[发明专利]一种三场耦合管道泄漏监测方法

摘要

本发明公开了一种三场耦合管道泄漏监测方法，包括如下步骤：构建管道三场耦合传感系统、管道三场耦合传感系统监测被测管道空载状态模拟、管道三场耦合传感系统监测被测管道正常工况模拟、管道三场耦合传感系统泄漏事件模拟、管道监测神经网络建模与学习、管道泄漏监测。本发明的目的是提供管道泄漏报监测警、定位和泄漏大小判断的方法，通过采集管道周围三场参数及建立检测参数之间相互联系，目的在于能够有效地减少误报、避免漏报、准确定位泄漏点，并通过神经网络算法提供泄漏的大小，为制定维修方案提供可靠依据。

主权项

1.一种三场耦合管道泄漏监测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、构建管道三场耦合传感系统，包括温度场检测光纤系统、湿度场检测光纤系统、应力场检测光纤系统，并确定安装相对位置参数；步骤2、管道三场耦合传感系统监测被测管道空载状态模拟，并记录输出参数一，作为样本数据一；步骤3、管道三场耦合传感系统监测被测管道正常工况模拟，并记录输出参数二，作为样本数据二；步骤4、管道三场耦合传感系统泄漏事件模拟，并记录模拟输入参数以及输出参数三，作为样本数据三；步骤5、管道监测神经网络建模与学习；步骤6、管道泄漏监测：将管道三场耦合传感系统监测过程中的实时输出参数输入到训练好的管道监测神经网络中，管道监测神经网络自行判断并输出监测结果；其中，步骤5中建模神经网络结构，单个神经元的模拟动态退火过程采用公式(1‑2)表示，v(t+1)＝kv(t)‑E+T(t)(u(t)‑I₀)  (2)式中：u为输入神经元和输出神经元的暂态连接权重；v为输入神经元和输出神经元的内部状态连接权重；I₀为神经元输入偏差；k为神经膜阻尼因子(0≤k≤1)；E为神经网络的目标函数；ε为输出函数的衰减因子；T(t)为自反馈连接权重；模拟退火策略基于方程(3‑7)应用到训练网络中，这个网络模型在输入层为n个输入节点，c个输出节点和nxc个连接权重，该模型的数学表达式如下：v_x；j(t+1)＝kv_x；j(t)+E‑T(t)(u_x；j(t)‑I₀)  (5)Δw_j＝η(z_x‑w_j)u_x；j  (6)式中，E是n输入和c输出节点网络的能量函数，u_x；j和v_x；j分别为暂态连接权重和内部状态连接权重。