[发明专利]利用次声波实现管道泄漏检测的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道泄漏检测技术，尤其涉及一种利用次声波实现管道泄漏检测的系统。

背景技术

石油天然气输送管道由连接加压站、分输站、加热站的管道组成，在两个加压站中间的管道距离从20～100千米不等，由于管道大部分地处野外，无法提供安装位置、电源和通讯设备，因此，对管道泄漏检测系统要求有效检测距离在20千米以上。

现有技术中，应用于管道泄漏检测技术主要是负压波法检测，其原理是：当管道发生泄漏时，泄漏点的流体迅速流失，压力下降，导致管道内外存在压力差，进而产生泄漏点两侧位置的流体向泄漏点位置不断补充的过程，该过程依次向上游的输送首站以及下游的输送末站传递，相当于在泄漏点位置产生了以一定速度传播的负压力波。根据负压力波传播到输送首站的时间t1与传播到输送末站的时间t2的时间差，以及管道内负压力波的传播速度计算出泄漏点的位置。此技术的重要特点是需要产生压力下降，压力下降产生的波动是否能够有效检测也很大程度取决于所采用的仪表精度。如在1Mpa工况压力下，1/4inch孔径产生的泄漏在经过20千米油管道衰减后产生的压降约为0.001Mpa，一般一个满量程为1Mpa的压力表，很难有效检测到如此小的压降，虽然有分辨率更高的压力表，但不符合大的压降的检测量程要求。

上述现有技术至少存在以下缺点：

难以适应不同环境下的管道泄漏检测要求，对于泄漏产生的压力波这种突发性的检测很难满足现场的实际应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够满足各种不同泄漏情况、不同工况条件下的利用次声波实现管道泄漏检测的系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的利用次声波实现管道泄漏检测的系统，在需检测的管道上设置上游检测点和下游检测点，在所述上游检测点和下游检测点处分别安装至少一个次声波传感器，所述的次声波传感器采集到的由于管道泄漏产生的次声波信号输入到信号采集分析系统；

所述信号采集分析系统根据所述次声波信号到达上游检测点和下游检测点的时间差乘以声波在流体内传播速度来确定泄漏发生的位置，并通过通讯模块与外部交互信息。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的利用次声波实现管道泄漏检测的系统，由于在需检测的管道的上游检测点和下游检测点处分别安装至少一个次声波传感器，次声波传感器采集到的由于管道泄漏产生的次声波信号输入到信号采集分析系统；信号采集分析系统根据所述次声波信号到达上游检测点和下游检测点的时间差乘以声波在流体内传播速度来确定泄漏发生的位置，并通过通讯模块与外部交互信息。能够满足各种不同泄漏情况、不同工况条件下的利用次声波实现管道泄漏检测的系统。

附图说明

图1为本发明的系统结构组成示意图；

图2为本发明的现场安装示意图；

图3为本发明的系统工作流程图；

图4为本发明在现场实测的一个泄漏次声波示意图；

图5为本发明在现场实测的又一个泄漏次声示意图。

具体实施方式

本发明的利用次声波实现管道泄漏检测的系统，其较佳的具体实施方式是：

在需检测的管道上设置上游检测点和下游检测点，在所述上游检测点和下游检测点处分别安装至少一个次声波传感器，所述的次声波传感器采集到的由于管道泄漏产生的次声波信号输入到信号采集分析系统；

所述信号采集分析系统根据所述次声波信号到达上游检测点和下游检测点的时间差乘以声波在流体内传播速度来确定泄漏发生的位置，并通过通讯模块与外部交互信息。

所述的次声波传感器的频响范围为0.01Hz～20Hz。

所述次声波传感器通过前置滤波放大器与所述信号采集分析系统连接；

所述前置滤波放大器对收到的次声波传感器进行信号识别，从中滤除因工况变化和外界环境变化所引发的干扰信号，并进行放大。

所述上游检测点和下游检测点分别装有两个次声波传感器；

所述信号采集分析系统利用两个次声波传感器同时收到工况改变时的大信号时能够通过反向相加的方式去除因为工况改变而导致系统工作不正常的问题。

所述两个次声波传感器之间的间距为40-100米。

所述信号采集分析系统在信号识别算法中采用专家数据库、模糊神经网络算法和小波变换的信号处理方式对信号进行综合的分析和判断。

所述通讯模块采用GPRS和CDMA的两种通讯模块与外部通讯。

所述通讯模块包括冗余设计，所述冗余设计包括光缆通讯和/或以太网通讯。