[發明專利]一種壓力管道兩點泄漏檢測精確定位方法

有效

• 申請號: 201710696458.9
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107435817B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 郝永梅;覃妮;嚴欣明;岳云飛;邢志祥
• 申請（專利權）人: 常州大學;江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院常州分院
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種壓力管道兩點泄漏檢測精確定位方法，利用聲發射泄漏檢測系統和相關儀泄漏檢測系統在同時刻、同一環境下，對同一對象采集管道泄漏信號。一方面利用基于模擬退火思想的粒子群優化算法對聲發射泄漏檢測系統檢測到的泄漏源信號進行盲源分離，同時嵌入記憶器，構筑并應用記憶模擬退火粒子群盲分離方法，消除管道多點泄漏導致的頻散特性，分離出更為準確的泄漏源信號，大大減少分離時間，以此確定泄漏源信號到達上下游兩傳感器的時間；同時利用相關儀檢測數據計算泄漏聲波在管道中的傳播速度；最后根據互相關定位算法計算出泄漏源的位置。實現壓力管道泄漏的精確定位，具有成本低、使用便捷等優點。

技術領域

本發明屬于管道泄漏定位檢測技術領域，涉及一種壓力管道兩點泄漏檢測 精確定位方法。

背景技術

管道運輸以能持續運輸、便捷運輸以及運輸成本低等優點為人們所歡迎與 重視。但由于設備自然老化、氣候環境以及人為破壞等影響，導致的管道泄漏 時有發生。不僅造成資源的浪費，還會對環境造成污染，甚至對人們生命財產 造成威脅。因此找到有效的管道泄漏檢測方法，找出管道的隱患，具有良好的 經濟價值和社會意義。

對于管道檢測與定位，國內外已經研發出很多技術方法。在實際工況中， 管段發生泄漏時通常都為多點的泄漏。由此人們也開始研究管道多點泄漏定位 問題，最早Verde在“Multi-leak detection and isolation in fluid pipelines”(Control EngineeringPractice，2001年，第9卷第6期，第673-682頁)一文中根據水管 段兩端流量傳感器和壓力傳感器檢測數據，對管道的兩點泄漏進行定位，然而 不能實時進行兩點泄漏定位；雷陽等在“基于小波分析的輸油管道多泄漏點故 障定位”(石油機械，2014年，第09期，第109-112頁)一文中提出將壓力信 號的模極大值與管道故障模型庫中的信號進行對比，通過相似度對管道的多點 泄漏進行檢測定位，但該方法需要原有管道故障模型數據庫；章沖在“基于光 纖感測信號頻譜分析的多泄漏位置檢測”(計算機工程與設計，2015年，第10 期，第2878-2881頁)一文中利用光纖傳感器對管道多點泄漏源進行檢測定位， 但定位不夠精確，成本較高。還有利用小型機器人、紅外線成像、基于SCADA 系統等對管道多點泄漏源進行檢測，但這些方法不是成本較高，就是系統設計 過于復雜，沒有普適性。

在無損檢測領域，聲發射技術可以對管道泄漏進行連續檢測，對診斷的實 時性要求不高，在管道泄漏剛發生時或泄漏發生后都可以檢測，對管道小泄漏 也能夠及時發現，極大地提高了診斷的方便性和正確性。但傳統的聲發射定位 檢測不能滿足對多點泄漏進行精確定位的要求，比如被測管道有兩個泄漏點， 由于兩點泄漏源信號的相互影響，以及泄漏信號的頻散特性，加上管道復雜的 工況和環境噪聲，致使管道泄漏信號難以識別和提取，導致泄漏源的定位精度 不高。

由此本發明將基于模擬退火思想的粒子群算法用于盲源分離，利用聲發射 泄漏檢系統和相關儀泄漏檢測系統在同時刻、同一環境下，對同一對象(管道) 采集管道泄漏信號；利用聲發射泄漏檢測系統檢測到的泄漏信號進行處理，能 夠消除管道多點泄漏導致信號間的頻散特性，精確分離出管道泄漏信號，同時 嵌入記憶器，構筑并應用記憶模擬退火粒子群盲分離方法，使得在退火過程中 避免了重復最優值尋找，大大減少了盲源分離時間；并利用相關儀采集泄漏聲 波信號，解決了管道泄漏聲波傳播速度問題，提取精確的傳播速度。以此方法 應用于管道多點泄漏源定位，進而實現泄漏多點源的精確定位。

發明內容

為解決現有技術檢測定位壓力管道兩點泄漏源存在的不足，本發明提出了 一種壓力管道兩點泄漏精確定位方法，以實現對兩點泄漏源的分離和精確定位。 以此方法應用于管道多點泄漏源定位，進而實現泄漏多點源的精確定位。