[发明专利]基于声压信号识别的燃气管道泄漏检测定位实验平台

说明书

本发明提供了一种基于声压信号识别的燃气管道泄漏检测定位实验平台，包括模拟燃气输送管网、模拟泄漏装置、介质输送装置、声压信号检测装置；在模拟燃气输送管网的每条模拟管道上设置两个模拟泄漏装置，管道泄漏过程分别通过比例阀和流量计的组合方式模拟；每条模拟管道上的声波传感器、压差传感器、压力传感器、温度传感器分别检测泄漏产生的声波信号、压差信号、压力信号、温度信号，通过数据采集卡采集并传递给计算机进行分析，计算出管道泄漏位置。本发明能够模拟多种泄漏工况，能够实现模拟多种泄漏工况下的燃气管道泄漏检测与定位实验，为燃气管道泄漏检测及定位技术提供可靠性实验研究，有利于降低真实管道泄漏误报率和漏报率。

技术领域

本发明涉及一种科研实验平台，具体为一种基于声压信号识别的燃气管道泄漏检测定位实验平台。

背景技术

城镇燃气管网系统是重要的城市基础设施，为城镇居民的生产生活提供着普遍的公共服务。随着城镇燃气使用的日益普及、燃气管网的不断建设发展，因管道的腐蚀穿孔、第三方破坏以及人为原因等导致的燃气泄漏事件时有发生，不仅带来巨大的经济损失和环境污染，还可能带来重大的人员伤亡事故。

现阶段绝大部分燃气管理公司在城镇燃气泄漏检测上主要采用的方法是对天然气加臭，通过现场观察或使用管网检漏仪进行判断等方法寻找漏点。这种管道泄漏检测和定位的方法在实际应用中具有很大的局限性，主要表现为：一、埋地燃气管道所处地理位置和周围环境复杂，容易导致气味不清晰，难以准确分辨；二、燃气泄漏造成的特殊臭味需要人为判断，无法实现管道泄漏定位的快速性和准确性；三、难以对第三方破坏事故做到提前预警。为了方便研究燃气管道运行特点、泄漏特征和机理，以及实用快速的泄漏检测方法，有必要研发一套模拟燃气管道泄漏检测定位的实验装置开展科学研究，实现在发生燃气管道泄漏事故时能快速准确的获取信息和确认漏点，以便及时有效地实施应急救援，最大限度地遏制燃气事故的发生及造成的损害。

目前，国内外在城镇燃气泄漏检测方面的研究主要以理论分析为主，少有实验验证，限于目前各科研院校的实际情况，管道泄漏检测定位的实验研究甚少，一方面已有的实验台也多是针对液体进行实验，实验较粗糙，模拟泄漏过程与实际过程偏差较大。另一方面已有实验台多为结构简单的直管道实验台，通过阀门或管道上直接开孔的形式来模拟泄漏过程，此类模拟管道无法模拟复杂管道运行工况，另外由于数据采集系统不够完善，对模拟管道突发泄漏状况的测定，误差较大。因此，通过研发一套模拟燃气管道泄漏检测定位的实验装置可弥补当前国内在城镇燃气管道泄漏检测方面研究的不足，对推动燃气管道安全检查技术发展具有实际价值和科学创新性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于声压信号识别的燃气管道泄漏检测定位实验平台，其能够模拟多种管道不同泄漏工况，数据采集系统完善，对管道泄漏位置定位准确，为燃气管道泄漏检测定位提供可靠实验研究。

本发明技术方案如下：

一种基于声压信号识别的燃气管道泄漏检测定位实验平台，其关键在于：包括模拟燃气输送管网、模拟泄漏装置、介质输送装置、声压信号检测装置；

所述模拟燃气输送管网由三根不同直径的模拟管道组网构成，模拟管道Ⅰ与模拟管道Ⅱ位于同一垂直面，模拟管道Ⅱ和模拟管道Ⅲ位于同一水平面，且三根模拟管道整体呈3％的坡度；

所述模拟泄漏装置为在模拟管道壁上开设泄漏孔，泄漏孔上安装有比例阀和流量计，通过比例阀控制模拟固定泄漏量，每条模拟管道上均设有两个模拟泄漏装置，沿模拟管道介质传输方向依次为第一模拟泄漏装置、第二模拟泄漏装置；

所述介质输送装置包括模拟燃气输送管网、压力调节阀、能介系统、模拟管道入口阀、模拟管道出口阀；每条模拟管道入口均设有模拟管道入口阀，出口均设有模拟管道出口阀；所述能介系统输出端与所述压力调节阀入口端相连，所述压力调节阀出口端与模拟燃气输送管网入口相连，所述能介系统通过压力调节阀向模拟燃气输送管网输送介质并控制模拟燃气输送管网压力等级；