[发明专利]基于湿度对管道泄漏监测立体定位的方法

权利要求书

1.一种基于湿度对管道泄漏监测立体定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、沿管道轴向至少部署三个湿度传感器，监测管道轴向的湿度变化曲线；

S2、若监测到湿度发生突变，计算定位管道泄漏点的轴向位置；

S3、由管端面若干注入孔向管内注入同等份水蒸气，分别采集湿度信号；

S4、通过湿度曲线变化率曲线计算出湿度变化率，运用最小二乘法拟合建立角度与湿度变化率之间的模型实现定位管道泄漏点的周向位置。

2.根据权利要求1所述的基于湿度对管道泄漏监测立体定位的方法，其特征在于：三个湿度传感器分别安装在A、B、C点，泄漏点为O点，计算蒸汽在保温层与管道内壁之间的传播速度v；

管道泄漏的轴向定位为x：

其中，t_A为A点监测到泄漏时间，t_B为B点监测到泄漏时间，t_C为C点监测到泄漏时间,l_AB为A、B点之间的距离,l_BC为B、C点之间的距离，l_OA为O、A点之间的距离。

3.根据权利要求1所述的基于湿度对管道泄漏监测立体定位的方法，其特征在于：

S301、管端面设置5～20个注入口，注入口均匀分布在管端面上；

S302、注入口分别注入相同等分的水蒸气，并采集湿度信号；

S303、提取湿度泄漏判据特征指标，在相同时间内湿度曲线的变化斜率k_h；

S304、根据k_h计算出采集湿度信号在相同时间内其湿度变化率δ_h；

S305、运用最小二乘拟合的方法建立角度与湿度变化率之间的模型，

θ＝kδ_h+b

其中：

式中：θ为泄漏点的角度，k为待拟合方程的斜率,即模型的斜率值，δ_h为湿度变化率，b为待拟合方程的截距，为湿度变化率均值，T为待拟合数据长度，δ_hi为当时的湿度变化率，θ_i真为注入口端面的角度，为注入口端面的角度均值。

4.根据权利要求3所述的基于湿度对管道泄漏监测立体定位的方法，其特征在于：湿度信号的采集包括湿度传感器及信号调理模块完成湿度原始数据的AD转换；数据采集卡完成湿度数据的采集；调理后的信号进入处理器进行数据分析、处理、存储及上传数据库操作。

5.根据权利要求3所述的基于湿度对管道泄漏监测立体定位的方法，其特征在于：通过截取湿度曲线10s的数据点进行曲线斜率提取，其中湿度曲线的截取方式以滑移窗的方式进行，拟合出来的斜率即为湿度泄漏判据的特征指标。

6.根据权利要求3所述的基于湿度对管道泄漏监测立体定位的方法，其特征在于：找到满足k_h条件下参与拟合点数的第一点与最后一点的湿度值，然后计算首末两点的湿度值之差，其差值即为相同时间内其湿度变化率δ_h。