态数据及环境数据，并更新所述三维模型；所述静态数据包括所述管道的尺寸数据、材质数据、起点数据及终点数据；所述环境数据包括所述管道周围的土壤理化性质数据、管道埋藏深度数据及周边杂散电流数据；当管道进入运营阶段后，通过多个传感器采集所述管道内多个区域实时的动态数据；所述动态数据包括所述管道内多个区域的温度数据、压力数据、油气流量数据及腐蚀数据；所述传感器包括挂片传感器、探针传感器以及超声波传感器；数据预处理模块，被配置为将采集的所述动态数据进行预处理；存储模块，被配置为将所述预处理后的动态数据进行存储；监测模块，被配置为根据所述静态数据、所述环境数据、所述预处理后的动态数据及所述三维模型，生成所述管道的数字孪生体；所述数字孪生体与所述管道具有动态数据映射关系；根据所述数字孪生体中当前的动态数据，监测所述管道内的腐蚀程度。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种管道腐蚀监测方法，其特征在于，包括：通过预设的静态数据搭建管道的三维模型，所述管道用于油气运输；当所述管道进入运营阶段后，测量所述管道的静态数据及环境数据，并更新所述三维模型；所述静态数据包括所述管道的尺寸数据、材质数据、起点数据及终点数据；所述环境数据包括所述管道周围的土壤理化性质数据、管道埋藏深度数据及周边杂散电流数据；当管道进入运营阶段后，通过多个传感器采集所述管道内多个区域实时的动态数据；所述动态数据包括所述管道内多个区域的温度数据、压力数据、油气流量数据及腐蚀数据；所述传感器包括挂片传感器、探针传感器以及超声波传感器；将采集的所述动态数据进行预处理，并存储；根据所述静态数据、所述环境数据、所述预处理后的动态数据及所述三维模型，生成所述管道的数字孪生体；所述数字孪生体与所述管道具有动态数据映射关系；根据所述数字孪生体中当前的动态数据，监测所述管道内的腐蚀程度。2.根据权利要求1所述的管道腐蚀监测方法，其特征在于，通过多个传感器采集所述管道内多个区域实时的动态数据，包括：设置采集周期；根据所述采集周期，通过设置在所述管道内多个区域的传感器，采集所述管道内非工作时及工作时的温度、压力及油气流量速率；所述设置在管道内的传感器为挂片传感器或探针传感器；根据所述采集周期，通过设置在所述管道外多个区域的传感器，采集所述管道内非工作时及工作时的腐蚀数据；所述设置在管道外的传感器为超声波传感器。3.根据权利要求1所述的管道腐蚀监测方法，其特征在于，将采集的所述动态数据进行预处理，并存储，包括：对所述动态数据进行预处理，所述预处理包括数据清洗、格式转换及缺失值处理；将所述预处理后的动态数据进行数据压缩；将所述数据压缩后的动态数据进行存储。4.根据权利要求3所述的管道腐蚀监测方法，其特征在于，生成所述管道的数字孪生体，包括：将所述静态数据导入GIS系统，获取所述管道的路由信息；将所述三维模型导入仿真平台，将所述路由信息及所述环境数据与所述三维模型结合，生成数字孪生体模型；将每一次采集的动态数据同步到所述数字孪生体模型中，更新所述数字孪生体模型中当前的动态数据；对所述数字孪生体模型进行调整，生成所述数字孪生体。5.根据权利要求4所述的管道腐蚀监测方法，其特征在于，对所述数字孪生体模型进行调整，包括：根据所述数字孪生体模型中当前的动态数据，使用机器学习算法预测下一次更新的动态数据；当所述数字孪生体模型中当前的动态数据更新后，根据所述预测的动态数据与当前的动态数据间的差异，调整所述数字孪生体模型，直到所述差异小于设定的误差阈值。
6.根据权利要求1所述的管道腐蚀监测方法，其特征在于，根据所述数字孪生体中当前的动态数据，监测所述管道内的腐蚀程度，包括：获取所述数字孪生体中当前的动态数据；根据所述当前的动态数据，计算所述管道当前的腐蚀速率；根据所述腐蚀速率，监测所述管道内的腐蚀程度；设置预警阈值，当所述管道内的腐蚀程...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宁搏，刘翰诚，陈昊，
申请(专利权)人：北京英智数联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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