[發明專利]基于廣義模糊雙曲正切模型的輸油管網泄漏檢測方法

無效

• 申請號: 201110169827.1
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102242872A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 馮健;劉金海;張化光;馬大中;魏向向;李健
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 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

技術領域：

本發明屬于管道檢測技術領域，涉及一種基于廣義模糊雙曲正切模型的輸油管網泄漏檢測方法。

背景技術：

使用管道運輸流體是一種經濟、方便的運輸方式，和其他運輸方式相比，它具有高效、安全、經濟、便于控制和管理等多項優點，因此在石油以及其他流體輸送中占有重要的地位。輸油管線不但長，覆蓋區域也非常大。每年由于管道設備老化，地理條件變化造成原油泄漏及人為打孔盜油給國家和企業帶來巨大損失，并造成環境污染。早期的管道大多采用人工分段巡視的辦法，這種方法的缺點是盡管晝夜不斷地進行巡視，由于管線過長，仍不能及時發現泄漏；而且，以人工查詢的方式來進行輸油管道的泄漏檢測，也耗費了大量的人力、物力和財力資源。

近幾十年來，管道工業的發展非常迅速，管道監控方面的研究課題顯得尤為重要，而管道監控的重要問題是系統的泄漏檢測與定位。管道工業發展的早期，泄漏檢測方法偏重于硬件方法，如磁力探傷法、管內檢測球法、分段試壓法等。根據泄漏檢測原理，目前用于泄漏檢測的方法可以分為直接檢測法和間接檢測法：直接檢測法即根據泄漏的介質進行檢測，例如根據油氣泄漏時所漏出的地表痕跡以及散發的氣味等進行檢測；間接檢測法則是根據泄漏引起的管道輸送介質有關的參數的變化來進行推斷。國際上已有的檢測和定位方法大體上分為基于硬件的方法和基于軟件的方法兩大類。基于硬件的方法是指對泄漏物直接進行檢測，如直接觀察法、檢漏電纜法、放射性示蹤法、光線檢漏法等。基于軟件的方法是指利用現代控制理論、信號處理和計算機技術等對因泄漏而造成的影響(如壓力、流量等)進行采集、處理和估計，對泄漏進行檢測和定位。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于廣義模糊雙曲正切模型的輸油管網泄漏檢測方法。

本發明所依托的硬件系統為SCADA系統，SCADA系統包括DSP單元、A/D模塊、電平轉換芯片、信號調理板和上位機，其中DSP單元包括DSP芯片、電源電路、復位電路、時鐘電路、JTAG接口和存儲器接口；

電源電路連接DSP芯片，為芯片供電；復位電路、時鐘電路、存儲器接口、JTAG接口分別與DSP芯片連接；DSP的串行外圍接口連接A/D模塊輸出端；A/D模塊輸入端連接信號調理板輸出端；信號調理板輸入端連接數據采集模塊輸出端；DSP的串行通信接口連接電平轉換模塊；電平轉換模塊連接上位機。

本發明一種基于廣義模糊雙曲正切模型的輸油管網泄漏檢測方法，按如下步驟：

步驟1、安裝在管網中一段管道兩端的數據采集裝置中的壓力傳感器拾取到負壓波信號，傳遞給信號調理板，根據負壓波到達兩端的時間差計算負壓波產生的起始位置；

根據負壓波到達單條管道兩端的時間差計算負壓波產生的起始位置；

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-負壓波在輸油管道中的傳播速度，m/s；

????t₁-負壓波到達首端時間，s；

????t₂-負壓波到達末端時間，s；

管道中存在柴油、汽油混輸的情況，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壓波存在時計算負壓波產生的起始位置公式轉換為：