[发明专利]管道状态监测方法、装置及系统

权利要求书

1.一种管道状态监测方法，其特征在于，包括：

接收数据采集仪发送的目标管道的应变数据；

根据所述应变数据和预警阈值，生成状态数据，其中，所述预警阈值根据所述目标管道的许用应变确定，所述许用应变根据所述目标管道的物理属性信息确定；

根据所述状态数据，确定所述目标管道的失效风险；

其中，所述目标管道的许用应变按照以下公式计算得到：

其中，[ε]为所述目标管道的许用应变，ε^crit为所述目标管道的管材的极限应变，所述极限应变根据所述目标管道的物理属性信息确定，F为所述目标管道的设计系数；

所述极限应变包括极限拉伸应变和极限压缩应变，相应的，所述许用应变包括许用拉伸应变和许用压缩应变；

相应的，所述极限拉伸应变和所述极限压缩应变按照以下公式计算得到：

其中，为所述极限拉伸应变，为所述极限压缩应变，δ为表观CTOD韧性；λ为屈强比；P为所述目标管道的设计压力；F_y为所述目标管道的有效屈服强度，E_s为所述目标管道的管材弹性模量，t为所述目标管道的管道壁厚，ξ为所述目标管道的管道缺陷的长度与管道壁厚的比率，η为所述管道缺陷的深度与壁厚的比率，D为所述目标管道的管道外径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成状态数据之后，还包括：

根据所述状态数据，确定是否进行预警。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预警阈值包括多个预警阈值；

相应的，根据所述状态数据，确定是否进行预警，包括：

根据所述状态数据，确定预警级别。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于云服务器，其中，所述云服务器用于监测目标管道的管道状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接收数据采集仪发送的目标管道的应变数据，包括：

接收数据采集仪通过移动网络发送的目标管道的应变数据，其中，所述移动网络包括4G移动网络和/或5G移动网络。

6.一种管道状态监测装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收数据采集仪发送的目标管道的应变数据；

生成模块，用于根据所述应变数据和预警阈值，生成状态数据，其中，所述预警阈值根据所述目标管道的许用应变确定，所述许用应变根据所述目标管道的物理属性信息确定；

确定模块，用于根据所述状态数据，确定所述目标管道的失效风险；

其中，所述目标管道的许用应变按照以下公式计算得到：

其中，[ε]为所述目标管道的许用应变，ε^crit为所述目标管道的管材的极限应变，所述极限应变根据所述目标管道的物理属性信息确定，F为所述目标管道的设计系数；

所述极限应变包括极限拉伸应变和极限压缩应变，相应的，所述许用应变包括许用拉伸应变和许用压缩应变；

相应的，所述极限拉伸应变和所述极限压缩应变按照以下公式计算得到：

其中，为所述极限拉伸应变，为所述极限压缩应变，δ为表观CTOD韧性；λ为屈强比；P为所述目标管道的设计压力；F_y为所述目标管道的有效屈服强度，E_s为所述目标管道的管材弹性模量，t为所述目标管道的管道壁厚，ξ为所述目标管道的管道缺陷的长度与管道壁厚的比率，η为所述管道缺陷的深度与壁厚的比率，D为所述目标管道的管道外径。

7.一种管道状态监测系统，其特征在于，包括：

多个应变计，安装在目标管道上，用于检测所述目标管道的应变数据；

数据采集仪，与所述多个应变计的线缆连接，以采集所述多个应变计测得的应变数据；

无线传输装置，与所述数据采集仪通信连接，以将所述数据采集仪采集到的应变数据发送至根据权利要求6所述的管道状态监测装置；

所述管道状态监测装置。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：

太阳能供电装置，与所述数据采集仪和所述无线传输装置连接，用于为所述数据采集仪和所述无线传输装置供电。