[發(fā)明專利]一種帶壓管線泄漏定位系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911294117.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN110953486A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雨龍;楊帆;郭慧杰;王超楠;倪娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京無線電計(jì)量測(cè)試研究所
• 主分類號(hào): F17D5/06
• 分類號(hào): F17D5/06
• 代理公司: 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 李瀟

1.一種帶壓管線泄漏定位系統(tǒng)，其特征在于，包括主機(jī)、至少2個(gè)采集器；

所述主機(jī)包含主控電腦及與主控電腦相連的衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊、探管模塊；

所述采集器包含控制模塊及與控制模塊相連的振動(dòng)傳感器；

所述衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊，用于實(shí)時(shí)確定主機(jī)位置坐標(biāo)；

所述探管模塊，用于發(fā)射脈沖電磁波、接收反射波形，識(shí)別管線路由；

所述振動(dòng)傳感器，用于采集泄露信號(hào)，生成噪聲數(shù)據(jù)；

所述主控電腦，用于根據(jù)所述主機(jī)位置坐標(biāo)，確定管線路由各點(diǎn)位置坐標(biāo)；用所述噪聲數(shù)據(jù)計(jì)算泄露點(diǎn)與所述振動(dòng)傳感器的距離，進(jìn)一步根據(jù)管線路由各點(diǎn)坐標(biāo)確定泄漏點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述主機(jī)還包含與所述主控電腦相連的第一無線通信模塊；

所述采集器還包含與所述控制模塊相連的第二無線通信模塊；

所述第一無線通信模塊、第二無線通信模塊用于實(shí)現(xiàn)主機(jī)和采集器信息交互。

3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述振動(dòng)傳感器為壓電陶瓷加速度傳感器。

4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述導(dǎo)航定位模塊采用北斗差分技術(shù)，包含與北斗衛(wèi)星和差分站通信的硬件模塊，內(nèi)置北斗差分定位解算算法。

5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述采集器還包含電源模塊，通過恒流源為所述振動(dòng)傳感器供電。

6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述采集器還包含存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)來自所述振動(dòng)傳感器的噪聲數(shù)據(jù)。

7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述主控電腦運(yùn)行定位算法，用于計(jì)算所述泄露點(diǎn)與所述振動(dòng)傳感器的距離的方法為：

通過管道兩端的振動(dòng)傳感器，測(cè)量得到兩組噪聲數(shù)據(jù)；對(duì)兩組噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行互相關(guān)分析，確定泄露噪聲到達(dá)兩個(gè)振動(dòng)傳感器的時(shí)間差，再通過兩個(gè)振動(dòng)傳感器之間的距離、聲波在管材中的傳播速度計(jì)算出泄漏點(diǎn)距離兩個(gè)振動(dòng)傳感器的距離。

8.一種帶壓管線泄漏定位方法，用權(quán)利要求1～7任意一項(xiàng)所述裝置，包含以下步驟：

從已知的管線位置出發(fā)，沿設(shè)計(jì)的管線路由方向開始探測(cè)；

通過所述探管模塊識(shí)別管線路由并按照提示的路由前進(jìn)；

通過衛(wèi)星導(dǎo)航定位模塊實(shí)時(shí)更新位置信息，確定主機(jī)位置坐標(biāo)；

按照主機(jī)位置坐標(biāo)，記錄管線路由各點(diǎn)位置坐標(biāo)；

兩個(gè)采集器同步采集泄露信號(hào)，獲得兩組噪聲數(shù)據(jù)；

對(duì)兩組噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行互相關(guān)分析，確定泄露噪聲到達(dá)兩個(gè)振動(dòng)傳感器的時(shí)間差，再通過兩個(gè)振動(dòng)傳感器之間的距離、聲波在管材中的傳播速度計(jì)算出泄漏點(diǎn)距離任意一個(gè)振動(dòng)傳感器的距離；

根據(jù)管線路由各點(diǎn)位置坐標(biāo)、泄露點(diǎn)與振動(dòng)傳感器的距離，得出泄露點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)。

9.一種帶壓管線泄漏定位方法，其特征在于，包含以下步驟：

從已知的管線位置出發(fā)，沿設(shè)計(jì)的管線路由方向開始探測(cè)；

用電磁脈沖探測(cè)的方法識(shí)別管線路由并按照識(shí)別的管線路由前進(jìn)；

用衛(wèi)星導(dǎo)航定位的方法確定所述管線路由各點(diǎn)位置坐標(biāo)；

在所述管線的兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)采集泄露信號(hào)，獲得兩組噪聲數(shù)據(jù)；

對(duì)兩組噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行互相關(guān)分析，確定泄露噪聲到達(dá)兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的時(shí)間差，再通過兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的距離、聲波在管材中的傳播速度計(jì)算出泄漏點(diǎn)和任意一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的距離；

根據(jù)管線路由各點(diǎn)位置坐標(biāo)、泄露點(diǎn)與檢測(cè)點(diǎn)的距離，得出泄露點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)。

10.如權(quán)利要求9所述方法，其特征在于，

所述衛(wèi)星導(dǎo)航定位的方法為北斗差分定位。