[发明专利]基于云处理的天然气管道应变风险监测系统及预警方法

权利要求书

1.基于云处理的天然气管道应变风险监测系统，其特征在于，包括依次连接的数据采集单元(14)、数据传输模单元(15)、云计算分析平台单元(16)和数据处理响应单元(17)，所述的数据采集单元(14)与数据传输模单元(15)通过传输线路(6)连接；

所述的数据采集单元(14)包括若干应变传感器(2)，将应变传感器(2)以不同的排列方式放置在天然气集输管道(5)外壁上；

所述的数据传输模单元(15)包括数据采集仪(7)和无线传输模块(8)；

所述的云计算分析平台单元(16)包括云计算平台(9)；

所述的数据处理响应单元(17)包括管线管理者PC端或移动终端设备(13)和数据结果响应中心(12)；

所述的应变传感器(2)数量为三个，分别为应变传感器A、应变传感器B和应变传感器C，三个应变传感器分布在天然气集输管道(5)外壁的正上方、正左侧、正右侧处；

在实测该三点轴向应变已知的前提下，天然气集输管道(5)横截面圆周上任何一点的轴向应变计算根据式(ⅰ)：

(ⅰ)式中：

x,y——管道横截面圆周上任一点的坐标；

D——管道直径；

ε(x,y)——点(x，y)的轴向应变；

a,b,c——在A、B、C三个位置处应变传感器的轴向应变值；

数据采集单元(14)采集的应变传感器信号数据处理分析的计算方法如下式(ⅱ)：

(ⅱ)式中：

ε——被测物体的应变量，με；

K——应变传感器的灵敏系数，με/Hz2；

f_i——应变传感器实时测量值，Hz；

f₀——应变传感器的初始值，Hz；

b——温度修正系数，με/℃；

T_i——应变传感器实时温度值，℃；

T₀——应变传感器的初始温度值，℃；

应变传感器(2)在安装完成后连续3次以上稳定的测值可定为初始值f₀，用公式(B)计算出来的结果为负值时，应变传感器(2)工作在压缩状态；反之，则应变传感器(2)工作在拉伸状态。