[实用新型]一种分布式管道状态智能监测系统

说明书

本实用新型属于结构健康监测领域，涉及一种实时监测管道是否泄漏或堵塞的系统。本实用新型智能监测系统包括管道状态监测装置、信号采集模块、信号传输模块、电源模块和数据分析显示模块。其中管道状态监测装置中的传感器埋入监测装置的内壁，在泵站之间的管道中埋入3套及以上管道监测系统，用于实时监测管道输送流体对管壁的压力、流体的温度和流量状态。信息分析系统根据采集到传感器的信号进行分析运算，判断信号有无异常，管道中是否发生泄漏或堵塞，并将分析结果及警报信息反馈给泵站的监测人员，从而实现管道健康状态的智能监测，更快、更准确地定位故障区域，实现精准维护。

技术领域

本实用新型属于结构状态监测领域，涉及一种分布式管道状态智能监测系统，用于监测管道是否正常工作，有无发生泄漏或堵塞故障。

背景技术

管道运输与航空、公路、铁路、水运并称五大运输手段。管道运输具有封闭性好、自动化程度高、安全性能好等特点，成为油、气、水运输的最佳载体，在石油天然气、化工、民生领域当中发挥着越来越重要的作用。

由于储运的介质多是原油、液化气等危险性高的流体，一旦管道发生漏油漏气等事故，泄漏的油气极易导致重大的安全事故，造成人员伤亡和财产损失，泄漏的油品还对水源、土壤造成污染，严重影响公众健康和生态环境。即使输送的是城市用水，城市用水管道破坏，还可能造成因漏水而造成的地基塌陷。因此，管道泄漏检测技术有助于在发生事故时及时发现、准确估计事故位置，对管道运输的安全生产起到重要的保障作用，加强对管道泄漏检测技术的研究与应用，具有重要的现实意义。

管道的泄漏检测和定位方法大致分成四类：第一类是基于人工巡检法，这类方法具有定位精度高和较低误报率的特点，但不能及时发现泄漏，检测只能间断的进行；第二类是基于超声、磁通、摄像、涡流、摄像等技术的管内检漏法，这类方法定位精度高且误报率低，但无法实现在线检测，由于探测球在管内随介质漂流，只适用于较大口径的管道，容易发生堵塞、停运等事故，并且探测球价格昂贵，运行成本较高；第二类是通过直接检测泄漏物质存在实现泄漏检测和定位的管外检测法，主要包括分布式光纤、电缆、特殊线缆等，这类方法非常灵敏，对于小泄漏和缓泄均有较好的效果，但价格和施工费都较高，一处断裂将导致整个监测系统失效；第四类是基于管道压力、流量和温度等运行参数的外部检漏法，它能实现在线检测，且施工和维护都较为方便，是目前管道泄漏检测和定位研究的主攻方向之一。这类方法主要包括基于负压波的方法、基于管内声波的方法、基于瞬变流的方法和基于模型的方法等。这类方法中，由于负压波法无需复杂的管道建模，对于大于1.5％总流量的突发性泄漏，可准确识别泄漏并精准定位；由于管内介质是流动的，流动介质对声波传播具有衰减效果，但在单相流和多相流工况下，其定量研宄复杂。同时，如流体的粘性和温度是缓慢改变的，在具有慢变参数的系统中，声波传播和衰减规律还不十分清楚。在实际应用中的问题，如管路中连续或者间歇性气泡群对声波传播的影响以及大幅值声波传播的非线性特征还不十分清楚，以上这些问题均会对声波信号的传播造成影响，从而不能有效识别泄漏孔的存在。微小泄漏产生的负压波在长距离传输后衰减严重，压力变送器对其不敏感，对于微小泄漏该方法效果不明显，经常出现漏报。综上，现有检测输油管道漏失定量和定位的装置存在使用成本高，且耗时，易受周围环境影响的问题，因此需要一种新的管道状态监测系统。

实用新型内容

针对上述实用新型目的：提供一种分布式管道状态智能监测系统，对管道状态数据进行采集、处理、传输和分析显示，得到较为精确的管道运行图。