一种长输管道泄漏检测及定位系统的制作方法

文档序号:16860854发布日期:2019-02-15 19:48阅读:228来源:国知局
一种长输管道泄漏检测及定位系统的制作方法

本实用新型涉及油田管道管理技术领域,特别是涉及一种长输管道泄漏检测及定位系统。



背景技术:

长输管道的使用越来越广泛,但随着时间推移,管道本身材质的老化、腐蚀、凝管、遭遇自然灾害或错误操作等原因,管道运输存在大量的事故隐患,爆管、断管、泄漏、打孔盗油等重大事故呈上升趋势,造成资源浪费环境污染,给国家经济和人民生命财产带来了巨大损失与威胁。因此,开发可靠稳定的泄漏检测与定位系统成为管道运输安全生产的迫切需要。

现有的泄漏检测与定位系统利用的是管线破裂产生的高频振动噪声,这种噪声以应力波的形式沿管壁传播,其信号强度随距离按指数规律衰减。在管道上安装对泄漏噪声敏感的传感器,通过分析管道应力波信号功率谱的变化,管道中的流体泄漏可以检测出来。泄漏引发的应力波也能从埋地管道传到地面上,用适当的传感器即可检测出振动信号。

这种方法检测比较灵敏,能够对小流量泄漏进行有效检测,但是由于信号噪声干扰大,环境较为复杂,因此很难提取相对准确可靠的泄漏信号。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供一种长输管道泄漏检测及定位系统,实现精确检测、提高环境适应性和抗噪能力的技术目的。

一种长输管道泄漏检测及定位系统,包括:首站、长输管道、末站,其中:

所述长输管道靠近首站部分设置有第一压力流量变送器;

所述第一压力流量变送器连接第一主机;

所述长输管道靠近末站部分设置有第二压力流量变送器;

所述第二压力流量变送器连接第二主机。

优选地,所述第一主机,内置神经网络分类模块,以对所述第一压力流量变送器的压力音波对信号进行分类;

以及, 与所述第二主机内置神经网络分类模块,以对所述第二压力流量变送器的压力音波对信号进行分类。

优选地,所述第一主机与第二主机,均设置有小波变换模块,以对时频域信号进行噪声处理。

优选地,所述小波变换模块配置有基于局部模极大值的奇异点提取单元。

优选地,所述第一主机连接第一报警机构、第一显示设备和第一打印设备。

以及,所述第二主机连接第二报警机构、第二显示设备和第二打印设备。

本实用新型中的长输管道泄漏检测及定位系统,在获取原油管道的压力或流量信号后,针对泄漏信号容易产生误报和漏报的问题,利用神经网络模块对信号进行分类,针对泄漏定位的问题,利用小波变换模块降低信号的噪声同时利用小波模极大值方法提取泄漏信号的奇异点,判断泄漏点的位置。实现精确检测、提高环境适应性和抗噪能力的技术目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种长输管道泄漏检测及定位系统结构示意图;

图2为本实用新型实施例公开的一种长输管道泄漏检测及定位系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种长输管道泄漏检测及定位系统,实现精确检测、提高环境适应性和抗噪能力的技术目的。

为了实施例的清晰,首先对系统运行机理进行说明:

1.泄漏信号是由于泄漏的液体激发的管壁振动产生的,并给出管道的振动方程;

2.随后通过分析信号在管道中的传播,明确了泄漏信号的传播及其能量衰减规律;

3.根据传感器采集到的压力音波信号,综合运用信号分析的方法,在时域和频域两个方面分析信号的特征。针对压力音波信号的特征,提出可行的原油管道泄漏检测的具体位置。

针对现有技术中信号噪声干扰大,环境较为复杂,因此很难提取相对准确可靠的泄漏信号的技术需求:

图1示出了一种长输管道泄漏检测及定位系统,包括:

首站1、长输管道2、末站3,其中:

所述长输管道2靠近首站1部分设置有第一压力流量变送器11;

所述第一压力流量变送器11连接第一主机12;

所述长输管道2靠近末站部分3设置有第二压力流量变送器31;

所述第二压力流量变送器31连接第二主机32。

参见图2所述第一主机12,内置神经网络分类模块14,以对所述第一压力流量变送11的压力音波对信号进行分类;

以及, 与所述第二主机32内置神经网络分类模块34,以对所述第二压力31流量变送器的压力音波对信号进行分类。

针对已有的泄漏检测方法对泄漏信号容易产生误报和漏报的缺点,本系统在此提出利用神经网络模块原油管道的压力音波对信号进行分类,用于降低误报率和漏报率。

针对泄漏信号和调泵信号容易混淆的特点,将调泵信号从管道正常运行信号中分离出,将压力音波信号分为正常运行、调泵和泄漏三种工况,利用基于神经网络的分类方法,区分原油管道的运行工况,以达到精确判断泄漏的目的。

优选地,所述第一主机11与第二主机31,均设置有小波变换模块4,以对时频域信号进行噪声处理。

原油管道泄漏引发的泄漏信号是非平稳随机信号,仪器采集到的信号通常由噪声和泄漏信号组成,且该信噪比低。所述小波变换模块4能同时在时频域对信号进行分析,具有自动变焦的功能,即在低频时小波变换的时间分辨率较低,而频率分辨率较高;在高频时小波变换的时间分辨率较高,而频率分辨率较低,所以小波变换能够有效的区分信号中的突变部分和噪声, 从而实现信号的降噪。

更为重要的是:小波变换模块4,配置有基于局部模极大值的奇异点提取单元(未示出),

通过确定小波变换在细尺度下的局部模极大值来检测信号奇异性,提取出了泄漏信号的奇异点,较为精确地判断了泄漏点的位置。

优选地,参见图1:

所述第一主机12连接第一报警机构、第一显示设备和第一打印设备,第一报警机构、第一显示设备和第一打印设备图中整体标记为4。

优选地,所述第二主机连接第二报警机构、第二显示设备和第二打印设备,整体标记为5。

综上所述:

本实用新型中的长输管道泄漏检测及定位系统,首站、长输管道、末站,

所述长输管道靠近首站部分设置有第一压力流量变送器;所述第一压力流量变送器连接第一主机;所述长输管道靠近末站部分设置有第二压力流量变送器;所述第二压力流量变送器连接第二主机。通过合理的结构配置和设计,同时,对泄漏信号容易产生误报和漏报的缺点,本发明利用神经网络模块对信号进行分类;同时,对泄漏点定位偏差较大的缺点,本发明运用小波变换模块对泄漏信号降噪,同时结合模极大值理论判断泄漏点的位置。实现精确检测、提高环境适应性和抗噪能力的技术目的。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型实施例的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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