一种氦氢质谱检漏仪信号快速处理系统及方法与流程

本发明属于氦氢质谱检漏仪信号处理，涉及到一种氦氢质谱检漏仪信号快速处理系统及方法。

背景技术：

1、输气管道具有管径大、运距长、压力高和输量大的特点，是一项巨大而复杂的工程，而输气管道输送的介质是易燃、易爆、易挥发的气体，一旦因各种原因造成管道泄漏、破坏，则可能引发火灾、爆炸事故，而采氦氢质谱检漏仪可以确定输气管道中泄漏位置，由此凸显了氦氢质谱检漏仪信号处理的重要性。

2、当前对氦氢质谱检漏仪信号处理还存在部分需要进行优化的地方，具体体现在以下几个方面：

3、1、当前氦氢质谱检漏仪的信号处理方式没有从多层次的角度进行分析，容易造成分析数据存在差异性，提高了出现重大安全事故的风险，无法提高故障阀门段定位的准确性，造成生命、财产的巨大损失，同时给公共卫生和环境保护带来较长时间的负面影响。

4、2、当前对氦氢质谱检漏仪没有进行参数准确性测试，无法保证氦氢质谱检漏仪高效可靠安全运行，无法避免因泄漏引起的能量损失和环境风险，同时还无法有效降低因管道故障而直接造成经济损失的可能性，无法保障管道故障分析的精准性和科学性。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术存在的问题，本发明提供一种氦氢质谱检漏仪信号快速处理系统及方法，用于解决据上述技术问题。

2、为了实现上述目的及其他目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明一方面提供了一种氦氢质谱检漏仪信号快速处理系统，该系统包括待检测管道划分模块、预警信号捕捉模块、检测数据复核模块、管道漏气量计算模块、管道数据反馈终端和管道信息库；

4、所述待检测管道划分模块，用于获取待检测管道的阀门数量，并将待检测管道以阀门为间隔进而划分为各阀门段，将其按照预设顺序进行编号，并利用氦氢质谱检漏仪对待检测管道中各阀门段进行检测；

5、所述预警信号捕捉模块，用于捕捉得到氦氢质谱检漏仪发出的各次预警信号，进而分析得出待检测管道中各异常阀门段，并得出待检测管道中各异常阀门段对应的检测数据；

6、所述检测数据复核模块，用于对待检测管道中各异常阀门段对应的检测数据进行复核，由此确定待检测管道中各故障阀门段以及各故障阀门段中各漏孔位置；

7、所述管道漏气量计算模块，用于对待检测管道各故障阀门段对应漏气量进行计算；

8、所述管道数据反馈终端，用于将待检测管道各故障阀门段对应各漏孔位置和漏气量反馈至后台显示终端；

9、所述管道信息库，用于存储待检测管道的标准孔径直径和各阀门段的长度，并存储氦氢质谱检漏仪对应各历史检修的检测参数。

10、在上述方案基础上优选，所述分析得出待检测管道中各异常阀门段，具体获取过程如下：

11、将待检测管道中各阀门段按照预设顺序进行编号，依次编号为1,2,...i,...j，并同步获取氦氢质谱检漏仪发出的各次预警信号对应时间点，将其标记为，s表示各次预警信号对应的编号，s=1,2,...p，并获取氦氢质谱检漏仪开始运作时间点；

12、并从管道信息库中提取出待检测管道中各阀门段的长度，依据分析公式，分析得出氦氢质谱检漏仪发出各次预警信号对应各阀门段编号，其中表示设定的待检测管道中阀门段的长度定值，i表示各阀门段的编号，i=1,2,...j，d表示管道信息库中存储的待检测管道的标准孔径直径，t'表示设定的氦氢质谱检漏仪单位管道容积对应的参考吸取时间，表示为向上取整；

13、将氦氢质谱检漏仪发出各次预警信号对应各阀门段编号进行一一对应，并将氦氢质谱检漏仪发出各次预警信号对应各阀门段标记为各异常阀门段，由此得到待检测管道中各异常阀门段。

14、在上述方案基础上优选，所述待检测管道中各异常阀门段对应的检测数据具体包括温度值、湿度值、气体流速值以及抽取氦气容量。

15、在上述方案基础上优选，所述对待检测管道中各异常阀门段对应的检测数据进行复核，具体分析过程如下：

16、依据布设的氦氢质谱检漏仪，进而得出待检测管道中各异常阀门段对应抽取氦气总耗时，同时从待检测管道中各异常阀门段对应的检测数据中得到对应的抽取氦气容量，依据分析公式，得到待检测管道中各异常阀门段对应的氦气漏率，其中，和分别表示为待检测管道中第s异常阀门段对应的抽取氦气容量和抽取氦气总耗时，表示预拟定的渗透率转换定值；

17、从待检测管道中各异常阀门段对应的检测数据中得到待检测管道中各异常阀门段内的温度值、湿度值和气体流速值，依据分析公式，得到待检测管道中各异常阀门段的环境影响系数，其中，表示待检测管道中第s异常阀门段内的气体流速值，分别表示设定的单位气体流速值对应的温度影响因子和湿度影响因子，和分别表示预拟定的温度参考差值和湿度参考差值，和分别表示待检测管道中第s异常阀门段内的温度值和湿度值，和分别表示待检测管道中第s异常阀门段内的温度均值和湿度均值，d1和d2分别表示设定的温度和湿度对应气体流速值对应的权重因子。

18、进一步说明的是，所述待检测管道中各异常阀门段内的温度均值和湿度均值具体获取过程如下：

19、获取待检测管道中各异常阀门段对应的编号，进而依据待检测管道历史监测记录中提取出待检测管道中各异常阀门段对应编号的各历史次检测的温度值和湿度值，并将其进行均值计算，由此得到待检测管道中各异常阀门段内的温度均值和湿度均值。

20、在上述方案基础上优选，所述对待检测管道中各异常阀门段对应的检测数据进行复核，具体分析还包括如下步骤：

21、从管道信息库中调取氦氢质谱检漏仪对应各历史检修的检测参数，其中，检测参数包括清除时间和反应时间，并将氦氢质谱检漏仪对应各历史检修的检测参数按照历史检修时间点从小到大的顺序进行依次排列，并将氦氢质谱检漏仪对应各历史检修的反应时间与清除时间进行作差计算，由此得到氦氢质谱检漏仪对应各历史检修的时间差值，q表示各历史检修对应的编号，q=1,2,...h；

22、通过，计算得出氦氢质谱检漏仪对应历史检修的时间均值，h表示历史检修总次数，将氦氢质谱检漏仪对应历史检修的时间均值与设定参考时间差值进行比对，若前者大于或等于后者，则将氦氢质谱检漏仪的误差系数标记为，反之将氦氢质谱检漏仪的误差系数标记为，由此得到氦氢质谱检漏仪的误差评估系数，其中取值为或；

23、依据分析公式分析得出氦氢质谱检漏仪对应各历史检修的时间评估指数，其中，表示氦氢质谱检漏仪对应第q+1次历史检修的时间差值；

24、依据分析公式，分析得出氦氢质谱检漏仪对应的参数准确性系数，其中e为自然参数，b1和b2分别表示为设定的误差评估和时间评估对应的影响权重。

25、在上述方案基础上优选，所述确定待检测管道中各故障阀门段，具体确定过程包括如下步骤：

26、m1、将氦氢质谱检漏仪对应的参数准确性系数与设定的检漏仪参数参考准确性评估系数进行比对，若氦氢质谱检漏仪对应的参数准确性系数小于检漏仪参数参考准确性评估系数，则判定该氦氢质谱检漏仪为故障检漏仪，则将故障检漏仪进行换新处理，并同步将待检测管道中各异常阀门段数据留存进行复核，反之则执行m2步骤；

27、m2、将待检测管道中各异常阀门段的环境影响系数与设定的检漏仪参考检测环境影响系数进行比对，若待检测管道中某异常阀门段的环境影响系数大于检漏仪参考检测环境影响系数，则将待检测管道中该异常阀门段数据留存进行复核，反之则执行m3步骤；

28、m3、将待检测管道中各异常阀门段对应的氦气漏率与设定的阀门气体许可漏率进行比对，若待检测管道中某异常阀门段对应的氦气漏率大于阀门气体许可漏率，则将待检测管道中该异常阀门段标记为故障阀门段，反之则将待检测管道中该异常阀门段标记为正常阀门段，由此得到待检测管道中各故障阀门段；

29、m4、获取待检测管道中各故障阀门段的模型图，将待检测管道中各故障阀门段的表面按照平面网格式的划分方式划分为各子区域，利用布设的压力传感器对待检测管道中各故障阀门段对应各子区域进行压力值获取，并将待检测管道中各故障阀门段对应各子区域进行压力值与设定的正常阀门段表面区域参考压力区间值进行比对，若正常阀门段表面区域参考压力区间值不包括待检测管道中某故障阀门段对应某子区域的压力值，则将该子区域标记为漏孔区域，由此得到待检测管道中各故障阀门段中各漏孔位置。

30、在上述方案基础上优选，所述对待检测管道各故障阀门段对应漏气量进行计算，具体计算过程如下：

31、利用布设的氦氢质谱检漏仪，由此获得待检测管道中各故障阀门段中各漏孔位置对应的漏气量，通过，计算得出待检测管道各故障阀门段对应漏气量，其中，g表示各故障阀门段对应的编号，g=1,2,...n，k表示各漏孔位置对应的编号，k=1,2,...y，表示待检测管道中第g故障阀门段中第k漏孔位置对应的漏气量。

32、本发明另一方面提供了一种氦氢质谱检漏仪信号快速处理方法，该方法包括如下步骤：

33、步骤一、待检测管道划分：获取待检测管道的阀门数量，并将待检测管道以阀门为间隔进而划分为各阀门段，将其按照预设顺序进行编号，并利用氦氢质谱检漏仪对待检测管道中各阀门段进行检测；

34、步骤二、预警信号捕捉：捕捉得到氦氢质谱检漏仪发出的各次预警信号，进而分析得出待检测管道中各异常阀门段，并得出待检测管道中各异常阀门段对应的检测数据；

35、步骤三、检测数据复核：对待检测管道中各异常阀门段对应的检测数据进行复核，由此确定待检测管道中各故障阀门段以及各故障阀门段中各漏孔位置；

36、步骤四、管道漏气量计算：对待检测管道各故障阀门段对应漏气量进行计算；

37、步骤五、管道数据反馈终端：将待检测管道各故障阀门段对应各漏孔位置和漏气量反馈至后台显示终端。

38、如上所述，本发明提供的一种氦氢质谱检漏仪信号快速处理系统及方法，至少具有以下有益效果：

39、本发明提供的一种氦氢质谱检漏仪信号快速处理系统及方法，通过通过捕捉得到氦氢质谱检漏仪发出的预警信号，进而分析得出待检测管道中各异常阀门段，并得出待检测管道中各异常阀门段对应的检测数据，由此确定待检测管道中各故障阀门段以及各故障阀门段中各漏孔位置，并同步计算待检测管道各故障阀门段对应漏气量，有效的解决了当前对于氦氢质谱检漏仪信号处理还存在一定局限性的问题，一方面，从多层次的角度进行分析，有效的降低了出现重大安全事故的风险，提高了故障阀门段定位的准确性，进一步避免造成生命、财产的巨大损失，同时还能有效消除对公共卫生和环境保护带来较长时间的负面影响，另一方面，保证了氦氢质谱检漏仪高效可靠安全运行，能直接地避免因泄漏引起的能量损失和环境风险，同时还有效地降低因管道故障而直接造成经济损失的可能性，保障了管道故障分析的精准性和科学性。