[实用新型]基于低频声波监测管道泄漏或堵塞的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于管道泄漏或堵塞检测的低频声波技术。 

背景技术

随着中国经济迅猛发展，能源需求倍增。管道运输因运量大、耗能低、经济环保等优点，迅速成为石油、天然气的主要运输方式，在国民经济中占据越来越重要的位置。由于我国大部分管道已经运营了20多年甚至30年，管道强度和涂层完整性都已进入危险期，多数管道存在与流动相关的安全隐患，随着管道运营期的延长、原材料、施工缺陷、环境腐蚀和外部影响，使事故隐患大大增加。对此，国内外相关行业做了大量的研究工作，形成了一些切实有效的技术。主要包括：确定保证管道流动安全措施的模拟技术，利用保温，注入化学剂或清管的方法防止管道堵塞技术，消除堵塞的流动恢复技术。但是通常防止堵塞的措施可能没有预料的那样有效，而且消除管道堵塞的技术手段比较缺乏，因此及时发现海底管道流动性异常，防患于未然是保障海底管道运行的关键。管道泄漏和堵塞状态监测技术有利于及时发现并处理管道流动异常状况，是保障管道安全运行关键性的技术手段。对此监测最有效的方法就是利用声波技术，由于声波能够有效反映管道内流体的流动状态，同时低频声波具有传播距离长衰减小的特点，是进行管道内流动状态监测的有力手段。 

由于管道泄漏检测技术是多领域多学科知识的综合，目前已有的多种管道泄漏和堵塞检测方法在检测方式和技术手段方面差别较大，从最简单的人工分段沿管道巡线到复杂的软硬件相结合的实时模型方法，从陆地检测发展到海底检测，甚至利用飞机或卫星遥感检测大范围管网等。随着现代社会的发展和科学技术的进步，各种管道的铺设越来越多，管道维护检测技术以及国家特殊输送管道的远程控制与实时监测已成为行业领域研究的技术焦点，目前应用于这些管道监测手段，主要依赖于传统监测方式和维护方法，因此当管道出现泄漏或堵塞后，由于铺设地下管道的区域广，很难实现实时的控制和检测，不能及时地发现和判断故障的位置，给国家造成大量的经济损失和安全隐患。 

实用新型内容

为了实时控制和检测铺设于地下的管道，及时地发现和判断故障的位置，本实用新型提供一种基于用于管道泄漏和堵塞检测的基于低频声波技术的管道泄漏和堵塞检测系统。 

本实用新型提出的一种基于低频声波监测管道泄漏或堵塞的系统，主要由声检测传感器、数据采集终端、监测定位服务器组成，其特征在于：在管道上安装至少一个声检测传感器，用于检测管道中传播的负压波或正压波及设定频段的低频发射波，并传送给数据采集终端，然后数据采集终端对采集的声感测信号进行数字化处理，并将处理后的数据传送给监测定位服务器，监测定位服务器通过对信号的频谱分析，利用回波的时间差，计算管道泄漏或堵塞点位置。 

另一方面，其还包括监控终端。 

另一方面，其特征在于：低频声波发射装置利用三通管直接安装在管道的旁支管口。 

另一方面，其特征在于：低频声波发射装置的声波发射面积可根据旁支管口面积考虑是否采用声转换器。 

采用低频声波技术对管道泄漏或堵塞进行检测和定位具有如下优点： 

1)安装简单，成本及维护费用较低； 

2)反应灵敏，能够及时检测到管道泄漏或堵塞等流动性异常状态； 

3)使用声波技术自动化程度高，适应性较强； 

4)采用合适的信号处理方法将达到较高的定位精度； 

5)负压波技术和低频声波发射技术对管道无损伤，安全性高； 

采用先进的模式识别技术将有效提高误报警率。 

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明。 

图1基于负压波技术的管道泄漏检测及定位系统； 

图2基于正压波技术的管道堵塞检测及定位系统； 

图3基于低频声波发射技术的管道堵塞检测及定位系统； 

图4不带声转换器的低频发射装置； 

图5带声转换器的低频发射装置。 

其中，1.声传感器，2.泄漏点，3.阀门，4.堵塞点，5.低频发射装置，6.声转换器 

具体实施方式

本实用新型所要解决的技术问题是基于现有的管道现状，提供一种用于管道泄漏和堵塞检测的更有效的手段，在管道泄漏或堵塞监测系统中应用声波技术是快速、有效、实用的管道泄漏或堵塞检测方法。在此给出了三类基于声波技术的管道泄漏和堵塞检测及定位方法及系统。 

1.负压波方法及系统