[發明專利]一種長輸油管道泄漏檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201610681821.5
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN106090631B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 趙輝;李志成;張愛華;董海艷;張志強
• 申請（專利權）人: 渤海大學
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 楊立超

1.一種長輸油管道泄漏檢測方法，其特征在于，

所述方法是基于長輸油管道泄漏檢測裝置實現的，長輸油管道泄漏檢測裝置包括：

控制器模塊、電源模塊、信號檢測模塊和信號處理模塊；

所述控制器模塊設有處理器，所述處理器連接晶振電路、復位電路、狀態提示電路以及外圍接口插座；

所述電源模塊包括太陽能電池板接口電路、鋰電池充電電路、充電保護電路、電源自動切換電路和電壓轉換以及穩壓電路；所述電源模塊與所述控制器模塊連接，用于為所述控制器模塊提供電源；

所述信號檢測模塊包括傳感器接口、信號轉換電路；

所述信號處理模塊包括信號前端處理電路和參考電壓電路；所述信號處理模塊的一端以所述信號檢測模塊連接，用于從所述信號檢測模塊接收檢測信號；所述信號處理模塊的另一端與所述控制器模塊連接，用于向所述控制器模塊發送處理后的信號；

所述方法包括：

步驟一：將經過A/D轉換后的信號分為N組進行連續濾波，即依次取i個數字信號作為一組，并對各組的i個信號降序排列；

步驟二：將最小的信號從各組中剔除，并將剔除的信號保存到第N+1組，重新對各組信號進行評估，再次計算信號平均值a_j，以及各組信號誤差參數e_j；

步驟三：將各組信號平均值a_j依次放入集合A中，將每組誤差參數e_j依次放入誤差集合E中，并將集合A和集合E中每一項所對應的參數相加得到N組信號的濾波估計值為根據濾波估計值判斷管道運行壓力狀態。

2.根據權利要求1所述的一種長輸油管道泄漏檢測方法，其特征在于，所述外圍接口插座包括控制信號插座、傳感器信號插座以及GPRS模塊接口信號插座。

3.根據權利要求1所述的一種長輸油管道泄漏檢測方法，其特征在于，所述太陽能電池板接口電路與太陽能電池板連接，所述太陽能電池板接口電路設有電源輸出端以及光能質量信號端，所述太陽能電池板為軟體電池板。

4.根據權利要求3所述的一種長輸油管道泄漏檢測裝置，其特征在于，所述傳感器接口用于連接傳感器，所述傳感器為6個壓力波傳感器，設置在輸油管道的外表面，輸油管道橫截面的外沿每隔60度安裝一個壓力波傳感器。

5.根據權利要求4所述的一種長輸油管道泄漏檢測裝置，其特征在于，所述信號轉換電路采用LTC6362芯片。

6.根據權利要求5所述的一種長輸油管道泄漏檢測裝置，其特征在于，所述前端處理電路采用LTC2380-24芯片，LTC2380-24芯片與LTC6362芯片的輸出端連接；所述前端處理電路用于對傳感器信號的模數轉換數據進行硬件均值濾波。

7.根據權利要求6所述的一種長輸油管道泄漏檢測裝置，其特征在于，所述前端處理電路由6組LTC2380-24芯片電路組成，將前一個LTC2380-24芯片的14引腳與后一個LTC2380-24芯片的12引腳連接，依次形成6個芯片的串行連接。

8.根據權利要求1所述的一種長輸油管道信號濾波方法，其特征在于，所述信號平均值a_j為所述信號誤差參數e_j為x_j,k為第j組的第k個信號；所述集合A和集合E為A＝{a₁ a₂ ... a_N}和E＝{e₁ e₂ ... e_N}；所述濾波估計值中的每一個元素為

9.根據權利要求8所述的一種長輸油管道信號濾波方法，其特征在于，所述根據濾波估計值判斷管道運行壓力狀態的具體過程為：

步驟三一：若計算前后相鄰兩個數據的絕對差值即的次數是否超過N/2次，若超過，則判定管道出現泄漏，若未超過，則判定管道未出現泄漏；所述ε₁為管道內壓力波衰減速度，1≤m≤N；

步驟三二：若內數據以間歇性不規律形式出現，以i個信號為一組，共采集N組新的數據，并計算出新的濾波估計值抽取該組數據中的最小值和平均值若則判定管道出現泄漏，否則判定未出現泄漏；

所述最小值平均值為η為近似壓差。