[發明專利]一種管道剝離監測系統及監測方法

有效

• 申請號: 201911083175.2
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN111220710B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 劉強;馬衛鋒;汪鵬勃;祝國川;丁楠;白強;李厚補;吳金輝;宋生印;李計科;張鴻博;羅明璋;黑創
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司管材研究所;西安三環科技開發總公司
• 主分類號: G01N29/11
• 分類號: G01N29/11
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張舉

本發明屬于管道監測技術，提供一種管道剝離監測系統及監測方法，解決了現有管道剝離監測方法安裝操作復雜、重復性差、測量不準確以及缺乏客觀數據的問題。所述監測系統包括依次連接的信號發送模塊、聲系監測裝置、采集模塊、USB傳輸模塊、數據通信模塊和數據處理模塊。監測方法為：安裝，信號發送模塊向聲系監測裝置的發射端發送方波脈沖信號，接收端接收發射端發送的信號，采集模塊采集接收端的聲波信號和PZT探頭使用信息，經由USB傳輸模塊和數據通信模塊將聲波信號傳輸至數據處理模塊，數據處理模塊將聲波信號轉化為可視化信號并計算得到相應波形能量，與標定的波形能量實時對比，實現對待測管道剝離情況的實時監測。

技術領域

本發明屬于管道監測系統及監測方法，具體涉及一種管道剝離監測系統及監測方法。

背景技術

管道運輸作為重要運輸方式之一，常用于輸送石油和天然氣等物質。目前用于長距離運輸的油氣管道均為雙層鋼結構，易受外界環境因素影響發生管道剝離事件，極大地影響了油氣物資的運輸安全，因此對管道特殊位置進行剝離監測具有重要意義。

目前，對于管道剝離監測的方法主要有波動法和敲擊法：波動法是在管道上安裝PZT探頭，通過PZT探頭發送出的聲波信號能量信息判斷管道是否剝離，該方法需要事先預置若干PZT探頭，將PZT探頭粘貼在待測管道表面或手持PZT探頭進行測量，這種方式測量距離不準確，重復性差，且安裝時操作比較復雜；敲擊法是一種根據經驗判斷損傷的方法，沒有客觀數據作為分析對象，一般僅作為輔助檢測手段。

發明內容

本發明的主要目的是在于解決現有管道剝離監測方法安裝操作復雜、重復性差、測量不準確以及缺乏客觀數據的問題，提供一種管道剝離監測系統及監測方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種管道剝離監測系統，其特殊之處在于，包括依次連接的信號發送模塊、聲系監測裝置、采集模塊、USB傳輸模塊、數據通信模塊和數據處理模塊；信號發送模塊用于向聲系監測裝置發射方波脈沖信號；聲系監測裝置包括柔性電路板和等間距鑲嵌于柔性電路板的多個PZT探頭，柔性電路板沿周向貼合于待測管道外壁；每兩個PZT探頭為一組，其中一個為發射端，另一個為接收端；所述發射端接收方波脈沖信號并沿待測管道外壁發送信號，所述接收端接收發射端發送的聲波信號；采集模塊用于采集所述接收端收到的聲波信號和PZT探頭使用信息；USB傳輸模塊讀取采集模塊中的聲波信號和PZT探頭使用信息，并通過數據通信模塊將聲波信號傳輸至數據處理模塊；數據處理模塊將聲波信號轉化為可視化的波形圖，再計算出相應的波形能量，數據處理模塊設有用于呈現所述波形圖的顯示屏。

進一步地，還包括控制端設定模塊；PZT探頭使用信息通過數據通信模塊傳輸至控制端設定模塊；用戶通過控制端設定模塊對監測系統進行設置，控制端設定模塊發出的設置指令依次經由數據通信模塊、USB傳輸模塊、采集模塊、聲系監測裝置和信號發送模塊；控制端設定模塊通過數據通信模塊向數據處理模塊發送指令。通過控制端設定模塊實現人機交互，更加方便的根據監測需求選擇PZT探頭，還可以根據需要調整方波脈沖信號。

進一步地，所述數據處理模塊中設置有預警模塊，控制端設定模塊通過數據通信模塊向預警模塊發送波形能量閾值指令，波形能量超出閾值時發出預警提示。

進一步地，所述數據處理模塊中設置有預設了波形能量閾值的預警模塊，波形能量超出波形能量閾值時發出預警提示，便于操作人員及時發現待測管道發生剝離。該波形能量閾值可以通過控制端設定模塊設置，也可以提前在預警模塊中預設。

進一步地，所述數據處理模塊中設有數據存儲模塊，用于存儲記錄所述波形圖、波形能量和預警提示，便于隨時調取查看。

進一步地，所述方波脈沖信號寬度為1μs。

進一步地，相鄰兩個PZT探頭間的距離小于等于待測管道周長的四分之一。

一種如上所述管道剝離監測系統的監測方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：