[發明專利]一種基于同點雙傳感器的氣體管道泄漏定位方法

有效

• 申請號: 201711113746.3
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107990152B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 劉翠偉;胡其會;李玉星;孟令雅;梁杰;王雅真;敬華飛
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01M3/24
• 分類號: G01M3/24;F17D5/00;F17D5/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發明一種基于同點雙傳感器的氣體管道泄漏定位方法，在待測管道的一端同一位置點安裝介入式次聲波傳感器和非介入式次聲波傳感器，并建立待測管道中基于同點雙傳感器的泄漏定位公式；通過介入式次聲波傳感器采集沿管內氣體介質傳播的第一次聲波信號，非介入式傳感器采集沿管壁傳播的第二次聲波信號；通過計時器得到采集兩個次聲波信號的時間差；若泄漏發生，根據兩個次聲波信號的傳播速度和時間差，采用泄漏定位公式對管道泄漏進行定位。本發明通過在待測管道的一端同一位置點設置介入式次聲波傳感器和非介入式次聲波傳感器，解決了傳感器必須布置在管道兩端，導致的采樣點設置密度增加的問題。

技術領域

本發明屬于氣體管道聲波法泄漏監測技術領域，尤其涉及一種基于同點雙傳感器的氣體管道泄漏定位方法。

背景技術

目前用于氣體管道泄漏定位的方法有很多，其中聲波法具有諸多優勢，是目前研究的熱點，傳統聲波法需要將傳感器安裝在管道兩端，然后通過求解聲速和聲波到達管道兩端的時間差實現泄漏的準確定位。國內外研究大都是針對聲速以及時間差求解精確度的提高進行的，但由于傳感器安裝在管道兩端時，需要保證采集數據的同時，目前來說較為困難，而針對傳感器同點安裝研究較少。根據調研，現階段國內外涉及聲波法的氣體管道泄漏定位方法的專利主要有：

美國專利US6389881公開了一種基于音波技術的管道實時泄漏檢測裝置和方法，該技術利用傳感器采集管內動態壓力，采用模式匹配濾波技術對信號進行濾波處理，排除噪聲，降低干擾，提高了定位精度。

中國專利CN104132248公開了一種流體管道泄漏檢測定位方法，該方法在被測管道上至少設置有兩個傳感裝置，兩個傳感裝置之間間隔一定距離，且兩個傳感裝置能夠同時對兩個方向上的管道聲振動進行感應，進而通過求解兩個傳感裝置兩個方向上共四個信號之間的時間差對泄漏進行定位。

中國專利201510020155.6公開了一種基于聲波幅值的油氣管道泄漏定位方法，該方法采用經過小波分析處理后得到低頻段聲波幅值來進行泄漏檢測和定位，建立了泄漏聲波在油氣管道介質內的傳播模型，提出了一種不考慮聲速及時間差的泄漏定位方法。

綜述所述，現有技術對氣體管道泄漏定位是將傳感器布置在管道兩端，使泄漏聲波信號傳播到管道兩端才能被采集處理和定位，在管道兩端安裝傳感器增加了采樣點設置密度，安裝成本高，降低了聲波法推廣的可行性和適用性。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種基于同點雙傳感器的氣體管道泄漏定位方法，解決現階段傳感器必須安裝在管道兩端的問題，降低了安裝成本，增加聲波法的可行性和適用性。

本發明所采用的技術方案是：

一種基于同點雙傳感器的氣體管道泄漏定位方法，包括以下步驟：

步驟1：在待測管道的一端同一位置點安裝介入式次聲波傳感器和非介入式次聲波傳感器，并建立待測管道中基于同點雙傳感器的泄漏定位公式；

步驟2：通過介入式次聲波傳感器采集氣體管道泄漏時沿管內氣體介質傳播的第一次聲波信號，非介入式傳感器采集氣體管道泄漏時沿管壁傳播的第二次聲波信號；

步驟3：通過計時器得到采集第一次聲波信號和第二次聲波信號的時間差；

步驟4：若泄漏發生，根據兩個次聲波信號的傳播速度和時間差，采用步驟1中的泄漏定位公式對管道泄漏進行定位。

進一步的，所述步驟1中，在待測管道一端同一位置點安裝介入式次聲波傳感器和非介入式次聲波傳感器，所述介入式次聲波傳感器通過磁性基座吸附固定安裝于氣體管道管壁內側，用于采集沿管內氣體介質傳播的第一次聲波信號；所述非介入式次聲波傳感器通過磁性基座吸附固定安裝于氣體管道管壁外側，用于采集沿管壁傳播的第二次聲波信號。

進一步的，所述第一次聲波信號和第二次聲波信號分別為縱波。