[實(shí)用新型]一種管道次聲波監(jiān)測輔助交流雜散電流的智能排流裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920307323.3
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN210219339U
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚輝超;穆祥宇;侯建國;李又武;王秀林;王斯;宋鵬飛;侯海龍;張瑜;張勃
• 申請（專利權(quán)）人: 中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本實(shí)用新型涉及一種管道次聲波監(jiān)測輔助交流雜散電流的智能排流裝置，其特征在于，該智能排流裝置包括管道次聲波監(jiān)測系統(tǒng)、記錄存儲(chǔ)模塊、交流測量傳輸模塊、中央處理器和排流控制模塊；所述中央處理器分別連接所述管道次聲波監(jiān)測系統(tǒng)、記錄存儲(chǔ)模塊、交流測量傳輸模塊和排流控制模塊，所述排流控制模塊還連接現(xiàn)場排流裝置；所述管道次聲波監(jiān)測系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測管道的次聲波監(jiān)測數(shù)據(jù)；所述交流測量傳輸模塊用于實(shí)時(shí)獲取管道雜散電流的測量值，本實(shí)用新型可以廣泛用于埋地金屬油氣管道安全性檢測領(lǐng)域中。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是關(guān)于一種管道次聲波監(jiān)測輔助交流雜散電流的智能排流裝置，屬于埋地金屬油氣管道安全性檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求的增長及能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，中國的油氣長輸管道敷設(shè)量顯著增加。處于同樣高速發(fā)展的是高壓電網(wǎng)和電氣化鐵路的建設(shè)，由于地理位置的限制，在油氣管道與電氣化鐵路的設(shè)計(jì)建設(shè)過程中，不可避免地出現(xiàn)并行或交叉穿越敷設(shè)的情況，埋地油氣管道將會(huì)受到雜散電流的干擾腐蝕，若處理不當(dāng)，將會(huì)形成很大危害。交流雜散電流主要通過容性、阻性及感性耦合對相鄰近的埋地管道或金屬體造成干擾，使得管道中產(chǎn)生流進(jìn)、流出的交流雜散電流而導(dǎo)致腐蝕。在電氣化鐵路附近的管道上，因感應(yīng)而產(chǎn)生的干擾電壓從幾伏、幾十伏，一直到幾百伏，其作用時(shí)斷時(shí)續(xù)，隨著電氣化鐵路饋電網(wǎng)負(fù)載而變化。對管道雜散電流防護(hù)的一種有效措施就是排流保護(hù)。

聲波可以在各種介質(zhì)中傳播，其高頻分量在傳播過程中，由于其波長短、頻率高等特點(diǎn)，在傳播過程中衰減速度較快，對于遠(yuǎn)距離傳輸來說，很有可能由于衰減而檢測不到信號。次聲波具有頻率低、波長長、能量衰減慢的傳播特性，一般能夠傳播上千米的距離。因此，采用對聲波信號在時(shí)域特征提取、頻域特征提取的方式實(shí)現(xiàn)定位輸氣管道泄漏點(diǎn)具有很大的發(fā)展前景，通過這種方式可提前預(yù)防危險(xiǎn)事故的發(fā)生，提高管道的安全保障水平。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與預(yù)測控制算法相結(jié)合，形成了一類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制。首先是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能對任意的復(fù)雜非線性函數(shù)充分逼近，能夠?qū)W習(xí)和適應(yīng)不確定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，能夠采用并行分布處理算法快速進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算等特點(diǎn)，建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型作為預(yù)測模型。智能預(yù)測控制彌補(bǔ)了傳統(tǒng)預(yù)測控制算法精度不高、僅適用于線性系統(tǒng)、缺乏自學(xué)習(xí)和自組織功能、魯棒性不強(qiáng)的缺陷。這些算法可以處理非線性、多目標(biāo)、約束條件等異常情況。

然而，傳統(tǒng)的排流裝置主要存在以下問題：1)檢測和排流分開進(jìn)行，在排流過程中沒有排流效果反饋，可能形成“過排流”或“欠排流”；2)必須手動(dòng)斷開和接續(xù)排流裝置才能測得排流電流，這種帶電操作既不方便又不安全；3)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)排流器是否出現(xiàn)故障；4)對于電氣化鐵路的干擾，管道的管地電位變化具有時(shí)間特征，與列車運(yùn)行時(shí)間相對應(yīng)，很難準(zhǔn)確、及時(shí)、智能地將管道保護(hù)電位維持在一個(gè)相對穩(wěn)定的數(shù)值。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種具有排流效果反饋且方便安全的管道次聲波監(jiān)測輔助交流雜散電流的智能排流裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：一種管道次聲波監(jiān)測輔助交流雜散電流的智能排流裝置，其特征在于，該智能排流裝置包括管道次聲波監(jiān)測系統(tǒng)、記錄存儲(chǔ)模塊、交流測量傳輸模塊、中央處理器和排流控制模塊；所述中央處理器分別連接所述管道次聲波監(jiān)測系統(tǒng)、記錄存儲(chǔ)模塊、交流測量傳輸模塊和排流控制模塊，所述排流控制模塊還連接現(xiàn)場排流裝置；所述管道次聲波監(jiān)測系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測管道的次聲波監(jiān)測數(shù)據(jù)；所述交流測量傳輸模塊用于實(shí)時(shí)獲取管道雜散電流的測量值。

優(yōu)選地，該智能排流裝置還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊分別連接所述交流測量傳輸模塊和中央處理器。

優(yōu)選地，所述交流測量傳輸模塊包括GPS和/或北斗雙定位單元、雜散電流測量單元以及電位判斷單元，所述雜散電流測量單元分別連接所述GPS和/或北斗雙定位單元以及電位判斷單元，所述電位判斷單元還連接所述報(bào)警模塊。