[发明专利]一种便携式一体化管道泄漏检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于管道检测技术领域，具体涉及一种便携式一体化管道泄漏检测装置及方法。 

背景技术

泄漏是输油管道运行的主要故障，当前最为广泛应用的管道泄漏检测方法是负压力波法，其原理是：输油管道发生泄漏时，泄漏点处由于管道内外的压差，流体迅速流失，破坏了原水力平衡系统，压力下降，在管段两端瞬态流量产生波动，泄漏点处产生了以一定速度传播的负压力波。管段两侧的压力曲线形状非常相似，但是压力下降点不同。根据测得两侧压力下降的时间差，利用信号相关处理方法，即可确定泄漏点。负压力波方法的有效性已经在多种场合得到验证，但此方法的不足在于： 

1.高差压力波难以检测。泄漏点位置是通过泄漏点上、下游传感器接收压力波的时间差进行计算得到，只有在泄漏点上、下游的传感器均能接收到泄漏引起的压力波动时，泄漏点定位才会准确可靠。然而在管道泄漏监测系统应用中因各种原因导致不能有效定位的现象时有发生。不能准确定位的原因有： 

(1)站间距长，压力波衰减大。由于管道存在摩阻损失，泄漏引起的负压波在向上、下游传输过程中逐渐衰减，衰减随着传输管道长度的增加而增大。 

(2)低输量下管道存在翻越点。在地势起伏较大且输量较低的翻越点处，管段存在不满流运行工况，如果泄漏点在翻越点前，则上游站能检测到负压波，而下游站检测不到负压波；若泄漏点在翻越点之后，则上游站和下游站都检测不到负压波，无法准确定位泄漏点。 

2.微弱泄漏无法定位。在地势较为平坦处，管道发生微弱泄漏时，由于负压力波方法灵敏度不高，同时微弱的压力波还会被噪声干扰或进一步衰减，很难对微弱泄漏的压力波进行准确定位。 

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种便携式一体化管道泄漏检测装置及方法。 

本发明的技术方案： 

一种便携式一体化管道泄漏检测装置，应用于管道泄漏检测系统中，该系统包括：压力传感器单元、便携式一体化管道泄漏检测装置、上位机、外设存储器；所述压力传感器单元包括多个压力传感器，所述多个压力传感器分布置于待检测管道段的各个取压点处，分别用于检测待检测管道段各个取压点处的压力数据并传送至便携式一体化管道泄漏检测装置；所述便携式一体化管道泄漏检测装置将接收到的压力数据传送至上位机；所述外设存储器在需要时接入便携式一体化管道泄漏检测装置，用于存储便携式一体化管道泄漏检测装置传送的 压力数据，并在需要时接入上位机，为上位机提供所需压力数据；所述上位机分布于管道阀室内，用于储存和处理接收的压力数据，并利用预先建立的计算规则确定管道泄漏点相关信息； 

本发明的便携式一体化管道泄漏检测装置，包括：供电模块、底板、DSP处理模块、GPRS无线通信模块、GPS定位校时模块、DSP外部扩展电路和外设接口模块； 

所述供电模块、DSP处理模块、GPRS无线通信模块和GPS定位校时模块通过底板总线插槽连接在底板上；所述DSP外部扩展电路和外设接口模块均与DSP处理模块相连接； 

存在GPRS网络信号时，该装置通过其内部的GPRS无线通信模块接入互联网，进而通过互联网与上位机进行通信；在GPRS网络信号不存在时，该装置通过外设存储器存储其处理后的压力数据，并通过将外设存储器接入上位机将压力数据导入上位机； 

所述DSP处理模块用于接收压力传感器单元传送来的实时压力信号及GPS定位校时模块传送来的解码后的卫星信息、将接收的实时压力信号进行A/D转换为压力数字信号、从解码后的卫星信息中提取所述实时压力信号的检测时间与检测地点、将所述的实时压力信号与其对应的检测时间和检测地点进行捆绑、将捆绑了时间信息和地点信息的压力数据压缩打包传送至上位机。 

所述DSP处理模块还包括滤波器；所述滤波器用于对接收的压力数字信号进行滤波处理； 

所述GPS定位校时模块，包括GPS天线和数据接收装置，所述GPS天线用于接收卫星信息，所述数据接收装置用于对接收的卫星信息进行解码并将解码后的卫星信息传送至DSP处理模块； 

所述外设接口模块用于便携式一体化管道泄漏检测装置连接外设，包括USB接口、网络接口和串行口； 

采用所述的便携式一体化管道泄漏检测装置确定管道泄漏点位置的方法，包括以下步骤： 

步骤1：获取待检测管道段位置地势状况信息及待检测管道段两端阀室信息；