[发明专利]监控流体流动的方法及系统

说明书

本申请是申请日为2004年10月19日、申请号为200480031012.5、 发明名称为“监控流体流动的方法及系统”的发明专利申请的分案申 请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2003年10月20日提交的美国临时申请No. 60/512,649的优先权，在这里引入其全部公开内容作为参考。

背景技术

本发明涉及监控流体流动的方法及系统，该流体流动例如是通过 用于输送天然气、原油和其它类似的液体或气体能源商品的管路或类 似的导管的流体流动。该方法及系统依赖于对流体所产生的声波的测 量，从而允许在不直接接近流体的情况下监控流量。

天然气、原油、和其它类似的液体或气体能源商品包括数十亿美 元的经济市场。这些商品被许多团体买卖，并且如同任何贸易市场一 样，关于贸易商品的信息对市场参与者很有价值。具体地，用于这些 商品中每一商品的生产、运输、存储和分配系统的各种部件和设施的 操作能够对这些商品的价格和可用性产生重大冲击，从而使关于所述 操作的信息很有价值。此外，各部件所有者或操作者一般不公开透露 这种信息，因此对所述信息的访问是有限的。

因此希望提供对通过用于输送天然气、原油和其它类似的液体或 气体能源商品的管路或类似的导管的流体流动进行监控的方法及系 统，使得关于这些商品的信息能够被积累并通信给市场参与者及其它 权益方。

发明内容

本发明是监控流体流动的方法及系统，该流体流动例如是通过用 于输送天然气、原油和其它类似的液体或气体能源商品的管路或类似 导管的流体流动。该方法及系统依赖于从流体流动的导管外部的位置 对流体所产生的声波的测量，从而允许在不直接接近流体的情况下监 控流量。此外，本发明的方法及系统允许估计用于能源商品的生产、 运输、存储和分配系统的部件或设施的操作动态。

流过管或类似的导管的流体(不论是可压缩的还是不可压缩的) 的一般属性是它们产生声波，即声音或振动。天然气或其它能源商品 的流动所产生的声音能够以它的振幅和频率为特征。在这点上，振幅 和频率一般与流体通过导管的速度从而与流体的流量直接相关。因此， 能够设置声换能器或类似的传感器以对从特定导管发出的、由经过该 导管的流体流动所引起的声波进行探测，并且通过记录和分析这些声 波能够估计通过该导管的流量。在这点上，流量一般表示为体积流量， 即表征为在预定时间段内通过指定点的流体体积。

与管路接近地设置一个或多个声换能器，以便能够可靠地探测声 波。每个声换能器探测由通过该管路的气体流动所产生的声波的振幅 和/或频率，并产生代表该测量结果的信号。每个声换能器所产生的信 号被传输给地上监控装置，该地上监控装置大体接近这些声换能器和 所监控管路。该监控装置容纳对来自这些声换能器的信号进行处理和 将收集的数据传输给中央处理设施所必需的各种电子设备。具体地， 对监控装置编程使得：监控装置周期性地或连续地从这些声换能器收 集数据，将该数据处理成适于传输的形式，并将数据传输给远程中央 处理设施。

在该中央处理设施处，由数字计算机程序执行计算分析，以确定 通过所监控管路的流体的流量。此外，对于其所有或大多数连接管路 被根据本发明监控的生产、运输、存储和/或分配系统的任何特定设施 或其它部件而言，通过对每个管路上的体积流量的简单求和，能够确 定该设施的输出或产量。然后，就能够将与一个或多个设施或部件的 产量或输出有关的信息通信给第三方。该信息不仅可以包括测量流量 或输出估计值，而且可以包括历史数据、容量估计值、或类似的数据， 这些数据为市场参与者及其它权益方将测量流量或输出估计值置于背 景中。可预期且优选通过对访问受控的因特网站点的数据输出进行对 第三方的这种通信，终端用户能够通过普通因特网浏览器程序访问该 访问受控的因特网站点。

附图说明

图1是天然气系统的略图；

图2是本发明的方法及系统的示例性实施例的略图；

图3是根据本发明制作的示例性监控装置的透视图；

图4是本发明的方法及系统的示例性实施例中的声换能器与监控 装置的功能框图；

图5是本发明的方法及系统的示例性实施例中的通信部件与中央 处理设施的功能框图；

图6图示根据本发明的方法及系统的对连接有三个管路的存储设 施的监控；