[發明專利]管道泄漏檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201810102327.8
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108386728B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 李新宏;高艷;王自明;馬一凡
• 申請（專利權）人: 常州常工電子科技股份有限公司
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李明

本發明涉及一種管道泄漏檢測方法及系統，為了提高管道泄漏檢測精度而設計。本發明管道泄漏檢測方法及系統，分析相鄰兩組振動傳感器采集信號的互功率頻譜密度的幅值與相位φ(ω)信息，在互功率譜密度的相位譜φ(ω)中，尋找非頻散頻率段，計算兩個相鄰數據點對應的導數值的差值，將該差值與閾值δ比較，若出現連續區間[φ′_i(ω),φ′_i+M(ω)]內相鄰的值之間的誤差都小于閾值，則選取[iΔω,(i+M)Δω]作為非頻散頻率段，若找到非頻散頻率段，則相鄰兩傳感器之間的管道上存在泄漏點。本發明固定安裝在地下管網實現長期管道健康診斷、泄漏檢測及定位，智能選取信號非頻散頻段的技術，排除人為選取的誤差，自動化程度高，檢測效率大幅度提升。

技術領域

本發明涉及管道泄漏檢測領域，具體涉及一種管道泄漏檢測方法及系統。

背景技術

地下管網是保障人民生活和經濟建設的必要基礎設施，對城市發展具有全局性和先導性影響。管道因長年埋地、失修、環境腐蝕等造成的泄漏問題，是當前困擾管道運輸業的頑疾。我國城市地下管道多采用金屬管材，已進入事故高發階段；二則，以聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)為主導的塑料管道在補漏、換新時存在著較大的需求空間。然地下管網錯綜復雜，難以實現泄漏點的準確定位。因此為維護城市地下管道的安全運行，管道漏損檢測尤為重要。

目前，通常采用聲學方法中的相關檢漏法對管道泄漏進行檢測和定位。當管道發生泄漏時，泄漏聲信號往管道上、下游傳播，安裝在管道上的傳感器所采集的泄漏聲信號中混有背景噪聲及反射聲波等干擾信號。一般地相關檢漏儀可有效檢測到鑄鐵管的泄漏，但非金屬管道中泄漏聲信號衰減更大且波速更小，因此選取泄漏聲信號有效頻段是泄漏點準確定位的關鍵。

管道漏損檢測在設備方面需要技術人員攜帶專業設備，人工初步判斷泄漏點位置再布置傳感器，檢測范圍小，操作復雜；在方法方面測得管道泄漏信號的數據后，通常依靠經驗選取非頻散頻段進行分析，對操作人員要求較高，效率低且智能化程度不高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種固定安裝在地下管網實現長期管道健康診斷、泄漏檢測及定位，且智能選取信號非頻散頻段，排除人為選取的誤差，提高泄漏定位精度的管道泄漏檢測方法及系統。

為達到上述發明目的，本發明管道泄漏檢測方法，包括：

S11在管道上以預定間距布設振動傳感器；

S12分析相鄰兩組振動傳感器采集信號的互功率頻譜密度的幅值與相位φ(ω)信息，在互功率譜密度的相位譜φ(ω)中，尋找非頻散頻率段，

若找到非頻散頻率段，則相鄰兩傳感器之間的管道上存在泄漏點；

若未找到非頻散頻率段，則相鄰兩傳感器之間的管道上不存在泄漏點；

所述的尋找非頻散頻率段方法具體包括：

S121預設閾值δ及頻率段ΔW，對相位譜進行求導計算，表達式為：

式中，Δω表示頻率分辨率，ω_i表示第i個數據點的角頻率，i＝1,2,…,N；

S122計算兩個相鄰數據點對應的導數值的差值，將該差值與閾值δ比較，表達式為：φ_i′₊₁(ω)-φ_i′(ω)≤δ，若出現連續區間[φ_i′(ω),φ_i′_+M(ω)]內相鄰的值之間的誤差都小于閾值，則選取[iΔω,(i+M)Δω]作為非頻散頻率段，其中 M＝round(ΔW/Δω)，M＜N，round表示四舍五入取整。

進一步地，還包括，確定泄漏點的步驟：