[发明专利]输油管道泄漏检测与定位系统

说明书

技术领域

本发明属于管道监控系统技术领域，尤其是一种输油管道泄漏检测与定位系统。

背景技术

管道运输是我国原油输送的重要渠道，由于大量的原油输送管道通过人烟稀少的沙漠、沼泽或海底，输油管道泄漏检测技术是当今石油化工领域研究的重要课题。由于腐蚀、地质灾害及人为等因素，经常会有管道泄漏的事故发生，给输油管道的安全运行带来很大隐患。近年来，输油管道泄漏事故不断发生，对国家经济造成了巨大的损失，人员伤害及环境污染，建立管道泄漏检测系统，及时准确报告事故的范围和程度，可以最大限度的减少经济损失和环境污染，这就要求输油管道泄漏检测系统具有以下几个基本特性：泄漏检测的灵敏性，实时性，定位的准确性。

为了及时检测管线的泄漏情况，减少经济损失，同时打击罪犯，国内外曾研究许多方法进行监测，但效果均不理想，如直接观察法，由有经验的技术人员携带检测仪器设备或经过训练的动物分段对管道进行泄漏检测和定位，通过看、闻、听或其他方式来判断是否有泄漏发生，这类方法具有定位精确度高和较低的误报率的特点，但不能及时发现泄漏，检测只能间断的进行；流量平衡法，这是基于物质守恒定律，正常情况下，入口端流量应等于出口端流量，当发生泄漏时，出口流量就小于入口流量，该方法只适用于大流量泄漏状况，在理论上也有泄漏定位计算公式，但在实践中并没有成功应用；压力差法，就是基于能量守恒定律，在正常情况下，入口压力与出口压力差应为定值，如果压力差发生了较大变化，则说明中间发生了泄漏，但该方法不能进行漏点定位；应力波法，利用流体泄漏时引发的沿管壁传播的应力波来判断泄漏和定位，但由于应力波太弱，检测非常困难；管内探测法，将管内探测球从一端放入管道，顺流而下，利用超声波技术或电磁技术等采集管壁信息，从另一端取出进行数据分析和处理。该方法的造价高，对管道条件要求严，不能长时间连续检测，因而不能实时发现情况并及时处理；

传统的检测和定位方法由于精度较低，导致泄漏点的寻找效率低下。现有的利用负压波法实现输油管道泄漏检测与定位装置，现场运行参数的采集使用工控机，不但价格昂贵，维护不便，而且传输方式采用电话网或工业总线，都会增加施工费用，不适合实际偏远地区输油管道泄漏检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于GPRS网络的输油管道泄漏检测与定位系统，本系统可以自动校时，能够实现较高的定位精度，采用无线的数据通信方式，节省了大量有线资源，并可实现偏远地区甚至是无人区的管道泄漏点的检测与定位。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种输油管道泄漏检测与定位系统，其主要技术特征在于：包括数据采集模块、信号调理模块、数据处理分析模块、声光报警模块、显示模块、GPS全球定位模块、GSM模块、GPRS网络和监控中心，所述数据采集模块包括压力变送器、次声波传感器和流量计，所述信号调理模块包括电流/电压变换模块、计数模块、模拟滤波模块，所述数据处理分析模块包括控制器，所述数据采集模块连接信号调理模块，所述信号调理模块连接数据处理分析模块，所述声光报警模块、显示模块、GPS全球定位模块和GSM模块连接数据处理分析模块，所述GSM模块通过GPRS网络连接监控中心。

而且，所述的信号调理模块还包括增益调节模块和电源模块。

而且，所述的控制器包括CPU和锂电池充电电池。

而且，所述的GPS全球定位模块包括GPS校时模块。

而且，所述的监控中心包括GSM模块、PC机和打印机。

而且，所述的GSM模块包括GSM基带处理器、GSM射频模块、闪存、ZIF连接器和天线连接器，且ZIF连接器连接SIM读卡器，天线连接器连接天线。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明利用相关分析理论结合负压波法对管道泄漏进行检测并定位的方法，该方法不需要详细了解管道内部流体形状，不需要建立管道正常和故障状态的数学模型，也无需人为从压力变化曲线上去确定端点的压力变化突变点，避免了人为误差，大大的提高了系统的定位精度。

2、本发明采用的负压波定位技术具有很快的响应速度和较高的定位精度，可迅速检测出突发性的泄漏，自动化程度高，且定位原理简单、适用性较强。本系统中，利用GPS全球定位模块将各监控站系统以世界时为基础校时，以期减少各系统时钟累积误差及由时基不同而带来的系统偏差。