[发明专利]一种地下管廊燃气管道泄漏监测及漏点精确定位系统

说明书

本发明适用于管道监测技术领域，提供了一种地下管廊燃气管道泄漏监测及漏点精确定位系统，所述系统包括管外监测子系统和管内监测子系统，管外监测子系统进行管外监测的步骤为：由轨道机器人搭载激光遥感探测仪在管道周围进行巡检，通过监测甲烷气体浓度值的变化以实现燃气管道泄漏的精确定位；管内监测子系统进行管内监测的步骤为：通过对燃气管道进行监测点选取确定压力传感器、流量传感器以及温度传感器的安设位置，根据实时监测值和模拟值进行比较实现燃气管网的泄漏识别，建立泄漏点定位模型判断出燃气泄漏的具体位置。通过管内外双定位和软硬件相结合的方式实现地下管廊燃气管道漏点的精确定位，降低误报率，灵敏度高。

技术领域

本发明涉及管道监测技术领域，具体是涉及一种地下管廊燃气管道泄漏监测及漏点精确定位系统。

背景技术

地下综合管廊中，燃气管道与其他管道并存，所以针对燃气管道的监控尤为重要，燃气管道泄漏的监测更是其中最关键的一个方面，做好燃气管道泄漏的监测对保障居民正常生活以及城市稳定发展极其重要。

目前可知的，大多数燃气管道泄漏监测方式各有利弊且技术发展相对比较成熟，不同方法所适合的监测环境(管道材质、管道长度、途径区域等)已经基本确定，每种监测方法也形成各自的检测原理和方法系统，区别上只是建设成本和精度要求上的差距。随着激光吸收光谱技术的发展，这种技术已经被用于监测燃气管道泄漏，能够精确感知到管道微小的泄漏，然而，当燃气泄漏比较严重时，这种方法无法实现泄漏位置的精确定位，精度不高。并且有些监测技术运用到地下管廊燃气管道时受环境、管道运行工况等各种因素影响，导致误报率高，无法实现泄漏位置的精准定位。因此，需要提供一种地下管廊燃气管道泄漏监测及漏点精确定位系统，旨在解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种地下管廊燃气管道泄漏监测及漏点精确定位系统，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明是这样实现的，一种地下管廊燃气管道泄漏监测及漏点精确定位系统，所述系统包括管外监测子系统和管内监测子系统，管外监测子系统进行管外监测的步骤为：由轨道机器人搭载激光遥感探测仪在管道周围进行巡检，通过监测甲烷气体浓度值的变化以实现燃气管道泄漏的精确定位；管内监测子系统进行管内监测的步骤为：通过对燃气管道进行监测点选取确定压力传感器、流量传感器以及温度传感器的安设位置，根据实时监测值和模拟值进行比较实现燃气管网的泄漏识别，建立泄漏点定位模型判断出燃气泄漏的具体位置。

作为本发明进一步的方案：所述管外监测子系统包括轨道机器人、激光遥感探测仪、数据处理模块以及无线充电电源；所述轨道机器人放置在燃气管道地面铺设的轨道上，激光遥感探测仪用以实现甲烷浓度的监测，数据处理模块用于处理甲烷浓度数据得到甲烷浓度变化情况，无线充电电源用于为轨道机器人提供动力支持，轨道机器人搭载激光遥感探测仪、数据处理模块和无线充电电源，激光遥感探测仪和数据处理模块相连。

作为本发明进一步的方案：所述管内监测子系统包括压力传感器、流量传感器、温度传感器、监控分站主机、光纤、上位机以及计算机处理中心；所述压力传感器、流量传感器和温度传感器根据确定的监测点顺序布置在管道上，监控分站主机用于实现压力传感器、流量传感器以及温度传感器的通信和组网功能，并且控制传感器对管道进行实时监测，光纤用于连接监控分站和监控中心，监控分站包括监控分站主机，监控中心包括上位机和计算机处理中心，上位机发出指令将监测数据传输到计算机处理中心，计算机处理中心根据实时监测值和模拟值进行比较，实现燃气管网的泄漏识别，并建立燃气管道漏点定位模型进行精确定位。

作为本发明进一步的方案：所述激光遥感探测仪包括激光器模块、激光探测器、锁相放大器以及A/D转换器；所述激光器模块用于发射激光，发射的激光能够使得中心波长稳定在甲烷气体吸收线中心附近；激光探测器用于接收燃气泄漏时激光器模块反射回来的光信号；锁相放大器用于对电信号进行滤波放大，得到一次谐波和二次谐波信号；A/D转换器用于实现模拟量信号和数字信号的转换；数据处理模块用于获得瓦斯浓度变化的情况，确定燃气泄漏位置的精确定位。