[发明专利]一种基于二维信息融合的油气管网泄漏检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气管网泄漏检测技术领域，尤其涉及一种基于二维信息融合的油气管网泄漏检测方法。

背景技术

石油、天然气等能源产品的管道运输，在中国已经发展了半个多世纪，随着管网的逐年扩大，管道运输已经成为陆上油气运输的主要方式。但是管道的老化、锈蚀、突发性自然灾害及人为破坏等都会造成成品油管道的泄漏乃至破裂，如不及时发现并加以制止，不仅造成能源浪费、经济损失、环境污染，而且会危及人身安全，甚至造成灾难性事故。因此，对油气管道进行实时在线监测，对泄漏事故进行准确及时的报警，并准确估计出泄漏点的位置具有重要的意义。

现有的管道泄漏检测方法有很多种，如光纤测漏法、声波检测法、压力梯度法、负压波法等等。其中，负压波法是近年来国际上应用最广的管道泄漏检测方法。该方法具有反应时间短、可检测的泄漏量范围广等特点。但是，对于缓慢且流量较小的泄漏，由于其单位时间内压力变化缓慢，负压波法对其敏感度较低，容易产生漏报。而且，由于管道输送系统的工况较复杂，正常的操作如泵的调节和开闭，分输点处的分输操作，阀门的调节与输送介质的切换等都会引起负压波，难以与泄漏引发的负压波区分。另外，由于泄漏点位置距离上下游泵站的远近不同，输送介质对负压波信号产生不同程度的反射、散射和吸收等影响，负压波信号还会出现不同程度的衰减，这又降低了该方法的定位精度。

现行的管道泄漏检测技术，在针对单一管道上的泄漏检测上，已经具有了较高的灵敏度和准确度。然而在现今的管网结构下，逐年复杂的工况调整，以及压力波在管网传播的过程中不同程度的衰减，都使得泄漏检测的误报率在逐渐增加，甚至会出现一天之中就有多达10次误报警的情况。为了保证泄漏检测的“无漏报”，技术人员多不会选择用降低灵敏度和准确度为代价来降低误报，以致予过多的误报增加了人力和物力的浪费。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于二维信息融合的油气管网泄漏检测方法。

本发明的技术方案是：

一种基于二维信息融合的油气管网泄漏检测方法，包括以下步骤：

步骤1：实时获取油气管网各监控站采集的压力、流量、密度、节流阀开度、下载阀门开度、水击泄压阀开关信号和主输泵启停信号；

步骤2：判断同一油气管段的两个监控站采集的压力是否均存在当前时刻与前一时刻的压力差超过压力警戒阈值的情况，是，则确定该油气管段出现异常，执行步骤3，否则返回步骤1；

步骤3：根据负压力波的传播速度和可能的传播方向，查询使该油气管段出现异常的工况调整信息，查询的时间范围是负压力波从某个监控站传播到当前的出现异常的油气管段的各监控站的时间；若查询到某监控站存在工况调整信息，则执行步骤4，否则，执行步骤6；

步骤4：从查询到工况调整信息的监控站开始跟踪负压力波，跟踪过程中判断该负压力波是否同时影响出现异常的油气管段的两个监控站，是，则执行步骤5，否则返回步骤3；

步骤5：根据出现异常的油气管段的监控站采集的压力、流量和查询到工况调整信息的监控站采集的压力、流量来识别油气管网状态；

步骤5.1：设定油气管道瞬变状态的识别框架，该识别框架的识别目标包括混油过境、干线控流、产品下载、水击泄压、管道泄漏和不确定；

步骤5.2：对出现异常的油气管段的监控站的压力、流量建立基本可信任分配函数，对查询到工况调整信息的监控站的压力、流量和工况调整信息建立基本可信任分配函数；

步骤5.3：根据建立的基本可信任分配函数得到信任函数与似然函数；

步骤5.4：采用Dempster组合规则将建立的基本可信分配函数组合在一起，得到油气管道瞬变状态的识别框架的各基本可信任分配函数；

步骤5.5：从油气管道瞬变状态的识别框架的基本可信任分配函数的结果中选择具有最大支持度的识别目标作为油气管网状态识别结果：若油气管网状态识别结果为混油过境、干线控流、产品下载或水击泄压，则当前油气管网未发生泄漏，若油气管网状态识别结果为管道泄漏或不确定，则执行步骤6；

步骤6：定位油气管网泄漏点；

步骤6.1：根据出现异常的油气管段的两个监控站采集的压力，获得该两个监控站的当前时刻与前一时刻的压力差超过压力警戒阈值时的时间点；

步骤6.2：根据负压波到达出现异常的油气管段的两个监控站的时间差计算泄漏点在油气管网中的位置。

有益效果：