[发明专利]基于高低频混合检测的管道泄漏监测系统及方法

说明书

本发明提出一种基于高低频混合检测的管道泄漏监测系统及方法，包括：首端超高频传感器、末端超高频传感器、首端加速度传感器、末端加速度传感器、首端下位机、末端下位机、首端上位机和末端上位机；还提供一种基于该系统的方法：采集高频低频混合历史数据并已知其工况分类，进行预处理，多信息域分析处理，特征提取，用协方差核切片逆回归算法处理，得到特征向量子空间，采集高频低频混合实时数据，按照历史数据的步骤得到特征向量子空间，用线性判别分析进行分类，并计算相似度，得到实时数据分类结果，若有泄漏计算泄漏位置，为排除故障提供可靠的数据依据。确保了泄漏的特征值的准确性，最大限度的减少误报，对小流量的泄漏有更准确的判断。

技术领域

本发明涉及管道风险预测技术领域，尤其涉及一种基于高低频混合检测的管道泄漏检测系统及方法。

背景技术

管道运输在经济发展中的所扮演的角色越来与重要，如城市自来水管道、陆地原油管道、海底油气管道等，石油的运输大部分以成品油的形式在管道中运输。随着管网的逐年扩建，管道运输己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。

现今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复杂工况调整，一些常见的操作如主输泵的启停、阀门的开关、调节阀开度的变化等都会引起负压波，且与泄漏引发的负压波具有很高的相似度，降低了负压波法的检测精度。

声波检测法泄漏检测对于缓慢且流量较小的泄漏有较好的监测精度，但是其对易将泄漏和人为或环境因素造成的声波异常相混淆，并且这种方法不能探测同时发生的多点泄漏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于高低频混合检测的管道泄漏检测系统及方法，能更好地屏蔽噪声干扰，并能确保在信号源改变时，滤波后还原信号的准确性，最大限度的减少误报，对小流量的泄漏有更准确的判断。

一种基于高低频混合检测的管道泄漏监测系统，包括首端超高频传感器、首端加速度传感器、首端下位机、首端上位机、末端超高频传感器、末端加速度传感器、末端下位机和末端上位机；

所述首端超高频传感器和首端加速传感器分别安装在待测试管道的首端，首端超高频传感器和首端加速传感器分别通过电线与首端下位机相连接，首端下位机通过网线与首端上位机相连接；

所述末端超高频传感器和末端加速传感器分别安装在待测试管道的末端，末端超高频传感器和末端加速传感器分别通过电线与末端下位机相连接，末端下位机通过网线与末端上位机相连接；

所述首端超高频传感器和首端加速传感器，与待测试管道中输送介质相接触，首端超高频传感器用于采集首端管道高频信号的实时数据，首端加速传感器用于采集低频信号的实时数据；

所述首端下位机用于存储从首端超高频传感器和首端加速传感器传递出的超高频信号和低频信号的混合实时数据，将该高低频混合实时数据进行模数转换且加上时间戳，传递给首端上位机；

所述首端上位机用于接收并保存由首端下位机传递出来的加上时间戳的高低频混合实时数据，并将该高低频混合实时数据保存到首端上位机数据库中，首端上位机通过编程来实现管道泄漏检测功能；

所述末端超高频传感器和末端加速传感器，与待测试管道中输送介质相接触，末端超高频传感器用于采集末端管道高频信号的实时数据，末端加速传感器用于采集低频信号的实时数据；