專利名稱：一種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對管道泄漏的定位，特別涉及一種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法。
背景技術(shù)：
為了保障國家的能源供應(yīng)，國家加大了油氣管道的建設(shè)力度，目前中國已建成投入運(yùn)營長輸油氣管道6萬多公里，“十二五”期間我國將再建設(shè)4萬公里的石油天然氣長輸管道。隨著油氣儲運(yùn)設(shè)備的增加，對管道的安全檢測成為最緊迫的問題。為此，近幾十年國內(nèi)外管道工作者一直致力于管道泄漏檢測與定位技術(shù)研究。
由于管道輸送介質(zhì)的多樣性、管道所處環(huán)境的多樣性和泄漏形式的多樣性等等， 使得沒有一種通用的方法能夠解決管道所有的泄漏檢測問題。目前廣泛應(yīng)用的方法，其共同點(diǎn)都是在管道的兩端安裝傳感器，采集泄漏點(diǎn)傳播過來的信號。
發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點(diǎn)和不足
一般每段管道長為三十至五十公里，這導(dǎo)致泄漏點(diǎn)產(chǎn)生的豐富信號經(jīng)過長距離幾乎衰減殆盡并且剩余的信號也淹沒在背景噪聲中，使得泄漏尤其是微小泄漏(泄漏量O. IL/ min)的檢測及高精度定位比較困難。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法，實(shí)現(xiàn)了對泄漏和微小泄漏的檢測，提聞了定位的精度，詳見下文描述
—種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法，通過管道內(nèi)檢測器進(jìn)行定位，所述方法包括以下步驟
通過所述管道內(nèi)檢測器獲取聲音信號、磁信號和時間信息并存儲；
對所述聲音信號、所述磁信號和所述時間信息進(jìn)行處理，分別繪制聲音信號和磁信號幅值與時間關(guān)系圖并獲取泄漏引起的聲音異常信號對應(yīng)的時間點(diǎn)t，融合從磁信號提取的焊縫信息確定輸油管道的泄漏點(diǎn)及其位置。
所述對所述聲音信號、所述磁信號和所述時間信息進(jìn)行處理，分別繪制聲音信號和磁信號幅值與時間關(guān)系圖并獲取泄漏引起的聲音異常信號對應(yīng)的時間點(diǎn)t，融合從磁信號提取的焊縫信息確定輸油管道的泄漏點(diǎn)及其位置具體為
I)對磁傳感器進(jìn)行標(biāo)定，得到修正系數(shù)ax、bx、ay、by、az、bz, a為偏移系數(shù)，b為縮放系數(shù)，X、I、Z分別為坐標(biāo)系的三軸；
2)對磁傳感器采集得到的三軸磁場數(shù)據(jù)x、y、z進(jìn)行修正處理獲取修正后的數(shù)據(jù)； X，= (x-ax) · bx、y' = (y_ay) · by、z，= (z_az) · bz ；
3)通過修正后的數(shù)據(jù)獲取總磁場，并對總磁場進(jìn)行處理獲取磁信號幅值與時間關(guān)系4)獲取球形檢測器經(jīng)過每個焊縫的時間點(diǎn)Tn(n=l，2，3吣)，即磁場信號出現(xiàn)尖峰的時刻；5)對聲音信號進(jìn)行處理分析，確定泄漏引起的聲音異常信號，提取聲音異常信號 所對應(yīng)的時間點(diǎn)t ；6)在磁信號幅值與時間關(guān)系圖上找到時間點(diǎn)t及相鄰兩邊的尖峰時 刻Tn和Tn+1，獲得對應(yīng)的的焊縫個數(shù)n和n+1，并獲取第n個焊縫到起始點(diǎn)距離L，
權(quán)利要求
1.一種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法，通過管道內(nèi)檢測器進(jìn)行定位，其特征在干，所述方法包括以下步驟 通過所述管道內(nèi)檢測器獲取聲音信號、磁信號和時間信息并存儲； 對所述聲音信號、所述磁信號和所述時間信息進(jìn)行處理，分別繪制聲音信號和磁信號幅值與時間關(guān)系圖并獲取泄漏引起的聲音異常信號對應(yīng)的時間點(diǎn)t，融合從磁信號提取的焊縫信息確定輸油管道的泄漏點(diǎn)及其位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法，其特征在于，所述對所述聲音信號、所述磁信號和所述時間信息進(jìn)行處理，分別繪制聲音信號和磁信號幅值與時間關(guān)系圖并獲取泄漏引起的聲音異常信號對應(yīng)的時間點(diǎn)t，融合從磁信號提取的焊縫信息確定輸油管道的泄漏點(diǎn)及其位置具體為 1)對磁傳感器進(jìn)行標(biāo)定，得到修正系數(shù)、bx、ay、by、az、bz,a為偏移系數(shù)，b為縮放系數(shù)，X、Y、Z分別為坐標(biāo)系的三軸； 2)對磁傳感器采集得到的三軸磁場數(shù)據(jù)X、y、z進(jìn)行修正處理獲取修正后的數(shù)據(jù)；X =U-aj · bx、y =(y_ay) · by、z = U~az) · bz ； 3)通過修正后的數(shù)據(jù)獲取總磁場，并對總磁場進(jìn)行處理獲取磁信號幅值與時間關(guān)系圖； 4)獲取檢測器經(jīng)過每個焊縫的時間點(diǎn)Tn(n=l，2，3…)，即磁場信號出現(xiàn)尖峰的時刻； 5)對聲音信號進(jìn)行處理分析，確定泄漏引起的聲音異常信號，提取聲音異常信號所對應(yīng)的時間點(diǎn)t ； 6)在磁信號幅值與時間關(guān)系圖上找到時間點(diǎn)t及相鄰兩邊的信號尖峰時刻Tn和Tn+ i，獲得對應(yīng)的的焊縫個數(shù)η和η+1，并獲取第η個焊縫到起始點(diǎn)距離L，■ ηZ1 = Z1 + Z2 H V In =〉Ji ；1=1 7)根據(jù)第η個焊縫到起始點(diǎn)的距離獲取泄漏點(diǎn)距離起始點(diǎn)的距離L’； L =1^— ~^rx4+1，1η+ι為Tn與Τη+1之間的管道長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法，其特征在于，所述通過修正后的數(shù)據(jù)獲取總磁場，并對總磁場進(jìn)行處理獲取磁信號幅值與時間關(guān)系圖具體為 通過修正后的數(shù)據(jù)獲取總磁場Af = ^/x%x'+ダ·/+，對總磁場進(jìn)行濾波和降噪處理，然后對其求導(dǎo)，得到磁信號幅值與時間關(guān)系圖。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法，其特征在于，所述對聲音信號進(jìn)行處理分析，確定泄漏引起的聲音異常信號，提取聲音異常信號所對應(yīng)的時間點(diǎn)t具體為 將采集到的聲音信號進(jìn)行濾波和降噪處理后，獲取聲音信號歸ー化幅值與時間關(guān)系圖，將幅值最大處確定為泄漏引起的聲音異常信號，提取聲音異常信號所對應(yīng)的時間點(diǎn)t。
全文摘要
一種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法，通過管道內(nèi)檢測器進(jìn)行定位，所述方法包括以下步驟通過所述管道內(nèi)檢測器獲取聲音信號、磁信號和時間信息并存儲；對所述聲音信號、磁信號和所述時間信息進(jìn)行處理，分別繪制聲音信號和磁信號幅值與時間關(guān)系圖并獲取泄漏引起的聲音異常信號對應(yīng)的時間點(diǎn)t，融合從磁信號提取的焊縫信息確定輸油管道的泄漏點(diǎn)及其位置。該方法針對傳統(tǒng)管道泄漏檢測方法的不足，實(shí)現(xiàn)對微小泄漏的高精度定位檢測。
文檔編號F17D5/02GK102980036SQ20121046846
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者陳世利, 王正鋒, 郭世旭, 黃新敬, 高春倩 申請人:天津大學(xué)