[发明专利]一种流体管道泄漏源监测定位系统及方法

说明书

本发明公开一种流体管道泄漏源监测定位系统及方法，涉及管道检测技术领域，解决了现有技术中采用固定算法结合特定工况环境参数计算得出的泄漏源定位结果不准确的问题。该系统包括主站单元和n个子站单元，主站单元包括声波等级测定模块和定位计算模块，声波等级测定模块的输入端分别与各子站单元交互连接，声波等级测定模块的输出端与定位计算模块连接；子站单元用于探测泄漏源声波信号，采集管道本体信息以及对应管道内的流体信息，组成数据集合；声波等级测定模块用于根据最先接收到的一组数据集合测定泄漏源声波等级Lnoise；定位计算模块用于根据泄漏源声波等级计算定位泄漏源位置。本发明提供的流体管道泄漏源监测定位系统用于管道泄漏源的检测。

技术领域

本发明涉及管道检测技术领域，尤其涉及一种流体管道泄漏源监测定位系统及方法。

背景技术

近年来，因油气管道泄漏导致的灾难性事故频发，管道的安全运行和维护受到了威胁和挑战。因此需要使用先进的科学手段建立管道安全预报警体系，通过有效的技术手段对管道内流体泄漏事故进行实时监测，准确发出泄漏报警并快速定位，以便于生产单位启动相应的应急预案，减少类似安全事故的发生。

目前，能够对管道内流体泄漏的监测方法有多种，例如，压力点分析法、负压波法、流量差监测法、光缆监测法等，但是这些方法只能够应用于液体泄漏源位置的监测定位，且通过上述方法定位结果偏差较大。而常用的能够对气体泄漏源位置的定位法有两种，第一种为声波法，通过检测管道内气体泄漏时产生的次声波信号到达检测器的时间，乘以气体内部次声波的传播速度，即可定位气体泄漏位置，但是在实际使用中，由于次声波信号受温度、压力、流速和密度影响的波动较大，因此同一管道不同工况环境下采用该方法的定位结果偏差较大；第二种为瞬态模型法，通过数值模拟预报管线检测点处的理论压力,与实际的测量压力进行比较，当两者之间的差值达到或超过某一个阈值时即认为管线发生了泄漏，然后通过定位公式对泄漏点进行定位，虽然这种方法是目前应用最广泛的定位方法，但是该定位方法的检测灵敏度差，即在管道发生小泄漏时可能存在检测不到，发生漏报的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流体管道泄漏源监测定位系统及方法，解决了现有技术中采用固定算法结合特定工况环境参数计算得出的泄漏源定位结果不准确的问题。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种流体管道泄漏源监测定位系统，包括主站单元和n个子站单元，n个所述子站单元沿流体管道方向依次分布，各所述子站单元分别与所述流体管道连通，n≥2；其中，所述主站单元包括声波等级测定模块和定位计算模块，所述声波等级测定模块的输入端分别与各所述子站单元交互连接，所述声波等级测定模块的输出端与所述定位计算模块连接；

所述子站单元用于探测泄漏源声波信号，采集管道本体信息以及对应管道内的流体信息，组成数据集合；

所述声波等级测定模块用于根据最先接收到的一组所述数据集合测定泄漏源声波等级Lnoise；

所述定位计算模块用于根据所述泄漏源声波等级计算定位所述泄漏源位置。

优选的，所述子站单元包括设有GPS模块的次声波传感器、压力变送器、流量检测器以及数字化仪，所述次声波传感器通过传感器球阀与所述流体管道连通，所述压力变送器通过压力变送器球阀与所述流体管道连通，所述流量检测器设在所述流体管道上，所述数字化仪的一端分别与所述次声波传感器、所述压力变送器和所述流量检测器连接，所述数字化仪的另一端与所述声波等级测定模块连接；

所述次声波传感器用于探测所述泄漏源声波信号，所述压力变送器和所述流量检测器用于检测管道内的流体信息，所述流体信息包括管道瞬时压力值p和管道瞬时流量值Q；