[发明专利]中低压管线监控系统及其方法

说明书

一种中低压管线监控方法，其特征在于，其步骤包含：于干管尾端放置流量传感器、压力传感器以及温度传感器，量测干管尾端压力讯号、流量讯号以及温度讯号；利用类神经网络模型仿真网管区域用户流量；利用主成分分析以及核心主成分分析撷取压力讯号、流量讯号以及温度讯号数据之特征值；运用图形识别技术辨识现行工况来进行工况警报阀值评估；当量测参数与计算参数差值超过警报阀值时，判定为发生泄漏；运用图形识别技术辨识现行工况过滤压力波波形；运用图形识别技术辨识现行工况，并判断不正常流量的网管区域。

技术领域

本发明是有关于一种中低压导管的泄漏检测系统领域，特别是有关于一种可判定可能泄漏位置的中低压管线的泄漏感知检测系统。

背景技术

天然气是一种极为重要的民生资源，许多民生建筑及工业建筑均有配置天然气管线供用户使用。然而，天然气的运送网络，从天然气气源经由大型的干管连接到近端的网管再传输到各个客户端。此外，天然气是一种易燃气体，当漫布在大气之中具有爆炸的可能，若在这样复杂的运输网络中发生了泄漏则有可能产生气爆，会造成相当严重的社会损失。

由于，天然气中低压的网管气体压力低，网管气体压力的正常值位于80mm水柱至220mm水柱，泄漏检测及泄漏定位上相较于高压干管复杂，需要搭配的人工智能辅助也不和高压干管检测不同。

近年来，政府对长途输送管线进行劣化与泄漏管理/监测之意识日渐提升，政府、管线业者均积极研拟可行之方案，欲从制度面、管理面的建构以及技术面的提升，来确保管线安全或是可能产生气爆等潜在危险，近一步确保使用者安全上的保障。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的主要目的是提供一种可经由人工智能辅助判定可能的泄漏区域的中低压管线泄漏感知检测系统。

根据上述目的，本发明提供一种中低压管线监控系统，包括：流量传感器，设置于天然气干管的尾端，用于量测天然气干管中的气体流量；多个天然气智能气表，用于量测多个用户的使用情形；工况识别模块，包括：计算机数据库，建立并储存被关注泄漏事件的事件树；特征萃取器，用以分析该些流量传感器量测到的气体流量数据，采用主成分分析以及核心主成分分析来撷取数据之特征值；分类器，用以比对未知数据的特征与计算机数据库的训练数据，并找出与未知数据最相似事件的一类别，将其归属于该类别。

本发明的再一目的是提供一种中低压管线泄漏感知检测方法。

根据上述目的，本发明提供一种中低压管线监控方法，其步骤包含：步骤一：于干管尾端放置流量传感器、压力传感器以及温度传感器，量测干管尾端压力讯号、流量讯号以及温度讯号；步骤二：利用类神经网络模型仿真网管区域用户流量；步骤三：利用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)以及核心主成分分析(Kernel PrincipalComponent Analysis,PCA)撷取压力讯号、流量讯号以及温度讯号数据之特征值；步骤四：运用图形识别技术辨识现行工况来进行工况警报阀值评估；步骤五：当量测参数与计算参数差值超过警报阀值时，判定为发生泄漏；步骤六：运用图形识别技术辨识现行工况过滤压力波波形；步骤七：运用图形识别技术辨识现行工况，并判断不正常流量的网管区域。

附图说明

图1表示中低压管线泄漏感知检测系统的方块图；

图2表示本发明实施例的天然气智能气表硬件方块图；

图3表示中低压管线泄漏感知检测流程图；

图4表示仿真网管区域用户流量的进一步流程图；

图5表示经核心主成分分析及主成分分析处理后的特征值；以及

图6-9表示中低压管线监控系统实际泄漏检测过程实施例。

具体实施方式