[发明专利]基于分布式光纤传感的油气管线清管器卡球定位监测方法及装置

权利要求书

1.一种基于分布式光纤传感的油气管线清管器卡球定位监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

采用相敏感光时域反射仪获取随油气管线敷设光纤的振动信号；

对振动信号采用小波滤波的方法，滤除信号的低频部分；

对滤波后的振动信号进行傅立叶变换获取其功率谱谱线；

获取历史数据，根据历史数据设定功率谱阈值；

从功率谱谱线中提取清管器卡球时特有的信息特征，并基于信息特征和功率谱阈值判断信号中是否存在清管器卡球；

根据判断结果输出清管器卡球报警信息及定位。

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的油气管线清管器卡球定位监测方法，其特征在于，该方法中获取功率谱的具体方法为：

对空间每一点滤波后的振动信号进行傅里叶变换后获取其功率谱：

其中，fft表示快速傅里叶变换，abs表示取绝对值，f为振动信号频率特征参数，t为振动信号时域特征参数，f＝1/t；滤除低频信号的振动信号为：H(wavelet)为小波滤波函数；振动信号为：V(x,t)＝Matrix(v(x₀,t),v(x₁,t),v(x₂,t)......,v(x_i,t),......)，x_i是分布式光纤的光纤点位，下标i对应于光纤点位序号，i＝0,1,2......，Matrix表示获得的信号为矩阵信号。

3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的油气管线清管器卡球定位监测方法，其特征在于，该方法中判断是否存在清管器卡球的方法具体为：

结合历史数据统计分析，对每一个监测点设置一个功率谱幅度阈值P₀，并根据已获得的各点功率谱数据寻找至少两个功率谱峰值P_peak(x_i)＝[p₁,p₂]；存在以下几种情况进行清管器是否卡球判断：

(1)找不到满足大于幅度阈值P₀的峰值，判断为无清管器卡球；

(2)找到满足大于幅度谱阈值P₀的一个峰值，判断为无清管器卡球；

(3)找到满足大于幅度谱阈值P₀的两个峰值，但是两个峰值频率不满足倍频关系，判断为无清管器卡球；

(4)找到满足大于幅度谱阈值P₀的两个峰值，且两个峰值频率不满足倍频关系，判断为存在清管器卡球，输出清管器卡球报警及定位信息；

(5)找到满足大于幅度谱阈值P₀的多个峰值，每两个峰值之间不全满足倍频关系，判断为清管器无卡球；

(6)找到满足大于幅度谱阈值P₀的多个峰值，每两个峰值之间全不满足倍频关系，判断为清管器无卡球；

(7)找到满足大于幅度谱阈值P₀的多个峰值，每两个峰值之间全满足倍频关系，判断为清管器卡球，输出清管器卡球报警及定位信息。