[發明專利]一種燃氣管道泄露定位系統及方法

在審

• 申請號: 201710894551.0
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107795855A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 胡曉榮;俞娟;胡瑜
• 申請（專利權）人: 無錫昊瑜節能環保設備有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06;F17D5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種燃氣管道泄露定位系統及方法。

背景技術

在運輸大量石油、天然氣、化學品和水時，管道運輸是最經濟的運輸方案。它具有運輸總量大，不間斷傳送，不受氣候等其他因素影響的優勢。因此，管道運輸成為繼公路運輸、鐵路運輸、水上運輸、航空運輸后的第五種主要運輸方式。

據調查，2014年時全球用于運輸的管道總長度已接近3800000km。目前，許多管道項目正處于構建中，并且都處于人口密集的區域。隨著管道運輸的普及，管道事故也隨之而來，例如：管道爆裂、管道泄漏、非法鉆井和進管盜油等現象，這類事故給社會和環境造成很大的影響。

除去一些人為因素，管道事故多是由管道老化、施工缺陷、管道腐蝕等因素引起的。因此，建立一個有效的管道泄漏檢測系統是非常有必要的。在供水集輸過程中，管道是主要的運輸方式之一，但隨著使用時間的增加，管道不可避免的會因為老化、腐蝕等原因而發生泄漏，從而導致周圍環境的破壞和巨大的經濟損失。

發明內容

針對燃氣管道泄漏時的信號比較微弱且混有大量噪聲的問題，本發明所要解決的技術問題是提供一種燃氣管道泄露定位系統及方法，通過光纖環形耦合振動傳感器，實現對輸水管泄露的精度計算和定位。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種燃氣管道泄露定位系統，該定位系統包括用于供電的電源模塊以及主處理器、若干光纖環形耦合振動傳感器、探測器、模數轉換器、放大器、帶通濾波器；其中：

若干所述光纖環形耦合振動傳感器均勻分布在待測燃氣管道上，用于采集所述待測燃氣管道上的振動信號；

所述探測器通過光纖接口分別與每個所述光纖環形耦合振動傳感器連接，用于接收每個所述光纖環形耦合振動傳感器輸出的振動信號，并轉換為模擬電信號；

所述放大器，與所述探測器連接，用于對所述探測器輸出的模擬電信號進行放大；

所述帶通濾波器，與所述放大器連接，用于濾除所述放大器輸出的放大后的所述模擬電信號中的噪聲信號；

所述模數轉換器與所述帶通濾波器連接，用于將所述帶通濾波器輸出的模擬電信號轉換為數字電信號；

所述主處理器與所述模數轉換器連接，用于接收所述模數轉換器輸出的數字電信號，根據接收到的電信號計算出待測燃氣管道的泄漏點位置，并將計算結果通過無線通訊設備傳輸至遠程控制中心。

作為本發明的進一步技術方案，所述光纖環形耦合振動傳感器包括保護外殼以及固定在其底部的阻尼器，所述阻尼器的上方設置有端蓋，所述阻尼器的周圍被垂直成環的光纖環圍繞一周，所述光纖環通過光纖與光纖接口連接。

作為本發明的進一步技術方案，所述帶通濾波電路包括第一至第三電阻、第一至第三電容以及運算放大器，其中，第一電阻的一端為輸入端，另一端分別與第一電容的一端、第二電容的一端、第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端接地，第一電容的另一端分別與運算放大器的反相輸入端、第三電阻的一端連接，第二電容的另一端分別與第三電阻的另一端、運算放大器的輸出端、第三電容的一端連接；第三電容的另一端為輸出端，運算放大器的正相輸入端接地。

作為本發明的進一步技術方案，所述放大器包括第一至第三電阻、第一和第二電容、三極管，第一電容的一端分別與第一電阻的一端、三極管的基極連接，第一電阻的另一端分別與第二電阻的一端、電源連接，第二電阻的另一端分別與三極管的集電極、第二電容的一端連接，第二電容的另一端與第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端與三極管的發射極分別接地。

另一方面，本發明還提供一種采用上述任一所述的燃氣管道泄露定位系統進行定位的方法，首先，在待測燃氣管道沿線均勻分布若干光纖環形耦合振動傳感器；其次，通過光纖將已分布的若干光纖環形耦合振動傳感器與探測器連接；再次，依次連接好探測器、模數轉換器、放大器、帶通濾波器和主處理器；最后，接通電源，啟動定位系統，對待測燃氣管道進行檢測并輸出結果至遠程控制中心。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：本發明的燃氣管道泄露定位系統及方法，通過光纖環形耦合振動傳感器，實現對輸水管泄露的精度計算和定位。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是光纖環形耦合振動傳感器的結構示意圖。

圖3是帶通濾波器的結構示意圖。

圖4是放大器的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：