CN202852430U - 基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油气管道科技防范技术领域，具体涉及一种基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统，包括管道，还包括分别设置在管道上游端和下游端的质量流量计和低频率波传感器，管道上游端和下游端的质量流量计和低频率波传感器又分别和智能信号处理器相连接，智能信号处理器通过网络与计算机系统相连接，其通过将管道平衡法和低频率波技术相耦合，结合流量差对管道泄漏进行判断，克服以往技术检测手段单一及其报警准确率低的缺陷，不仅可以用在原油和成品油管道，还可用于输气管道的泄漏检测，抗干扰能力好，抗信号泄漏能力好，测量方便，精度高，信息共享，优势互补，报警可靠准确，减少系统误报，最大限度降低损失，适用范围广。

Description

基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统

技术领域

本实用新型属于油气管道科技防范技术领域，具体的说，涉及一种基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统。

背景技术

输油气管道因破坏、腐蚀、管材和施工质量等原因，会致使输油气管道泄漏事故发生概率增大，使得管道安全受到严重威胁，为此，油气管道的泄漏监测工作就尤为重要，安装具有实时监测功能的泄漏检测系统能够及时发现泄漏事故，从而最大可能的降低损失。到目前为止，泄漏检测系统主要应用的两种技术是管道平衡法和特征识别法，其中管道平衡法的基本原理是指流出管道的物质质量加上管存变化后必须等于进入管道的物质质量，而特征识别法则通过考虑系统压力和/或流量之间的联系或识别管道传感器的输出异常来判断泄漏。目前应用较多的泄漏检测技术主要是特征识别法，但是单一特征识别法存在较大的局限性，其对仪表的精度要求较高，且不能检测小流量泄漏，导致其适用范围较窄，一般仅适应于液体管道的检漏，在目前的技术条件下，很难满足输气管道的泄漏检测要求，另外，单一方法的报警准确率较低，误报率较高，从而导致单一的基于特征识别法的泄漏检测技术的推广受到很大的限制。目前公开了一种判断管道泄漏的方法，其技术方案的要点是在上游检测点和下游检测点分别设置低频率波传感器，根据传感器采集的数据进行分析并判断管道是否泄漏，其基本特征都是由安装在管道上的一套传感器测得在相邻两站之间的管道泄漏信号，从而判断泄漏，但是这种方法存在检测手段过于单一，容易发生漏报警事故的问题；目前还公开了一种流体输送管道泄漏检测定位的方法和装置，其特点是利用神经网络和模式识别技术对管道运行状况进行分类，并通过小波变换抑制噪声影响以及动态校准流量计误差，且建立适应于等温和不等温管道的水力热力综合模型，自行智能化的对各种管道的泄漏进行检测，但是这种装置和方法存在泄漏检测系统过于复杂的问题，管道运行中会面临各种复杂的工况，大量传感器的应用也会大大降低系统的可靠性，使得该技术在工程中的应用非常困难；而至于其他的方法，例如单一的流量平衡法、负压波法、建立管道模型等方法，其目前在应用过程中都遇到了无法克服背景噪声影响的问题，其抗干扰能力较差，导致误报率较高，从而导致实际应用价值较小，为此，针对上述技术的不足，需要一种具有实际应用价值并且可靠的系统，实现对输油气管道的泄漏进行检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出了一种基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统，其将管道平衡法和低频率波技术相耦合，结合流量差对管道泄漏进行判断，从而克服以往技术检测手段单一及其报警准确率低的缺陷，其在抗干扰能力和泄漏信号的获取方面获得了突破性的进展。

本实用新型所采用的技术方案是：

基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统，包括管道，还包括分别设置在管道上游端和下游端的质量流量计和低频率波传感器，所述管道上游端和下游端的质量流量计和低频率波传感器又分别和智能信号处理器相连接，所述智能信号处理器通过网络与计算机系统相连接。

在本实用新型的技术方案中，还具有如下附加技术特征：

所述智能信号处理器为由信号调理器、数据采集设备和GPS时间信号采集器所组成的集成结构。

所述计算机系统设有服务器和监控终端。

所述网络采用局域网。

本实用新型提供了一种基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统，其通过将管道平衡法和低频率波技术相耦合，结合流量差对管道泄漏进行判断，从而克服以往技术检测手段单一及其报警准确率低的缺陷，其不仅可以用在原油和成品油管道，还可用于输气管道的泄漏检测，具有抗干扰能力好，抗信号泄漏能力好，测量方便，精度高，信息共享，优势互补，报警可靠准确，减少系统误报，最大限度降低损失，适用范围广的优点。

附图说明

图1是本实用新型的基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统结构示意图。

其中，1为管道，2为质量流量计，3为低频率波传感器，4为智能信号处理器，5为GPS时间信号采集器，6为局域网，7为服务器，8为监控终端。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，

实施例

如图1所示，基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统，包括管道1，还包括分别设置在管道1上游端和下游端的质量流量计2和低频率波传感器3，所述管道1上游端和下游端的质量流量计2和低频率波传感器3又分别和智能信号处理器4相连接，所述智能信号处理器4通过网络与计算机系统相连接；所述智能信号处理器4为由信号调理器、数据采集设备和GPS时间信号采集器5所组成的集成结构；所述计算机系统设有服务器7和监控终端8，所述网络采用局域网6。

这样在工作时，本实用新型的基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统，当管道发生泄漏时，质量流量计2和低频率波传感器3分别采集到流量信号和泄漏时产生的低频率波信号，智能信号处理器4集成了信号调理器、数据采集设备和GPS时间信号采集器5，信号调理器对信号进行放大、滤波和隔离等处理后，提供给数据采集设备，把现场模拟信号直接转换为数字信号，再加上时间标签，由智能信号处理器4通过网络传输将数据传输给计算机系统，再由计算机处理软件进行数据分析，并在终端上输出报警结果；通过对比分析低频率波到达首末站的时间差，进行计算即可获得管道泄漏位置，从而实现管道泄漏的定位；其通过采用流量平衡法和低频率波法两种检测技术相耦合的原理，利用小波算法和智能神经网络技术，实现了对管道泄漏点精确定位；硬件采集上使用高性能采集器，对现场监控参数进行高频率采集，实现对管道流量和泄漏产生的低频率波等参数的实时采集，利用网络将输油管道两端的监测参数传输回智能信号处理器；智能信号处理器4一方面应用低频率波法、流量平衡法并综合神经网络智能辨识方法，对管道输油状态进行监测判断和识别，从而实现泄漏定位；另一方面将管道输油参数与正常输油工况对比，发现输油工况异常状态，提前进行预警，保证管道应用在安全状态；如此通过采用质量流量计实现流量数据的采集，这样既可以快速采集瞬时体积流量的变化量，同时又可采集到质量流量数据；瞬时体积流量可应对管道瞬变操作引起的输差，大量减少误报率；通过质量流量的数据累积可以提高测漏灵敏度，减少漏报的可能性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (4)

1.基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统，包括管道（1），其特征在于：还包括分别设置在管道（1）上游端和下游端的质量流量计（2）和低频率波传感器（3），所述管道（1）上游端和下游端的质量流量计（2）和低频率波传感器（3）又分别和智能信号处理器（4）相连接，所述智能信号处理器（4）通过网络与计算机系统相连接。

2.如权利要求1所述的基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统，其特征在于：所述智能信号处理器（4）为由信号调理器、数据采集设备和GPS时间信号采集器（5）所组成的集成结构。

3.如权利要求2所述的基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统，其特征在于：所述计算机系统设有服务器（7）和监控终端（8）。

4.如权利要求3所述的基于流量平衡和低频率波技术的油气管道泄漏检测系统，其特征在于：所述网络采用局域网（6）。

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