[发明专利]一种基于声呐探测的管道泄露监测系统

说明书

本发明公开了一种基于声呐探测的管道泄露监测系统，涉及管道泄露监测技术领域。本发明包括数据采集单元、泄露初分单元、声呐控制单元、泄露终分单元、管段划分单元、客户端、控制器。本发明通过数据采集单元采集流量传感器采集的管道流量信息，并将其上传至控制器；泄露初分单元根据管道流量信息对管道进行初步分析，获取疑漏值Y；控制器在疑漏值Y＝1时，产生需检信号，并将其传输至声呐控制单元；管段划分单元对管道进行划分，划分为一级疑漏管道、二级疑漏管道；声呐控制单元根据管道划分结果驱动声呐探头移动，声呐探头采集声信号；泄露终分单元判断并标记管道的泄露位置，实现对管道泄露位置的定位。

技术领域

本发明属于管道泄露监测技术领域，特别是涉及一种基于声呐探测的管道泄露监测系统。

背景技术

管道在长距离的油气资源运输中起到极为关键的作用，但是，水下油气资源泄漏事故的发生频率越来越高。但由于大部分管道铺设在恶劣环境中，容易受到损坏，一旦油气资源运输管道受到损坏而发生泄漏，需要及时进行管道的维修，以免带来额外的经济损失。因此，管道泄漏的快速检测具有极大的应用价值。

目前，针对油气资源运输管道中的管道泄漏的信号检测，大多数采用时频分析与信号处理手段从管道获取的混合信号中提取有关泄露信号的信息。然而，由于油气资源运输管道中信噪比较低，混合信号往往混有杂散的干扰信号及噪声，导致泄漏信号极其微弱，难以提取准确的泄漏信号，从而导致检测结果不可靠。另外，人们还大多利用水下遥控机器人进行定期人工巡检，或者通过油气资源产出流量的变化来阶段性的评估水下生产设备是否发生油气泄漏。但是，现有方法只能判断油气资源运输管道在一段时间内是否发生泄漏，并不能在油气资源运输管道发生油气泄漏时立刻发现，也不能检测油气泄露的具体位置，导致在油气资源运输管道已经发生较长时间的油气泄漏，或者由轻微泄漏在短时间内扩大至严重泄漏时，没有对油气资源运输管道及时进行维护操作，进而，当人们发现泄漏事故发生时，水下已经沉积了大量的泄漏油气，危害了油气田的生产安全，同时对周边海洋环境造成了严重污染。

且现有技术中多对管道泄露检测设备进行研究，如中国专利CN210035094U公开的一种基于SCADA系统的天然气自动检测泄漏装置，包括：管道泄露检测机构，其与所述天然气管道滑动连接；阀体泄露检测机构贯穿天然气管道另一侧；自动检测泄露装置主体位于管道泄露检测机构顶部，实现天然气泄露的自动、实时、高效检测，但仍缺乏精确的管道泄露监测系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于声呐探测的管道泄露监测系统，通过泄露初分单元根据管道流量信息对管道进行初步分析，获取疑漏值Y，声呐控制单元根据管道划分结果驱动声呐探头移动，声呐探头采集声信号，解决了现有的管道泄露发现不及时、不能高效、准确的定位泄露位置的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于声呐探测的管道泄露监测系统，包括：

数据采集单元，所述数据采集单元用于采集流量传感器采集的管道流量信息，并将其上传至控制器；

泄露初分单元，其用于根据管道流量信息对管道进行初步分析，获取疑漏值Y；

所述控制器在疑漏值Y＝1时，产生需检信号，并将其传输至声呐控制单元；

管段划分单元，其用于对管道进行划分，划分为一级疑漏管道、二级疑漏管道；

声呐控制单元，其根据管道划分结果驱动声呐探头移动，声呐探头采集声信号；

泄露终分单元，其用于判断并标记管道的泄露位置。

进一步地，所述流量传感器为多个，分别设置于每节管道的中间位置处、管道入口处、管道出口处，尤其是设置在每节管道的中间位置处的流量传感器可为多个，提高检测的准确性。

进一步地，所述泄露初分单元根据管道流量信息对管道进行初步分析，获取疑漏值Y的步骤为：