[發明專利]一種燃氣管線泄漏點定位方法和系統

有效

• 申請號: 201911243611.8
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110953485B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 李雨龍;楊帆;郭慧杰;王超楠
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 李瀟

1.一種燃氣管線泄漏點定位方法，其特征在于，包含以下步驟：

采集干擾信號，在所述干擾信號的頻譜中找到幅值超過干擾閾值的部分，對應的頻段確定為干擾頻段；

采集第一、第二噪聲信號，對每列所述噪聲信號設置多個濾波器覆蓋其頻段、過濾掉所述干擾頻段后，對每個濾波器計算兩列噪聲信號的互相關系數，找到每個濾波器的互相關系數最大值和對應的信噪比；

將每個濾波器的所述互相關系數最大值和對應的信噪比相乘，找到其中的最大值，對應的濾波器確定為終選濾波器；

利用所述終選濾波器對兩列所述噪聲信號進行互相關計算得到終選互相關系數、并計算終選信噪比，判斷所述第一、第二噪聲信號采集點之間的泄漏情況和泄漏點位置：

當所述終選信噪比大于設定信噪比閾值時，存在泄漏，否則，不存在泄漏；

當存在泄漏時，由所述終選互相關系數中的最大值確定傳播時間差，并計算得到泄漏點位置：

其中，L為所述泄漏點位置與所述第二噪聲信號采集點之間的距離，D為所述兩列噪聲信號的采集點之間的距離，v為噪聲信號在所述燃氣管線中的傳播速度，Td為所述傳播時間差。

2.如權利要求1所述的燃氣管線泄漏點定位方法，其特征在于，

根據所述第一、第二噪聲信號的同步誤差計算定位誤差為：

其中，△L為所述定位誤差，△T_d為所述同步誤差，v為噪聲信號在所述燃氣管線中的傳播速度。

3.如權利要求1所述的燃氣管線泄漏點定位方法，其特征在于，所述第一、第二噪聲信號的頻段為500-5000Hz，每個所述濾波器中心頻率的間隔為100Hz、帶寬為不小于300Hz。

4.如權利要求1所述的燃氣管線泄漏點定位方法，其特征在于，所述干擾閾值為所述干擾信號的頻譜幅值最大值的

5.如權利要求1所述的燃氣管線泄漏點定位方法，其特征在于，所述設定信噪比閾值為6。

6.如權利要求1所述的燃氣管線泄漏點定位方法，其特征在于，所述第一、第二噪聲信號、干擾信號均需滿足：每組數據包含5000個點，每個點為24bit二進制數據，數據傳輸速率不小于100kb/s，采用CRC校驗。

7.如權利要求1所述的燃氣管線泄漏點定位方法，其特征在于，所述噪聲信號在燃氣管線中的傳播速度與燃氣管線材質和管徑相關。

8.一種燃氣管線泄漏點定位系統，使用權利要求1～7任一項所述的方法，其特征在于，包含：第一～第三傳感器、第一～第三控制模塊、主控模塊；

所述第一、第二傳感器，放置在燃氣管線兩端、吸附在管壁外側，用于采集和傳輸第一、第二噪聲信號；

所述第三傳感器，放置在干擾源處，用于采集和傳輸干擾信號；

所述第一、第二、第三控制模塊，用于，

接收所述主控模塊工作指令，并向對應的所述第一、第二、第三傳感器發送開始或停止采集指令；

從對應的第一、第二、第三傳感器接收采集數據并上傳至所述主控模塊；

所述主控模塊，用于，

向所述第一、第二、第三傳感器發送開始或停止工作指令；

在所述干擾信號的頻譜中找到幅值超過干擾閾值的部分對應的頻段，確定干擾頻段；

對每列所述噪聲信號設置多個濾波器覆蓋其頻段、過濾掉所述干擾頻段后，對每個濾波器計算兩列噪聲信號的互相關系數，找到每個濾波器的互相關系數最大值和對應的信噪比，將每個濾波器的所述互相關系數最大值和對應的信噪比相乘，找到其中的最大值，對應的濾波器確定為終選濾波器；

利用所述終選濾波器對兩列所述噪聲信號進行互相關計算得到終選互相關系數、并計算終選信噪比，判斷所述第一、第二噪聲信號采集點之間的泄漏情況和泄漏點位置。

9.如權利要求8所述的燃氣管線泄漏點定位系統，其特征在于，所述第一、第二、第三傳感器采用壓電陶瓷加速度傳感器。

10.如權利要求8所述的燃氣管線泄漏點定位系統，其特征在于，所述第一、第二傳感器最大有效距離為400米。