[发明专利]一种液体管道渗漏检测预警装置及方法

权利要求书

1.一种液体管道渗漏检测预警方法，其特征在于，所述方法应用于一种液体管道渗漏检测预警装置，所述装置安装在液体管道的进口管入户阀门或出口管出口阀门处；所述装置包括：依次连接的压力传感器、放大电路、模数转换器、DSP处理器以及单片机；

所述压力传感器用于测量所述液体管道的压力信号，将所述压力信号转换为压力电流信号并发送至所述放大电路；

所述放大电路用于对所述压力电流信号进行放大并转换为压力电压信号，并将所述压力电压信号发送至所述模数转换器；

所述模数转换器用于将所述压力电压信号转换为数字压力电压信号并发送至所述DSP处理器；

所述DSP处理器用于对所述数字压力信号进行均值、方差、快速傅里叶变换以及功率密度谱分析计算，生成分析计算结果；所述分析计算结果包括标准压力波功率密度频谱和瞬态压力波功率密度频谱；

所述单片机用于根据所述分析计算结果判断所述液体管道是否发生漏损；

所述方法包括：

采用所述液体管道渗漏检测预警装置采集被监测液体管道正常输送状态下的管道内压力数据；所述压力数据包括N个连续采集的数字压力信号；

根据所述压力数据确定所述液体管道无泄漏时的标准压力波功率密度频谱；

采用所述液体管道渗漏检测预警装置采集所述液体管道的当前压力数据；

根据所述当前压力数据确定所述液体管道的瞬态压力波功率密度频谱；

根据所述标准压力波功率密度频谱和所述瞬态压力波功率密度频谱判断所述液体管道是否发生漏损；

所述根据所述压力数据确定所述液体管道无泄漏时的标准压力波功率密度频谱，具体包括：

将所述压力数据中的N个连续采集的数字压力信号分为m组，每组数据点数均为n个，p_ij表示第i组数据中的第j个数字压力信号数据；其中i＝1，2，3…，m；j＝1，2，3…，n；

根据所述压力数据，采用公式计算组内压力数据均值；其中表示第i组数据的组内压力数据均值；

根据所述组内压力数据均值采用公式计算组间压力数据均值；其中表示所有压力数据的组间压力数据均值；

根据所述组内压力数据均值采用公式计算组内压力数据离方差δ₁；

根据所述组间压力数据均值采用公式计算组间压力数据离方差δ₂；

判断δ₁＜δ_s1且δ₂＜δ_s2是否成立，获得第一判断结果；其中δ_s1为组内压力数据离方差阈值，δ_s2为组间压力数据离方差阈值；

若所述第一判断结果为δ₁＜δ_s1且δ₂＜δ_s2，则采用公式计算所有压力数据相对标准压力P_s的误差δ；

判断δ＜δ_s是否成立，获得第二判断结果；

若所述第二判断结果为δ＜δ_s，则采用公式计算所述液体管道无泄漏时的标准压力波功率密度频谱P₀(ω)；其中ω(m)为窗函数；f₀(k)为所述压力数据中的第k个数字压力信号；

若所述第一判断结果为δ₁＜δ_s1且δ₂＜δ_s2不成立，且所述第二判断结果为δ＜δ_s也不成立，则返回所述采用所述液体管道渗漏检测预警装置采集被监测液体管道正常输送状态下的管道内压力数据的步骤。

2.根据权利要求1所述的液体管道渗漏检测预警方法，其特征在于，所述采用所述液体管道渗漏检测预警装置采集被监测液体管道正常输送状态下的管道内压力数据，具体包括：

采用所述液体管道渗漏检测预警装置的压力传感器采集所述液体管道正常输送状态下的压力信号，将所述压力信号转换为压力电流信号并发送至所述放大电路；

所述放大电路用于对所述压力电流信号进行放大并转换为压力电压信号，并将所述压力电压信号发送至所述模数转换器；

所述模数转换器用于将所述压力电压信号转换为数字压力电压信号并发送至所述DSP处理器，作为所述压力数据。