[發明專利]一種管道腐蝕監測方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 202310745803.9
• 申請日: 2023-06-25
• 公開（公告）號: CN116482227B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 李寧搏;劉瀚誠;陳昊
• 申請（專利權）人: 北京英智數聯科技有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;F17D5/00;G01N33/2045;G01D21/02;G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

1.一種管道腐蝕監測方法，其特征在于，包括：

通過預設的靜態數據搭建管道的三維模型，所述管道用于油氣運輸；

當所述管道進入運營階段后，測量所述管道的靜態數據及環境數據，并更新所述三維模型；所述靜態數據包括所述管道的尺寸數據、材質數據、起點數據及終點數據；所述環境數據包括所述管道周圍的土壤理化性質數據、管道埋藏深度數據及周邊雜散電流數據；

當管道進入運營階段后，通過多個傳感器采集所述管道內多個區域實時的動態數據；所述動態數據包括所述管道內多個區域的溫度數據、壓力數據、油氣流量數據及腐蝕數據；所述傳感器包括掛片傳感器、探針傳感器以及超聲波傳感器；

將采集的所述動態數據進行預處理，并存儲；

根據所述靜態數據、所述環境數據、所述預處理后的動態數據及所述三維模型，生成所述管道的數字孿生體；所述數字孿生體與所述管道具有動態數據映射關系；

根據所述數字孿生體中當前的動態數據，監測所述管道內的腐蝕程度。

2.根據權利要求1所述的管道腐蝕監測方法，其特征在于，通過多個傳感器采集所述管道內多個區域實時的動態數據，包括：

設置采集周期；

根據所述采集周期，通過設置在所述管道內多個區域的傳感器，采集所述管道內非工作時及工作時的溫度、壓力及油氣流量速率；所述設置在管道內的傳感器為掛片傳感器或探針傳感器；

根據所述采集周期，通過設置在所述管道外多個區域的傳感器，采集所述管道內非工作時及工作時的腐蝕數據；所述設置在管道外的傳感器為超聲波傳感器。

3.根據權利要求1所述的管道腐蝕監測方法，其特征在于，將采集的所述動態數據進行預處理，并存儲，包括：

對所述動態數據進行預處理，所述預處理包括數據清洗、格式轉換及缺失值處理；

將所述預處理后的動態數據進行數據壓縮；

將所述數據壓縮后的動態數據進行存儲。

4.根據權利要求3所述的管道腐蝕監測方法，其特征在于，生成所述管道的數字孿生體，包括：

將所述靜態數據導入GIS系統，獲取所述管道的路由信息；

將所述三維模型導入仿真平臺，將所述路由信息及所述環境數據與所述三維模型結合，生成數字孿生體模型；

將每一次采集的動態數據同步到所述數字孿生體模型中，更新所述數字孿生體模型中當前的動態數據；

對所述數字孿生體模型進行調整，生成所述數字孿生體。

5.根據權利要求4所述的管道腐蝕監測方法，其特征在于，對所述數字孿生體模型進行調整，包括：

根據所述數字孿生體模型中當前的動態數據，使用機器學習算法預測下一次更新的動態數據；

當所述數字孿生體模型中當前的動態數據更新后，根據所述預測的動態數據與當前的動態數據間的差異，調整所述數字孿生體模型，直到所述差異小于設定的誤差閾值。

6.根據權利要求1所述的管道腐蝕監測方法，其特征在于，根據所述數字孿生體中當前的動態數據，監測所述管道內的腐蝕程度，包括：

獲取所述數字孿生體中當前的動態數據；

根據所述當前的動態數據，計算所述管道當前的腐蝕速率；

根據所述腐蝕速率，監測所述管道內的腐蝕程度；

設置預警閾值，當所述管道內的腐蝕程度超過所述預警閾值時，確定所述區域的位置并報警通知管理人員；

根據所述管道當前的腐蝕速率，預測所述管道的剩余壽命。

7.根據權利要求6所述的管道腐蝕監測方法，其特征在于，將采集的所述動態數據進行預處理，并存儲，還包括：

將所述動態數據存儲到云端服務器；

通過所述云端服務器將所述動態數據共享給多個本地服務器，從而在所述多個本地服務器中對所述動態數據進行分布式計算，獲取對應的腐蝕速率。

8.根據權利要求4所述的管道腐蝕監測方法，其特征在于，生成所述管道的數字孿生體，還包括：

去掉所述數字孿生體模型中所有傳感器部件，保留所述傳感器部件的數據；

根據存儲的動態數據的歷史數據，調整所述數字孿生體模型。