[发明专利]一种流体管道泄漏源定位系统及方法

权利要求书

1.一种流体管道泄漏源定位系统，其特征在于，包括主站单元和n个子站单元，各子站单元分别与流体管道连通，且n个子站单元沿流体管道方向依次分布；各子站单元均包括次声波传感器、信号注入装置、阀门和数字化仪，次声波传感器和信号注入装置通过阀门与流体管道连通，次声波传感器和信号注入装置分别通过数字化仪与主站单元信号连接；n≥2，

次声波传感器用于感测流体泄漏信号并转发至主站单元，信号注入装置用于根据释放控制信号对应释放次声波；

主站单元用于确定第一个感测到流体泄漏信号的第n-1次声波传感器，以及第二个感测到流体泄漏信号的第n次声波传感器，并向第n-1子站单元的数字化仪发送释放控制信号；

数字化仪用于将感测到的流体泄漏信号转发至主站单元，以及将主站单元发送的释放控制信号转发至第n-1信号注入装置；

主站单元还用于根据第n-1子站单元释放次声波的时刻t₁、第n子站单元感测到次声波的时刻t₂、第n-1次声波传感器与第n次声波传感器感测到流体泄漏信号的时间差值t₃、以及第n-1子站单元至第n子站单元的间距d，计算得到所述泄漏源的位置d₁；

所述泄漏源的位置d₁的计算过程为：

基于公式v₌d/( t_2- t₁)，计算次声波传播速度v；

将所述时间差值t₃乘以次声波传播速度v得到所述泄漏源至第n-1子站单元与第n子站单元的距离差值；

基于所述泄漏源至第n-1子站单元与第n子站单元的距离差值，以及第n-1子站单元至第n子站单元的间距d，定位所述泄漏源的位置d₁

其中，信号注入装置包括次声波发生装置、上部电磁阀、下部电磁阀、容器、压力传感器以及防护板，容器的顶部与上部电磁阀连通，容器的底部与下部电磁阀连接。

2.根据权利要求1所述的一种流体管道泄漏源定位系统，其特征在于，所述主站单元包括依次连接的选择模块、处理模块和控制模块，选择模块分别与各数字化仪交互连接；

选择模块用于接收各数字化仪转发的流体泄漏信号，从中确定第一个感测到流体泄漏信号的第n-1次声波传感器和第二个感测到流体泄漏信号的第n次声波传感器；

控制模块用于在第n-1次声波传感器感测到流体泄漏信号时向第n-1子站单元的数字化仪发送释放控制信号；

处理模块用于根据第n-1子站单元释放次声波的时刻t₁、第n子站单元感测到次声波的时刻t₂、第n-1次声波传感器与第n次声波传感器感测到流体泄漏信号的时间差值t₃、以及第n-1子站单元至第n子站单元的间距d，计算得到所述泄漏源的位置d₁。

3.根据权利要求2所述的一种流体管道泄漏源定位系统，其特征在于，子站单元还包括分别设在数字化仪上的信号收发模块和电源模块，信号收发模块用于建立数字化仪与选择模块之间的通信连接。