[发明专利]一种海底管道次声波泄漏监测系统

说明书

本发明公开了一种海底管道次声波泄漏监测系统，包括次声波传感器、现场数据采集处理器、处理终端、GPS/北斗接收器；次声波传感器分别设置于管道的平台端和陆地端；现场数据采集处理器分别设置于管道的平台端和陆地端，分别与所在端的次声波传感器连接；GPS/北斗接收器分别设置于管道的平台端和陆地端，分别与所在端的现场数据采集处理器连接；处理终端设置于管道的陆地端，与陆地端的现场数据采集处理器连接。本发明具有响应时间短，误报率低，定位精准，海底管道适用性强等特点。

技术领域

本发明涉及海底管道泄漏监测领域，更具体的说，是涉及一种海底管道次声波泄漏监测系统。

背景技术

海底管道担负着海洋原油、凝析油、天然气以及水的输送任务，是一种安全高效的运输方式。

在海底管道运营服役过程中，由于第三方破坏、腐蚀等原因，造成海底管道泄漏事故。海底管道一旦发生泄漏，如未能及时察觉并采取相应措施，势必造成巨大的经济损失，还会造成严重的环境污染。因此有必要对海底管道进行泄漏实时监测，及时进行泄漏预警以及定位。

但是，目前管道泄漏监测技术在陆地管道应用效果较为理想，在海底管道上实施尚不成熟。计算类的内监测技术存在响应时间长、误报率高、甚至无法定位的不足；增加传感器的外监测技术影响海底管道安装施工，维护困难，传感器一旦受损，维修成本高昂等弊端。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种稳健的海底管道次声波泄漏监测系统，具有响应时间短，误报率低，定位精准，海底管道适用性强等特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的海底管道次声波泄漏监测系统，包括次声波传感器、现场数据采集处理器、处理终端、GPS/北斗接收器，

所述次声波传感器分别设置于管道的平台端和陆地端，用于接收海底管道泄漏时产生的次声波信号，并将接收到的次声波信号转换为电信号；

所述现场数据采集处理器分别设置于管道的平台端和陆地端，分别与所在端的次声波传感器连接，将次声波传感器的电信号转换成数字信号；

所述GPS/北斗接收器分别设置于管道的平台端和陆地端，分别与所在端的现场数据采集处理器连接，用于与处理终端一起捕获海底管道泄漏时的次声波信号分别到达平台端和陆地端次声波传感器的时间；

所述处理终端设置于管道的陆地端，与陆地端的现场数据采集处理器连接，接收陆地端和平台端的现场数据采集处理器的数字信号，同时根据两端的次声波传感器之间的距离以及两端的次声波传感器接收到次声波信号的时间，经分析处理判断后，计算出泄漏点的位置，判定为泄漏时进行报警。

所述次声波传感器总共设置四个，其中两个设置于管道的平台端，另两个设置于管道的陆地端；每个所述次声波传感器均集成有前置放大器和低通滤波器，所述集成前置放大器用于对输出的信号进行放大滤波处理，所述低通滤波器，通过设置截止频率，用于过滤掉管道中高于截止频率的声波，有助于次声波信号的提取。

所述现场数据采集处理器总共设置两个，其中一个设置于管道的平台端，另一个设置于管道的陆地端；每个所述现场数据采集处理器由处理器、模拟信号到数字信号转换器、采集频率触发器、数据采集模块、网络通讯模块、内存、外部存储卡组成。

所述平台端的现场数据采集处理器与陆地端的处理终端之间的通讯连接采用卫星通讯或无线通讯。

所述处理终端采用计算机，所述计算机内集成有数据分析处理软件系统，该软件系统包括主界面控制模块、数据采集和保存模块、数据信号读取模块、数据处理模块、通讯模块、模式识别模块、报警模块、自动定位模块。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：