[发明专利]一种用应变箍传感器阵列进行管道泄漏监测和定位的方法

摘要

一种用应变箍传感器阵列进行管道泄漏监测和定位的方法，属于管道监测技术领域。其特征是通过应变箍传感器阵列测量泄漏产生的负压波时程信号，进行泄漏监测；通过应变箍传感器阵列测量到负压波信号的时间差以及应变箍传感器的几何间距列方程组，消去负压波波速这一未知量，求解泄漏点位置，并且通过多组泄漏点位置求平均值的方法减小定位误差。本发明的效果和益处是解决了传统负压波定位方法必须利用负压波波速进行定位计算从而导致泄漏定位精度差的不足，具有可靠性高、对管道结构无损、可以实现泄漏实时监测的优点。

主权项

一种用应变箍传感器阵列进行管道泄漏监测和定位的方法，该方法利用应变箍传感器阵列测量管道外壁环向应变，通过管道外壁环向应变时程反映管道泄漏产生的负压波时程，进而实现对管道泄漏的监测；通过将固定传感器与应变箍传感器阵列中的其他传感器编组，建立求解泄漏点位置的方程，通过联立方程组，求解出泄漏点的位置，实现泄漏定位，其特征在于：(a)按照相同的设计间距在管道外壁安装应变箍传感器，组成应变箍传感器阵列；(b)通过应变箍传感器阵列测量管道外壁环向应变，通过管道外壁环向应变时程反映负压波时程，当应变箍传感器阵列测量到负压波信号时，则管道发生泄漏；(c)对比各个应变箍传感器测量到负压波信号的时间先后，将泄漏点定位于两个最先测量到负压波信号的应变箍传感器之间；(d)把最先测量到负压波信号的应变箍传感器设定为固定传感器，以泄漏点为分界点，将与固定传感器相对应的泄漏点另一侧的各个应变箍传感器分别与固定传感器编成组，以固定传感器至泄漏点的距离为待求量，利用编组的两个应变箍传感器测量到负压波信号存在时间差的关系建立方程利用泄漏点至两侧的应变箍传感器距离之和始终是设计间距的整数倍这一关系，建立方程Si+X＝nL，由两组传感器所建立的四个方程联立方程组，求解过程中消去负压波波速这一未知量，计算出固定传感器至泄漏点的距离X，其中X指泄漏点至所设定的固定传感器的距离，Si指与固定传感器编组的另一个应变箍传感器至泄漏点的距离，v指负压波传播速度，Δt指两个应变箍传感器测量到负压波的时间差，L指相邻两个应变箍传感器的设计间距，n指编组的两个应变箍传感器所包括的设计间距的个数。