[发明专利]一种压力管道的压力曲线特征提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及管网渗漏、泄漏感测技术领域，尤其涉及一种压力管道的压力曲线特征提取方法。

背景技术

压力管道，是指利用一定的压力，用于输送气体或者液体，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(兆帕斯卡)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性等的液体介质，且公称直径大于25mm的管道。压力管道在工农业生产中有非常广泛的应用。由于压力管道的实际运行中，管道的焊接接头、压缩机、泵机的等部位是相对比较薄弱的部位；而且极可能部分压力管道工作在高温、高压等工作条件苛刻的管段；这些都造成其发生事故的可能性较大。

从安全生产和环境保护的角度出发，压力管道的完整性监控非常重要。监测压力管道的完整性，其最重要方式的就是实时监测压力管道的压力大小，由监控中心对测得的压力管道的压力曲线做相应地分析和处理，提取出压力管道的压力曲线特征，以判断管道压力是否正常。在各种监控压力管道完整性系统中，有效提取压力管道的压力曲线特征是系统的核心功能之一，也直接影响到监控系统的性能。

发明内容

为此，本发明设计了一种压力管道的压力曲线特征提取方法，本发明的基本工作原理是：通过传感器采集到压力数据，将采集到的压力数据(或者作对数变换后的压力对数数据)分组，选择一代表点作为该分组的特征点，序贯选择若干组，得到相应的特征点，将此若干特征点联合起来，作为该段压力数据(或压力对数数据)联合矢量，以此联合矢量作为该段压力数据(或压力对数数据)的特征矢量。

实际系统运行证明，采用本发明提供的技术，通过监控和分析持续20～50分钟的压力数据，系统能检测到两端封闭的短距离压力管道泄漏孔径为0.1毫米的微小泄漏。

本发明一方面，涉及一种压力管道的压力曲线特征提取方法，其特征在于：对于压力管道，在相对较短的ΔT时间内，压力序列{Pn|n＝1，…，n}可用函数P＝α.t^β+ε表征，α、β、ε均为拟合参数，对所获得的ΔT时间段的压力数据进行对数域变换，即：

log(P)＝alog(t)+b，其中a，b为基于压力对数曲线的系统拟合参数；

将所述对数压力曲线的时间段ΔT，分成更小的时间间隔Δt，设有M个样点，以Q_i为该M个样点的代表点，Q_i和Δt时间间隔内的这M个样点用中值滤波器给出：

Q_i＝M个样点排序后，取中值，

取连续的L个Δt时间间隔，按上述步骤得到L个压力对数值{Q_i|i＝1，…，L}，将此L个数值联合起来，构成一个压力对数联合矢量Π＝(Q₁Q₂...Q_L)^T作为此对数压力曲线的特征矢量；通过提取的压力曲线特征，对识别引擎进行现场或离线的学习训练，以正确识别管道的渗漏或泄露情况。

另一方面，涉及根据上述方法进行机场坪航空燃油管网泄漏检测的系统，其特征在于包括：温度传感器，压力传感器，测漏仪，和上位机；其中，温度传感器用于测量管线所在环境的温度，以用于修正环境温度对管道压力的影响，并将该温度值信号通过有线或无线方式传送给测漏仪；压力传感器，用于实时检测管道中的压力变化情况，将压力信号及温度信号转换为电信号，通过有线或无线方式传送给测漏仪，压力传感器，其安装于输送管道上，与声波发生源接触，用于感测声波在空气中传播时形成压缩和稀疏交替变化的声压，获取精度较高的压力信号；测漏仪，其上运行机坪管网泄漏检测系统；上位机，其是系统的监控终端。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1独立监控与数据采集(SCADA)系统机坪管网测漏系统总体框图；

图2机场坪短距离封闭管道测漏系统核心处理流程；

图3压力曲线和压力对数曲线(示意图)；

图4对数压力曲线的联合矢量提取过程；

图5基于神经网络和压力曲线特征的飞机场机坪渗漏、泄漏搜索引擎构建示意图。

具体实施方式

本发明的压力管道的压力曲线特征提取方法适用于所有的运用管道进行液体、气体传输的管道检测系统，为了更好地阐述其方法的具体步骤，以基于压力监测法的机坪管网泄漏检测系统为了进行说明，但是本领域技术人员知晓，其并不限定本发明的适用范围。