[发明专利]一种基于同点双传感器的气体管道泄漏定位方法

说明书

本发明一种基于同点双传感器的气体管道泄漏定位方法，在待测管道的一端同一位置点安装介入式次声波传感器和非介入式次声波传感器，并建立待测管道中基于同点双传感器的泄漏定位公式；通过介入式次声波传感器采集沿管内气体介质传播的第一次声波信号，非介入式传感器采集沿管壁传播的第二次声波信号；通过计时器得到采集两个次声波信号的时间差；若泄漏发生，根据两个次声波信号的传播速度和时间差，采用泄漏定位公式对管道泄漏进行定位。本发明通过在待测管道的一端同一位置点设置介入式次声波传感器和非介入式次声波传感器，解决了传感器必须布置在管道两端，导致的采样点设置密度增加的问题。

技术领域

本发明属于气体管道声波法泄漏监测技术领域，尤其涉及一种基于同点双传感器的气体管道泄漏定位方法。

背景技术

目前用于气体管道泄漏定位的方法有很多，其中声波法具有诸多优势，是目前研究的热点，传统声波法需要将传感器安装在管道两端，然后通过求解声速和声波到达管道两端的时间差实现泄漏的准确定位。国内外研究大都是针对声速以及时间差求解精确度的提高进行的，但由于传感器安装在管道两端时，需要保证采集数据的同时，目前来说较为困难，而针对传感器同点安装研究较少。根据调研，现阶段国内外涉及声波法的气体管道泄漏定位方法的专利主要有：

美国专利US6389881公开了一种基于音波技术的管道实时泄漏检测装置和方法，该技术利用传感器采集管内动态压力，采用模式匹配滤波技术对信号进行滤波处理，排除噪声，降低干扰，提高了定位精度。

中国专利CN104132248公开了一种流体管道泄漏检测定位方法，该方法在被测管道上至少设置有两个传感装置，两个传感装置之间间隔一定距离，且两个传感装置能够同时对两个方向上的管道声振动进行感应，进而通过求解两个传感装置两个方向上共四个信号之间的时间差对泄漏进行定位。

中国专利201510020155.6公开了一种基于声波幅值的油气管道泄漏定位方法，该方法采用经过小波分析处理后得到低频段声波幅值来进行泄漏检测和定位，建立了泄漏声波在油气管道介质内的传播模型，提出了一种不考虑声速及时间差的泄漏定位方法。

综述所述，现有技术对气体管道泄漏定位是将传感器布置在管道两端，使泄漏声波信号传播到管道两端才能被采集处理和定位，在管道两端安装传感器增加了采样点设置密度，安装成本高，降低了声波法推广的可行性和适用性。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于同点双传感器的气体管道泄漏定位方法，解决现阶段传感器必须安装在管道两端的问题，降低了安装成本，增加声波法的可行性和适用性。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于同点双传感器的气体管道泄漏定位方法，包括以下步骤：

步骤1：在待测管道的一端同一位置点安装介入式次声波传感器和非介入式次声波传感器，并建立待测管道中基于同点双传感器的泄漏定位公式；

步骤2：通过介入式次声波传感器采集气体管道泄漏时沿管内气体介质传播的第一次声波信号，非介入式传感器采集气体管道泄漏时沿管壁传播的第二次声波信号；

步骤3：通过计时器得到采集第一次声波信号和第二次声波信号的时间差；

步骤4：若泄漏发生，根据两个次声波信号的传播速度和时间差，采用步骤1中的泄漏定位公式对管道泄漏进行定位。

进一步的，所述步骤1中，在待测管道一端同一位置点安装介入式次声波传感器和非介入式次声波传感器，所述介入式次声波传感器通过磁性基座吸附固定安装于气体管道管壁内侧，用于采集沿管内气体介质传播的第一次声波信号；所述非介入式次声波传感器通过磁性基座吸附固定安装于气体管道管壁外侧，用于采集沿管壁传播的第二次声波信号。

进一步的，所述第一次声波信号和第二次声波信号分别为纵波。