【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油气管道泄露监测预警，具体涉及一种管道泄漏实时监测预警装置，还涉及一种管道泄漏实时监测预警方法。
技术介绍
1、在油气田企业，油气输送最主要的方式是管道输送，其中长庆油田油气管道总里程达10余万公里，随着油气管道服役年限的增加，以及管线传输介质复杂、自然灾害等因素，导致原油管线泄露事故时常发生，易造成严重的安全环保事故，社会影响恶劣。为有效减少或者预防管道泄露事故的发生，在重要油气管道位置，安装各种油气管道泄露监测预警装置，其中流量输差法、负压波法、音波法等多数监测预警装置功能为泄露后进行报警；光纤振动法、管线测温法等具有泄露前预警的安装与维护费用较高，且误报率较高；通过管线检修检测进行预警时效性差且差错率大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种管道泄漏实时监测预警装置，解决了现有管道泄漏监测预警时效性差，且误报率较高的问题。
2、本专利技术的目的还在于提供一种管道泄漏实时监测预警方法。
3、本专利技术所采用的第一种技术方案是：一种管道泄漏实时监测预警装置，包括控制模块、供电模块、通信模块、壁厚监测模块、应力监测模块五部分；其中供电模块负责给其它四个模块供电；壁厚监测模块和应力监测模块负责采集被监测管道的壁厚减薄和受应力信号数据；控制模块控制壁厚监测模块和应力监测模块将采集的信号数据处理后，分析管线壁厚、应力负载情况，达到预警的条件的，控制通信模块将预警信息发送给指定通信设备。
4、本专利技术的特点还在于，
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6、通信模块选用工业级4g模块wh-lte-7s4作为系统数据主要传输方式，通过控制模块上uart接口，用c语言控制通信模块，采用网络透传模式，实现数据的点对点发送和接收。
7、壁厚监测模块包括壁厚电路和壁厚探头组成；壁厚电路可控制多个壁厚探头，主要由超声波激励电路、信号接收电路和电源电路三部分组成；电源电路控制超声波激励电路采用高压窄脉冲的方式来激励超声探头产生超声波，信号接收电路采集回波。
8、壁厚探头为超声波探头。
9、应力监测模块包括应力电路和应力探头组成，应力电路主要由激振电路、拾振电路和电源电路三部分组成；电源电路控制激振电路发射400～4500hz激励信号到应力探头，拾振电路用于接收应力探头产生的共振信号.
10、应力探头为振弦式传感器。
11、本专利技术所采用的第二种技术方案是，一种管道泄漏实时监测预警方法，具体操作步骤如下：
12、步骤1：通过壁厚监测模块获得当前管段厚度d，再利用当前管段原始厚度d0，获得被测管道管段壁厚减薄百分比m，m＝(d0-d)/d0；
13、步骤2：通过应力监测模块获得当前管段承受应力p，再利用当前管段许用应力p0，获得被测管道管段受应力百分比n，n＝p/p0，其中，p0＝k×φ×σs，k为设计系数，取值0.72，φ为焊缝系数，σs为钢管的最低屈服强度/mpa；
14、步骤3，计算管道风险预警值q；
15、预警值q＝被测管道管段壁厚减薄百分比m×壁厚减薄失效因子k1+被测管道管段受应力百分比n×应力失效因子k2＝m×k1+n×k2，k1+k2＝1；
16、当m≥85％，或者n≥85％，或者q≥85％则判断管线即将破裂；
17、当m≤60％，且n≤60％，且q≤60％则判断管线运行正常；
18、其他情况，则判断管线已存在隐患。
19、本专利技术的有益效果是：本专利技术的管道泄漏实时监测预警装置针对现有的油气管道泄漏监测预警装置安装与维护费用高，误报率较高，以及管线检修检测进行预警的时效性差等问题，设计了具有实时监测和预警功能的预警装置，该监测预警装置成本低，时效性高，完全解决了现有管道监测方法时效性差且差错率大的问题。
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1.一种管道泄漏实时监测预警装置，其特征在于，包括控制模块(1)、供电模块(2)、通信模块(3)、壁厚监测模块、应力监测模块五部分；其中供电模块(2)负责给其它四个模块供电；壁厚监测模块和应力监测模块负责采集被监测管道(8)的壁厚减薄和受应力信号数据；控制模块(1)控制壁厚监测模块和应力监测模块将采集的信号数据处理后，分析管线壁厚、应力负载情况，达到预警的条件的，控制通信模块(3)将预警信息发送给指定通信设备。
2.根据权利要求1所述的一种管道泄漏实时监测预警装置，其特征在于，所述控制模块(1)电路板包括主控模块、信号收集模块、信号处理模块、信号发射模块四部分，采用模块化、接插件的设计方式，所述控制模块(1)用于控制壁厚监测模块、应力监测模块和通信模块(3)采集、处理壁厚、应力信号。
3.根据权利要求1所述的一种管道泄漏实时监测预警装置，其特征在于，所述通信模块(3)选用工业级4G模块WH-LTE-7S4作为系统数据主要传输方式，通过控制模块(1)上UART接口，用C语言控制通信模块(3)，采用网络透传模式，实现数据的点对点发送和接收。
4.根
5.根据权利要求4所述的一种管道泄漏实时监测预警装置，其特征在于，所述壁厚探头(5)为超声波探头。
6.根据权利要求1所述的一种管道泄漏实时监测预警装置，其特征在于，所述应力监测模块包括应力电路(6)和应力探头(7)组成，所述应力电路(6)主要由激振电路、拾振电路和电源电路三部分组成；所述电源电路控制激振电路发射400～4500Hz激励信号到应力探头(7)，所述拾振电路用于接收应力探头(7)产生的共振信号。
7.根据权利要求6所述的一种管道泄漏实时监测预警装置，其特征在于，所述应力探头(7)为振弦式传感器。
8.一种管道泄漏实时监测预警方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种管道泄漏实时监测预警装置，其特征在于，包括控制模块(1)、供电模块(2)、通信模块(3)、壁厚监测模块、应力监测模块五部分；其中供电模块(2)负责给其它四个模块供电；壁厚监测模块和应力监测模块负责采集被监测管道(8)的壁厚减薄和受应力信号数据；控制模块(1)控制壁厚监测模块和应力监测模块将采集的信号数据处理后，分析管线壁厚、应力负载情况，达到预警的条件的，控制通信模块(3)将预警信息发送给指定通信设备。
2.根据权利要求1所述的一种管道泄漏实时监测预警装置，其特征在于，所述控制模块(1)电路板包括主控模块、信号收集模块、信号处理模块、信号发射模块四部分，采用模块化、接插件的设计方式，所述控制模块(1)用于控制壁厚监测模块、应力监测模块和通信模块(3)采集、处理壁厚、应力信号。
3.根据权利要求1所述的一种管道泄漏实时监测预警装置，其特征在于，所述通信模块(3)选用工业级4g模块wh-lte-7s4作为系统数据主要传输方式，通过控制模块(1)上uart接口，用c语言控制通信模块(3)，采用网络透传模式，实现数据的点对点发送和...
【专利技术属性】
技术研发人员：李二洋，张璇，周立辉，姜毅，于志刚，刘沛华，李照林，李淑玉，张彪，陈鹏，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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