[发明专利]一种流体管道泄漏源监测定位系统及方法

摘要

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。

主权项

1.一种流体管道泄漏源监测定位系统，其特征在于，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；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；所述数字化仪用于根据控制信号分别控制所述次声波传感器、所述压力变送器和所述流量检测器的开关状态，以及采集所述管道本体信息，所述管道本体信息包括管道粗糙度ε、管道直径d、流体中次声波传播速度CW、管道材料密度ρW、管壁厚度s、管道内传输介质的密度ρF和绝对温度T；所述主站单元用于根据接收到的所述本体信息和所述流体信息测定泄漏源声波等级Lnoise，当泄漏源声波等级Lnoise＜低阈值LL时，采用次声波法监测并计算泄漏源至最近所述子站单元的距离Sc；当泄漏源声波等级Lnoise＞高阈值LH时，采用瞬态模型法监测并计算泄漏源至最近所述子站单元的距离Ss；当低阈值LL时≤泄漏源声波等级Lnoise≤高阈值LH，采用噪声归一法监测并计算泄漏源至最近所述子站单元的距离Sz，Sz＝Gc*Sc+Gs*Ss，Gs＝1‑Gc，所述主站单元在接收到所述本体信息和所述流体信息时，控制所述次声波传感器放大增益Z，所述放大增益Z＝5*Lnoise，所述低阈值LL＝400，所述高阈值LH＝600；其中，A为修正系数、R为噪声衰减系数、B为温度产生的噪声修正系数、△E为数据修正系数；所述噪声衰减系数R的计算方法为：所述温度产生的噪声修正系数B的计算方法为：所述数据修正系数△E的计算方法为：V表示流体流速。