[發(fā)明專利]一種基于全方位感知的管道監(jiān)督系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310523638.2
• 申請日: 2023-05-11
• 公開（公告）號: CN116305699B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳云鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 青島研博數(shù)據(jù)信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;F17D5/02;F17D5/00;G01D21/02;G06F30/20;G06F16/25;G06F113/14;G06F119/14
• 代理公司: 青島海譽(yù)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37421
• 代理人: 唐修豪

本發(fā)明公開了一種基于全方位感知的管道監(jiān)督系統(tǒng)，具體涉及管道監(jiān)督技術(shù)領(lǐng)域，包括前端感知模塊、物聯(lián)接入模塊、數(shù)據(jù)建模模塊、實(shí)時(shí)預(yù)警模塊、優(yōu)化更新模塊以及用戶管理模塊；本發(fā)明通過前端感知模塊測得振動信號、流量數(shù)據(jù)以及壓力數(shù)據(jù)，通過建立管道全線報(bào)警評估模型評估管道故障程度，并對管道故障程度進(jìn)行分級評估，實(shí)現(xiàn)了管道的預(yù)防性維護(hù)和事發(fā)后的故障定位，從而幫助工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)第三方破壞活動，為管道的管理及維護(hù)提供有力幫助。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管道監(jiān)督技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于全方位感知的管道監(jiān)督系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著水利行業(yè)的發(fā)展，供水管道管網(wǎng)規(guī)模日益龐大。綜合比較各國供水管道事故發(fā)生的原因，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致供水輸送管道事故的主要原因包括第三方破壞、腐蝕、施工和材料缺陷，其中第三方破壞是目前影響油氣管道運(yùn)輸正常運(yùn)行的最嚴(yán)重因素。第三方破壞是指對供水管道安全構(gòu)成威脅的活動，即包括人為有意或無意的破壞活動，也包括自然災(zāi)害所引起的破壞。管道第三方破壞的結(jié)果可能是直接導(dǎo)致管道破裂介質(zhì)泄漏從而引起環(huán)境污染。

目前已有多種管道安全檢測技術(shù)應(yīng)用在管道的檢測和維護(hù)中，在保證供水管道安全運(yùn)行方面起到了一定的積極作用。雖然在管道防破壞技術(shù)領(lǐng)域有人工巡檢、流量平衡、光纖振動、負(fù)壓檢測等方法，但是各種方法都有其技術(shù)缺陷。由于供水管道輸送距離長、范圍廣，中間可能穿越多個(gè)省市行政區(qū)域和地形，因此對于目前嚴(yán)重影響管道安全運(yùn)行的第三方破壞活動，還沒有一種十分有效的管道監(jiān)督系統(tǒng)。

為了解決上述問題，現(xiàn)提供一種技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種基于全方位感知的管道監(jiān)督系統(tǒng)，通過前端感知模塊測得振動信號、流量數(shù)據(jù)以及壓力數(shù)據(jù)，通過建立管道全線報(bào)警評估模型評估管道故障程度，并對管道故障程度進(jìn)行分級評估，實(shí)現(xiàn)了管道的預(yù)防性維護(hù)和事發(fā)后的故障定位。以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于全方位感知的管道監(jiān)督系統(tǒng)，包括前端感知模塊、物聯(lián)接入模塊、數(shù)據(jù)建模模塊、實(shí)時(shí)預(yù)警模塊、優(yōu)化更新模塊以及用戶管理模塊，具體為：

前端感知模塊包括分布式光纖測振、管道輸入輸出測流和管道壓力監(jiān)測，用于將測得振動信號、流量數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)形成監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，對監(jiān)測數(shù)據(jù)庫進(jìn)行預(yù)處理，將監(jiān)測數(shù)據(jù)庫傳輸至物聯(lián)接入模塊；

物聯(lián)接入模塊用于對監(jiān)測數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲、治理和分析；

數(shù)據(jù)建模模塊包括管道建模、工況建模以及入侵行為建模；

實(shí)時(shí)預(yù)警模塊用于對管道入侵行為的準(zhǔn)確識別、管道異常的精準(zhǔn)定位以及管道全線報(bào)警；

優(yōu)化更新模塊用于對管道入侵行為的準(zhǔn)確識別以及管道異常的精準(zhǔn)定位的結(jié)果進(jìn)行評估；

用戶管理模塊提供用戶界面和管理平臺，實(shí)現(xiàn)管理人員的實(shí)時(shí)查看和操作，用于對預(yù)警信息進(jìn)行管理和調(diào)度。

本實(shí)施例通過前端感知模塊測得振動信號、流量數(shù)據(jù)以及壓力數(shù)據(jù)，通過建立管道全線報(bào)警評估模型評估管道故障程度，并對管道故障程度進(jìn)行分級評估，實(shí)現(xiàn)了管道的預(yù)防性維護(hù)和事發(fā)后的故障定位，從而幫助工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)第三方破壞活動，為管道的管理及維護(hù)提供有力幫助。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，前端感知模塊包括分布式光纖測振、管道輸入輸出測流和管道壓力監(jiān)測，測得的數(shù)據(jù)組成監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，其中，

分布式光纖測振通過將攜帶外界振動信息的信號光反射回信號處理主機(jī)，通過光學(xué)系統(tǒng)處理，將微弱的相位變化轉(zhuǎn)換為光強(qiáng)變化，利用光電轉(zhuǎn)換和信號處理后，輸進(jìn)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得到振動信號；

管道輸入輸出測流根據(jù)管道的材質(zhì)和口徑，在管道的輸入和輸出端設(shè)置合適的流量計(jì)，獲取管道的實(shí)時(shí)流量數(shù)據(jù)；