[发明专利]基于突发式声信号检测技术的管道泄漏在线监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种长输管道泄漏的在线监测方法。

背景技术

压力管道传输是流体、能源等传输的重要方式。随着社会经济的发展，各种长输管线的铺设范围愈来愈广泛，与之相应的是，管道泄漏事故也频频发生，给人们的生命财产和环境造成巨大的威胁。

目前，用于管道泄漏检测的技术主要有压力差、流量差、专用传感器以及超声波探测技术，这些检测技术大多存在如下缺陷：一是对小孔径的泄漏难以准确判断；二是无法实现对管道在线泄漏点位的准确定位；三是缺乏实时性；四是维护成本高。随着声发射技术的研究不断深入，国内外行业研究人员已经开始寻求利用声发射信号对管道泄漏点位进行判断检测的技术途径，但是，目前的声发射技术均是采用管道泄漏后的平稳声信号作为管道泄漏点位置的判断信号，这就必须在管道上进行开孔，以安装声信号传感器，从而造成管道的破坏和增加因管道开孔带来的加工成本；并且由于管道泄漏后的平稳声信号的强度较弱，若要实现对管道泄漏点位的准确定位，就必须要设置更多的声信号感应节点，从而进一步增加了管道泄漏检测的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于突发式声信号检测技术的管道泄漏在线监测方法，以准确地对管道泄漏点位置进行在线判别计算。

本发明所述基于突发式声信号检测技术的管道泄漏在线监测方法是：将突发式声信号传感器安装在管道上，相邻两只突发式声信号传感器之间的距离为1～2㎞，将每一只突发式声信号传感器与数字信号处理装置电连接，将各数字信号处理装置进行编号，当管道发生泄漏时，离泄漏点最近的泄漏点两侧的突发式声信号传感器检测到管道泄漏瞬间的突发式声信号，并将该突发式声信号分别输送到与其电连接的两只数字信号处理装置，该两只数字信号处理装置记录泄漏时间，并通过无线信道将管道泄漏信号、泄漏时间和记录泄漏时间的数字信号处理器编号信息传输到主控中心，主控中心根据两只数字信号处理装置记录的泄漏时间之差值⊿t，和信号在管道上的传输速度V，由公式L1=（L－V·⊿t）/2计算出泄漏点的位置，并在主控中心的计算机显示器上进行泄漏点位置的显示；所述公式中L1为距泄漏点最近的突发式声信号传感器与泄漏点之间的距离，L为离泄漏点最近的泄漏点两侧的两只突发式声信号传感器之间的距离。

所述的突发式声信号传感器能够感应管道泄漏瞬间的声信号，该突发式声信号传感器可直接安装固定在管道上，而不用在管道上开设安装孔。

数字信号处理装置主要由微处理器、数据传输发射装置和电源组成，其功能是对信号进行处理和数据的传输，其接收突发式声信号传感器传来的突发式声信号，并对该突发式声信号进行处理，然后将处理后的数据发送到主控中心。

本发明采用管道泄漏瞬间的突发式声信号作为管道泄漏点位置的判断信号，能够对管道泄漏点位置进行准确的在线判断；由于管道泄漏瞬间的突发式声信号的强度很强，故能够减少设置在管道上的声信号感应节点的数量，从而降低了管道泄漏检测的成本，并且还能够对小孔径的管道泄漏点位置进行准确的在线判断；本发明使用突发式声信号传感器，无需在管道上开设传感器安装孔，故不会对管道造成破坏，并且避免了因管道开孔带来的加工成本。

具体实施方式             

该基于突发式声信号检测技术的管道泄漏在线监测方法是：将突发式声信号传感器安装在管道上，该突发式声信号传感器选用专利申请号为201120312734.5的技术方案所公开的传感器。相邻两只突发式声信号传感器之间的距离为1㎞，将每一只突发式声信号传感器与数字信号处理装置电连接，并将各数字信号处理装置进行编号。当管道发生泄漏时，离泄漏点最近的泄漏点两侧的突发式声信号传感器检测到管道泄漏瞬间的突发式声信号，并将该突发式声信号分别输送到与其电连接的两只数字信号处理装置，该两只数字信号处理装置记录泄漏时间（利用GPS授时时间），并通过无线信道将管道泄漏信号信息、泄漏时间信息和记录泄漏时间的数字信号处理器编号信息传输到主控中心，主控中心根据两只数字信号处理装置记录的泄漏时间之差值⊿t和信号在管道上的传输速度V，由公式L1=（L－V·⊿t）/2计算出泄漏点的位置，并在主控中心的计算机显示器上进行泄漏点位置的显示。所述公式中L1为距泄漏点最近的突发式声信号传感器与泄漏点之间的距离，L为离泄漏点最近的泄漏点两侧的两只突发式声信号传感器之间的距离。

上述的相邻两只突发式声信号传感器之间的距离还可为1.5㎞或2㎞，视管道工作环境确定。