[发明专利]一种管道泄漏检测及定位方法

权利要求书

1.一种管道泄漏检测及定位方法，其特征在于，包括以下步骤：在管道上、下游各安装一只声波信号变送器和流量计，以相同的采样频率实时同步地连续采集管道上、下游的声波信号及流量信号；设定管道泄漏检测灵敏度；计算管道上下游流量差；检测管道上下游流量差序列中超出所述管道泄漏检测灵敏度的流量差异常区间位置；若检测到上述流量差异常区间存在，则对管道上、下游流量信号序列做流量异常信号区间位置检测；检测管道上、下游流量序列在所述流量差异常区间位置所对应时间段内满足上游流量增加、下游流量减少这一特点的上、下游流量异常信号区间位置；若在所述流量差异常区间位置所对应时间段内检测到满足上游流量增加、下游流量减少这一特点的上、下游流量异常信号区间存在，则进一步实施管道泄漏点定位；提取管道上、下游声波信号序列在所述时间段内的异常声波信号确定管道泄漏点位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管道上、下游安装的声波信号变送器和流量计各自的型号、精度和量程一致。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管道上下游流量差计算方法如下：取管道上、下游流量信号序列Q_up和Q_dn各一帧N点数据，分别计算管道上、下游流量各自的均值及上下游流量的流量差，其中N为正整数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流量差异常区间位置检测方法如下：将管道上、下游流量差序列ΔQ_i按其正负极性作区间划分，划分得到NC个区间，取各个区间的流量差峰值Peak(k)，计算各个区间流量差峰值Peak(k)与管道输量均值Q_m之比δ，即若δ大于所述管道泄漏检测灵敏度，则在当前区间k内出现了流量差异常；其中，k为正整数，0≤k≤NC，0δ1。

5.根据权利要求3-4任一项所述的方法，其特征在于，每一帧数据内相同序号的数据点都与同一采样时间点相对应。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管道上、下游流量异常信号区间位置检测方法如下：将上、下游流量信号序列Q_up和Q_dn进行滤波处理，消除其中的直流项和趋势项，得到相应的上、下游流量信号序列Q′_up和Q′_dn；将所述上游流量信号序列Q′_up作正负区间划分，得到NC_up个区间，将所述下游流量信号序列Q′_dn作正负区间划分，得到NC_dn个区间；若检测到所述上游流量信号序列Q′_up在流量差异常区间k所对应的时间段内存在流量增加的区间j，则所述区间j即为上游流量异常信号区间；其中，j为正整数，0≤j≤NC_up；若检测到所述下游流量信号序列Q′_dn在所述流量差异常区间k所对应的时间段内存在流量减少的区间m，则所述区间m即为下游流量异常信号区间；其中，m为正整数，0≤m≤NC_dn；若在所述流量差异常区间k所对应的时间段内既存在上游流量增加区间j，又存在下游流量减少区间m，则在所述流量差异常区间k所对应的时间段内管道上、下游出现了流量异常。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述流量差异常区间k与所述上游流量异常信号区间j和所述下游流量异常信号区间m相重叠，即可判定管道发生了泄漏。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述管道泄漏点位置判定方法如下：提取所述流量差异常区间k所对应的时间段内管道上、下游的异常声波信号序列A_up和A_dn，通过延时互相关定位方法计算确定管道泄漏点位置，并发出泄漏报警。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，如果在所述流量差异常区间k所对应的时间段内提取不到管道上、下游异常声波信号，则直接发出流量异常报警。

10.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述管道泄漏检测灵敏度可以根据用户的需求设定。