[发明专利]基于次声波的天然气管道泄漏远程检测装置、方法及系统

说明书

技术领域

本发明是关于天然气管道检测技术，具体来说是关于天然气管道泄漏检测技术，尤其是关于一种基于次声波的天然气管道泄漏远程检测装置、方法及系统。

背景技术

目前与未来几年，是我国长距离输气管道建设的高峰期，预计新建管线长度将达到1.2万公里，建成进口俄罗斯天然气干线及支线、青海天然气东输管线、西气东输、西气东输二线与忠武线、陕京二线联络线以及支线。2015年形成：五横、两纵、三站、六库、七管网的多气源、多用户供气网络。然而，天然气管道泄漏将引起环境污染、燃烧爆炸等严重后果，并将造成很大的直接、间接经济损失。

国内外目前对于原油、成品油与城市地下水等液体输送管道的远程泄漏检测方法已相对成熟，天然气泄漏的离线探测技术应用较多。而因天然气特有的强可压缩性，适用于天然气管道泄漏检测的方法与装置亟待研究。

中国发明专利申请号为9612100.1的技术方案中揭示了一种流体输送管道泄漏检测定位的方法及装置，其利用用神经网络、模式识别对管道运行状况分类、小波变换抑制噪声影响，动态校准流量计误差并建立适用于等温和不等温管道的水力热力综合模型，自学习智能化对各种管道的泄漏进行精确检测定位。

中国发明专利申请号为99107241.3的技术方案揭示了一种流体输送管道泄漏监测定位方法及装置，其在待测管路两端分别装有计算机或智能化仪表，采集两端流量和压力信号，通过传输媒介将两端连接成一套统一的智能监测装置，利用压力，流量变化分别进行计算，不断更新的判别基数对泄漏进行判别，以管道实测压力波传递时间为基数，以压力波传递速度和流量差的实测关系曲线对泄漏点进行定位。

中国发明专利申请号为200410019451.6的技术方案揭示了一种基于压力信号检测油气管道泄漏的方法，采集非平稳状态下的压力变送器输出值序列，采用批处理法和递归处理法对非平稳信号加以变换处理，以变换的平稳压力信号序列采用序贯概率比检验法递推公式计算检验参数，当检验参数大于报警上限时，则判断管道发生了泄漏。

现有技术采用负压力声波法检测天然气管道，较容易出现误判，为了解决误判的问题，中国发明专利申请号为200710097721.9的技术方案提出了一种基于动态低频技术的管道泄漏检测仪，对管道泄漏瞬间的动态压力变化量进行动态响应，提高了检测精度，可区分出泄漏音波信号。上述专利所公开的内容合并于此，以作为本发明的现有技术。

现有技术的检测装置通常是一个19英寸3U高的标准机箱(大约为450mm×132mm×400mm)，体积较大，且只具有执行功能，不具有控制、处理功能，必须和计算机相连，通过计算机来控制检测装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于次声波的天然气管道泄漏远程检测装置及系统，克服了现有负压波与实时模型等方法因天然气具有较强的压缩性所产生的误判，解决了天然气管道泄漏的远程在线识别问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于次声波的天然气管道泄漏远程检测装置，所述的装置包括：次声波传感单元，安装于待检测的天然气管道上，对管道内的泄漏次声波信号进行检测，生成传感数据；数据处理单元，耦接于所述的次声波传感单元，接收传感数据，进行数据分析与泄漏识别处理，生成处理结果数据；时序采集单元，耦接于所述的数据处理单元，接收同步时基信号，并根据所述的同步时基信号同步时钟；通信接口单元，耦接于所述的数据处理单元，用于输出所述的传感数据和处理结果数据；显示单元，耦接于所述的数据处理单元，用于显示所述的传感数据和处理结果数据。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供一种基于次声波的天然气管道泄漏远程检测系统，所述的系统包括：多个基于次声波的天然气管道泄漏远程检测装置，所述的检测装置接收采集命令，分解采集命令并设置采集参数，发送传感数据和处理结果数据；主控台，耦接所述的检测装置，发送采集命令，接收所述的检测装置发送的传感数据和处理结果数据。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供一种基于次声波的天然气管道泄漏远程检测方法，所述的方法包括：发送采集命令的步骤；接收采集命令，分解采集命令并设置采集参数的步骤；接收同步时基信号，并根据同步时基信号同步时钟的步骤；接收到次声波信号，输出传感数据的步骤；接收传感数据，进行数据分析与泄漏识别处理，生成处理结果数据并将传感数据和处理结果数据发送的步骤。