[发明专利]输送管线泄漏监控定位方法及其适用的系统

说明书

本发明涉及一种输送管道的泄漏监控定位方法及时适用的系统。具体地说是一种对诸如石油等流体的输送管道进行监控，以便及时发现所输送流体的外泄情况，并准确定位泄漏位置的系统。

把原油、精炼油等油品通过管道从一处输送到另一处是最经济的输送方式。然而由于这类输送管道的输送距离长，且一般都铺设在地下，因此一旦发生泄漏，很难被及时发现。而在不法分子经常偷盗原有的地方，不仅造成企业财产的损失，进而造成对环境的污染，并且危及附近人员、财产的安全。

在现有技术中，已采用的管道泄漏检测与泄漏定位技术已在包括专利文献在内的多种文献中。归纳起来包括两类：直接检漏法和间接检漏法。其中直接检漏法由于技术复杂、成本高而不适于在长距离输送管道上应用。间接检漏法是通过检测管道中的流量、压力、声音等物理参数的变化来确定管道的泄漏情况和泄漏位置，主要有静态试压法、输差检漏法、负压波法、压力梯度法、管道瞬变模型法等，上述方法在理论上均较为成熟，伴随计算机技术的广泛应用及控制理论和信号处理技术的发展，上述技术在部分管线的现场实用中取得了一定的成效。然而，管道瞬变模型法在用于不同的输送管道时需要建立不同的数学模型，并且在建立数学模型的过程中受人为影响较大，因而其精度不高，目前还没有实用价值。而在其它间接检漏法中，除负压波法和压力梯度法外，其它方法目前都不能有效地确定泄漏点的位置。压力梯度法由于为了计算压力梯度曲线的斜率，要求在长输管线的进口和出口处各设一对相间一定距离的压力传感器，这样在大多数情况下至少有一个压力传感器设置在野外，极易受到不法分子的破坏；另外再多处泄漏的情况下也不能准确的测出泄漏点的位置。负压波法是根据管线某点突然泄漏时在泄漏点会产生一个压降，由此产生一个负压波向上下游传递，通过精确检测负压波到达两端的时间差，并经过分析计算得出泄漏点的位置。然而，在技术作业中的许多情况都会导致产生导线中的波动，如启泵、停泵、调阀门、倒罐等情形。而目前的技术手段难以将因作业操作在管线中引起的波动与因泄漏而引起的波动区分开。因此负压波法常常发生误报，严重影响了其检测定位的灵敏度。而另一方面，输差检漏法则可以有效地确定泄漏是否发生，虽然受所输送的流体的压缩系数、温度及流量计精度等因素的影响，管线进出口的统计流量一般是不平衡的，但在正常情况下，上述因素所导致的输差是较为稳定的，也就是说，进出口的流量差在一个稳定的差值范围内波动。一旦管线中有异常情况发生，必然破坏输差的稳定状态，由此可以断定输送管线中有泄漏情况发生。

为此，本发明的目的在于提出一种监测方法和适用于该方法的监测系统，以便不仅能够准确监测管道泄漏的发生，确定泄漏点的位置，而且能够避免误报保证输送管道的正常工作。

为实现上述发明目的，本发明提出的输送管道泄漏监控定位的方法包括：

(a).在管线上按一定的频率同时采集管线内流量输差信号和管线内负压波信号；

(b).通过传输手段将所采集的信号进行汇集；

(c).对所获得的管线内流量输差信号和管线内负压波信号进行输差检漏法和负压波法的耦合分析，即判断在负压波法的分析曲线中出现拐点时，输差检漏法中的输差值曲线是否出现异常增大；

(d).在负压波法的分析曲线中出现拐点与输差检漏法中的输差值曲线异常增大同时出现的情况下，进一步通过负压波法分析确定泄漏点的位置；

(e).对出现泄漏的情况进行报警。

进一步地，在(b)步骤中对所述信号进行放大、滤波、降噪处理；将电信号转换位数字信号数据；进而将转换以后的数字信号数据输入计算机处理系统中；通过统计手段设定阀值，并对接收的实时数据与设定的阀值比较，判断压力曲线变化趋势来设置拐点标志；对一组数据加入帧头、帧尾并转送数据。

实现该方法的系统包括：

(a)信号采集单元：用于采集管线中的运行参数，包括分别在管道每一端设置的一个

   现场信号采集组构成，所述信号采集组至少包括一个压力传感器和一个流量计，

   最好所述信号采集组还包括一个温度传感器；

(b)系统校时单元；用于将多个信号采集单元的时钟同步起来，确保所采集的每一组数据为同一时间的；

(c)信号传输单元：用于将现场信号采集单元所采集到的信号传输到信号处理单元；