[发明专利]清管器的跟踪定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种清管器的跟踪定位方法，包括以下步骤：S1、采集沿油气管道方向铺设的传感光纤中的原始信号；S2、将原始信号中的m个监测点在n个时间片段内的原始信号拼接成n×m的原始信号二维数组，并根据该原始信号二维数组绘制原始信号波形图；其中,每个监测点对应等长度的一段传感光纤；S3、滤除所述原始信号波形图中的低频信号；S4、计算低频滤波后各监测点的信噪比，得到信噪比二维数组；S5、根据信噪比二维数组生成二维图像，该二维图像中两条斜线的交点处为某一时刻的清管器位置。本发明高效的数据处理方法，消耗的计算机资源少、处理速度快、处理后的数据质量好、容易使用。

技术领域

本发明涉及光纤测振领域，尤其涉及一种清管器的跟踪定位方法及系统。

背景技术

石油管道、天然气管道，分布广、数量多、长度长，由于长时间输送油气，内部会聚集一些杂质垃圾，这些杂质垃圾会影响油气的输送，所以有时需要用清管器清理管道，另外有时需要检测管道的运行健康状况，也需要先用清管器清理管道。但在清理过程中，可能出现清管器堵塞现象，为了知道堵塞的位置和工作进度，都有必要跟踪清管器的位置。另外，当前多会沿管线方向铺设有光缆，当清管器沿管线运动时，会引起这些光缆的振动，所以利用光纤测振系统中的数据，来分析跟踪清管器的位置是一个较好的方案。但目前此类系统中，常有两大弊端：

1.监测的光纤长度长(几十甚至上百公里)、采样频率高(几百至几千Hz)，致使数据量大；同时，常规数据处理方法的计算量大,要想实现实时运行，就要求采用高性能计算机或另外架设高性能服务器，这样一来，硬件成本明显提高、系统组成结构变复杂。

2.光的衰减特性，致使数据在空间轴上对比度低。振动强度不一定小但原始信号数值小的，被振动强度不一定大但原始信号数值大的淹没，从而此部分信号丢失，导致处理效果差。

而本发明的特点是简化滤波方法，减小计算量，从而用性能较低的计算机就可实现实时运行；同时用时间轴上的信噪比表示强度，避开了空间轴对比度低的因素，从而处理效果提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种结构简单、硬件成本低、数据处理高效的清管器的跟踪定位方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种清管器的跟踪定位方法，包括以下步骤：

S1、采集沿油气管道方向铺设的传感光纤中的原始信号；

S2、将原始信号中的m个监测点在n个时间片段内的原始信号拼接成n×m的原始信号二维数组，并根据该原始信号二维数组绘制原始信号波形图；其中,每个监测点对应等长度的一段传感光纤；

S3、滤除所述原始信号波形图中的低频信号；

S4、计算低频滤波后各监测点的信噪比，得到信噪比二维数组；

S5、根据信噪比二维数组生成二维图像，该二维图像中两条斜线的交点处为清管器位置。

接上述技术方案，步骤S3具体为：

S31、建立一条逼近原始信号W₀的波形曲线的折线W₁；

S32、将原始信号W₀分成j个小段S1、S2、…Sj：W₀＝S1|S2|…|Sj，其中|表示合并，j为整数；

S33、求得每一小段Si纵轴坐标值的中值Mi；i∈[1,2,3…j]；

S34、计算差值得到折线W₁：W₁＝(S1–M1)|(S2–M2)|…|(Sj–Mj)；