[发明专利]一种基于振动波的燃气管道泄漏定位方法

说明书

本发明提供了一种基于振动波的燃气管道泄漏定位方法，包括以下步骤；步骤A：在待检测区域设置多个振动传感器，记录振动传感器坐标；步骤B：关闭管道阀门，然后重新打开，持续采集振动波信号；步骤C：滤除有干扰的振动波信号，保留至少四个有效信号；步骤D：记录振动传感器i检测的振动波初至到时t_i；步骤E：基于到时不同泄漏定位方程，计算管道泄漏位置坐标。本发明的优点在于：通过多个振动传感器检测的振动波信号确定泄漏点位置，定位精度更高，使用方便，适用各种工程需要；通过最小绝对值法确定泄漏定位位置的最优结果，有效的降低部分离散点对计算结果的影响，使结果具有很好的稳定性和强健性，实现燃气管道泄漏的高精度定位。

技术领域

本发明涉及燃气泄漏定位技术领域，尤其涉及一种基于振动波的燃气管道泄漏定位方法。

背景技术

城市燃气管网是维系城市与区域经济功能的基础性工程设施系统的重要组成部分，我国城市长输管网多数置于地下，存在监测、检测和泄漏定位困难等问题，深埋管道燃气泄漏精确定位技术是保障管网城市安全运行和社会稳定的主要手段。

目前，根据管道的布置特点和管道的位置特征，管道泄漏检测技术主要可分为地表检测法、管道外壁检测法以及管道内壁检测法等。地表检测是人工在地面通过直接观察、使用仪器或建立管道模型对可能发生泄露的地点进行检测，主要包括人工巡视法、管道瞬变模型法和气体成像法等，其中，人工巡查法耗费人工劳动力和资金大，且无法进行长时间检测，工作效率低；管道瞬态变化模型法由于影响管道动态检测的因素很多，使用该方法检测管道泄漏和定位的难度较大，误差也较高；气体成像法只能对泄露区域进行初步定位，更加准确的定位需要后期结合其他方法进行处理验证。另外，管道外壁检测法以及管道内壁检测法在定位精度、适应能力、费用等方面也都存在着不可忽视的缺陷。

公开号为CN104654024A的发明专利申请公开了一种广义回归神经网络城市燃气管道泄漏定位分析方法，通过在管道上下游布设压力传感器，通过两个压力传感器接收到的泄漏振动信号时间差对泄漏点进行定位，但是这样的方法仅适用于直管道，而且需要在前期建设阶段布设传感器，否则后期需要进行大量施工布置传感器，适用性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于振动波信号对任意地点进行燃气泄漏检测的燃气管道泄漏定位方法。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于振动波的燃气管道泄漏定位方法，包括以下步骤

步骤A：在待检测区域设置I个振动传感器，并确定坐标系，记录振动传感器坐标(x_i,y_i,z_i)；

步骤B：连接采集仪器，利用振动传感器持续采集信号，关闭管道阀门，然后重新打开，记录振动波信号；

步骤C：根据振动传感器记录的振动波信号，滤除有干扰的振动波信号，保留至少四个有效信号；

步骤D：对保留的振动波波形进行处理，记录振动传感器i检测的振动波初至到时t_i；

步骤E：基于到时不同泄漏定位方程计算管道泄漏位置坐标(x,y,z)；

其中t₀为管道泄漏的初始时刻，根据方程进行求解，v为振动波在介质中的波速。

本发明使用振动传感器检测气体泄漏时的振动波，通过多个振动传感器检测的振动波信号和振动波初至时间来确定泄漏点位置，定位精度更高，可以根据需要检测任意位置的泄漏情况，使用方便，不需要前期预设传感器或进行大工程量的施工布设传感器，能够快速进行检测，适用各种工程需要；降低了对人力和物力的需求，检测效率高。

优选的，步骤A中振动传感器布置于待检测区域的地面上或向地下施工将振动传感器设置于待检测区域的不同高度。