[发明专利]基于广义模糊双曲正切模型的输油管网泄漏检测方法

说明书

技术领域：

本发明属于管道检测技术领域，涉及一种基于广义模糊双曲正切模型的输油管网泄漏检测方法。

背景技术：

使用管道运输流体是一种经济、方便的运输方式，和其他运输方式相比，它具有高效、安全、经济、便于控制和管理等多项优点，因此在石油以及其他流体输送中占有重要的地位。输油管线不但长，覆盖区域也非常大。每年由于管道设备老化，地理条件变化造成原油泄漏及人为打孔盗油给国家和企业带来巨大损失，并造成环境污染。早期的管道大多采用人工分段巡视的办法，这种方法的缺点是尽管昼夜不断地进行巡视，由于管线过长，仍不能及时发现泄漏；而且，以人工查询的方式来进行输油管道的泄漏检测，也耗费了大量的人力、物力和财力资源。

近几十年来，管道工业的发展非常迅速，管道监控方面的研究课题显得尤为重要，而管道监控的重要问题是系统的泄漏检测与定位。管道工业发展的早期，泄漏检测方法偏重于硬件方法，如磁力探伤法、管内检测球法、分段试压法等。根据泄漏检测原理，目前用于泄漏检测的方法可以分为直接检测法和间接检测法：直接检测法即根据泄漏的介质进行检测，例如根据油气泄漏时所漏出的地表痕迹以及散发的气味等进行检测；间接检测法则是根据泄漏引起的管道输送介质有关的参数的变化来进行推断。国际上已有的检测和定位方法大体上分为基于硬件的方法和基于软件的方法两大类。基于硬件的方法是指对泄漏物直接进行检测，如直接观察法、检漏电缆法、放射性示踪法、光线检漏法等。基于软件的方法是指利用现代控制理论、信号处理和计算机技术等对因泄漏而造成的影响(如压力、流量等)进行采集、处理和估计，对泄漏进行检测和定位。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于广义模糊双曲正切模型的输油管网泄漏检测方法。

本发明所依托的硬件系统为SCADA系统，SCADA系统包括DSP单元、A/D模块、电平转换芯片、信号调理板和上位机，其中DSP单元包括DSP芯片、电源电路、复位电路、时钟电路、JTAG接口和存储器接口；

电源电路连接DSP芯片，为芯片供电；复位电路、时钟电路、存储器接口、JTAG接口分别与DSP芯片连接；DSP的串行外围接口连接A/D模块输出端；A/D模块输入端连接信号调理板输出端；信号调理板输入端连接数据采集模块输出端；DSP的串行通信接口连接电平转换模块；电平转换模块连接上位机。

本发明一种基于广义模糊双曲正切模型的输油管网泄漏检测方法，按如下步骤：

步骤1、安装在管网中一段管道两端的数据采集装置中的压力传感器拾取到负压波信号，传递给信号调理板，根据负压波到达两端的时间差计算负压波产生的起始位置；

根据负压波到达单条管道两端的时间差计算负压波产生的起始位置；

X=L-α(t2-t1)2---(1)]]>

式中X-输油管道泄漏点首端的距离，m；

    L-输油管道长度，m；

    α-负压波在输油管道中的传播速度，m/s；

    t₁-负压波到达首端时间，s；

    t₂-负压波到达末端时间，s；

管道中存在柴油、汽油混输的情况，此时波速在两种液体中的速度是不同的，在这种情况下检测到负压波存在时计算负压波产生的起始位置公式转换为：