[發明專利]管道堵塞監測系統及其在強干擾下堵塞信號的檢測方法

有效

• 申請號: 201410325606.2
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104100840A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 李清平;王玨;郭路;姚海元;于學文;程兵;盧鍵;秦蕊
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;北京寰宇聲望智能科技有限公司
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種管道堵塞監測系統及方法，具體涉及一種基于音波傳感器陣列的管道堵塞監測系統及其在強干擾環境下堵塞信號的檢測方法。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，管道運輸在國民經濟、國防工業生產中正發揮著越來越重要的作用。在管道運輸過程中，時常會出現管道堵塞的情況，這不僅會造成嚴重的經濟損失、環境污染，甚至會帶來人身傷害。現有的主流管道堵塞監測方法有正壓波法、管道模擬仿真法和音波法，且上述三種堵塞監測方法的性能對比如表1所示：

表1

監測方法安全性靈敏度定位精度響應時間正壓波法差差一般快管道模擬仿真法高好較差慢音波法高較好高快

由上表可見，音波法具有檢測靈敏度高、定位精度高等優點，具有較好的應用前景。但是當管道堵塞面積較小，且存在較強干擾時，如何從強干擾環境中提取微弱的堵塞音波信號是音波法的難點。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種管道堵塞監測系統及其在強干擾環境下堵塞信號的檢測方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種管道堵塞監測系統，其特征在于，該系統包括：一設置在管道首站/末站的低頻音波發射裝置，一設置在管道首站/末站的傳感器陣列，一輸入端與所述傳感器陣列連接的數據采集及預處理裝置，一與所述數據采集及預處理裝置的另一輸入端連接的GPS接收裝置，一與所述數據采集及預處理裝置的輸出端連接的堵塞監測定位裝置，以及一與所述堵塞監測定位裝置的輸出端連接的監控終端；其中，所述低頻音波發射裝置用于向管道內持續發射低頻的發射音波；所述傳感器陣列用于采集所述低頻音波發射裝置發射低頻的發射音波、由所述管道內堵塞點反射回來的反射音波以及外部的干擾音波，并將采集到的發射音波和反射音波傳輸至所述數據采集及預處理裝置；所述GPS接收裝置用于確定發射音波的發射時間和反射音波的反射時間，并將發射時間和反射時間傳輸至所述數據采集及預處理裝置；所述數據采集及預處理裝置對接收到的發射音波和反射音波進行放大、濾波處理，并將處理后的發射音波和反射音波傳輸至所述堵塞監測定位裝置；所述堵塞監測定位裝置用于對被處理后的發射音波和反射音波進行時延估計和堵塞位置計算，然后將計算的堵塞點位置傳輸至所述監控終端，由所述監控終端進行顯示與報警提示。

在一個優選的實施例中，所述低頻音波發射裝置由一電磁閥、一電磁閥控制器和一氣源構成；所述氣源設置在所述管道外部并通過設置在管道首站/末站的所述電磁閥與所述管道連通，所述電磁閥控制器控制電磁閥的開啟/關閉。

在一個優選的實施例中，所述低頻音波發射裝置采用正壓音波或負壓音波。