[發(fā)明專利]基于廣義模糊雙曲正切模型的輸油管網(wǎng)泄漏檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110169827.1
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102242872A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮健;劉金海;張化光;馬大中;魏向向;李健
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 朱光林

1.一種基于廣義模糊雙曲正切模型的輸油管網(wǎng)泄漏檢測方法，其特征在于，按如下步驟：

步驟1、安裝在管網(wǎng)中一段管道兩端的數(shù)據(jù)采集裝置中的壓力傳感器拾取到負(fù)壓波信號，傳遞給信號調(diào)理板，根據(jù)負(fù)壓波到達(dá)兩端的時間差計算負(fù)壓波產(chǎn)生的起始位置；

根據(jù)負(fù)壓波到達(dá)單條管道兩端的時間差計算負(fù)壓波產(chǎn)生的起始位置；公式如下，

X=L-α(t2-t1)2---(1)]]>

式中X-輸油管道泄漏點首端的距離，m；

????L-輸油管道長度，m；

????α-負(fù)壓波在輸油管道中的傳播速度，m/s；

????t₁-負(fù)壓波到達(dá)首端時間，s；

????t₂-負(fù)壓波到達(dá)末端時間，s；

管道中存在柴油、汽油混輸?shù)那闆r，此時波速在兩種液體中的速度是不同的，在這種情況下檢測到負(fù)壓波存在時計算負(fù)壓波產(chǎn)生的起始位置公式轉(zhuǎn)換為：

X=(t1-t2-Sα1)α2+S+L2---(2)]]>

式中t₁-負(fù)壓波到達(dá)首端時間，s；

????t₂-負(fù)壓波到達(dá)末端時間，s；

????S-輸油管道中汽油長度，m；

????α₁-負(fù)壓波在汽油中傳播速度，m；

????α₂-負(fù)壓波在柴油中傳播速度，m；

????L-輸油管道長度，m；

????X-輸油管道泄漏點距首端的距離，m；

步驟2、某一管段上負(fù)壓波是由本段上某點泄漏、其他管段泄漏產(chǎn)生的壓力越站或工況調(diào)整產(chǎn)生，利用廣義模糊雙曲正切模型對負(fù)壓波來源進(jìn)行分類，判斷負(fù)壓波的產(chǎn)生是由于泄漏、壓力越站還是工況調(diào)整；

步驟3、若負(fù)壓波來源于壓力越站，則檢測前一段管道上有沒有泄漏，回到步驟1；若負(fù)壓波來源于泄漏則執(zhí)行步驟4；若負(fù)壓波來源于工況調(diào)整則執(zhí)行步驟5；

步驟4、給出泄漏警報；

步驟5、結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于廣義模糊雙曲正切模型的輸油管網(wǎng)泄漏檢測方法，其特征在于：所述的步驟2中利用廣義模糊雙曲正切模型對負(fù)壓波來源進(jìn)行分類方法如下：

1)、模型輸出值為1時，代表泄漏發(fā)生，負(fù)壓波來源于泄漏；

2)、模型輸出值為0.5時，代表負(fù)壓波來源于壓力越站；

3)、模型輸出值為0時，代表負(fù)壓波來源于工況調(diào)整；

廣義模糊雙曲正切模型第l條模糊規(guī)則的形式為：

Rl:IF(x1-d11)isFx11and(x1-d12)isFx12and...and(x1-d1w1)isFx1w1and]]>

(x2-d21)isFx21and(x2-d22)ifFx22and...and(x2-d2w2)isFx2w2and...]]>

and(xn-dn1)isFxn1and(xn-dn2)isFxn2and...and(xn-dnwn)isFxnwn]]>

THENyl=cF11+cF12+...cF1w1+cF21+cF22+...cF2w2+...]]>

+cFn1+cFn2+...cFnwn---(3)]]>

式中，w_i為將x_i線性變換的個數(shù)，i＝1，…，n；d_ij為x_i線性變換點，i＝1，…，n；j＝1，…w_i；為與對應(yīng)的模糊子集，包括正P和負(fù)N兩個語言值，當(dāng)為正P時，為當(dāng)為負(fù)N時，為是與對應(yīng)的輸出常數(shù)，IF中輸入變量以及THEN中輸出常數(shù)項都是可選的，但是輸出項與輸入變量是一一對應(yīng)的，即如果在IF部分包括則在THEN部分應(yīng)包括項；相反，如果IF部分不包括則在THEN部分也不包括項；

給定一組廣義雙曲正切型模糊規(guī)則基，定義廣義輸入變量

x_i＝x_z-d_zj????(4)

d_zj為x_z線性變換點，j＝1，......，w_z；設(shè)式中w_z為將x_z線性變換的個數(shù)，其中z＝1，........，n，取廣義輸入變量對應(yīng)的模糊集合和的隸屬函數(shù)為和

μPxi(xi)=e-12(xi-kxi)2μNxi(xi)=e-12(xi+kxi)2---(5)]]>

式中，為常數(shù)，將簡寫為簡寫為簡寫為k_i，根據(jù)模糊規(guī)則基得出如廣義模糊雙曲正切模型：

f(x)=Σi=1mcPiekixi+cNie-kixiekixi+e-kixi---(6)]]>

式中，為合計的規(guī)則數(shù)目，是與對應(yīng)的輸出常量，與對應(yīng)的輸出常量；

x₁，Λ，x_n為從管道中采集來的數(shù)據(jù)，壓力、流量、溫度、閥門開度、泵的狀態(tài)等的改變量，f(x)為模型輸出，根據(jù)f(x)判斷管網(wǎng)中負(fù)壓波來源。