管道的泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法、監(jiān)測(cè)設(shè)備和服務(wù)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種管道的泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān) 測(cè)方法、監(jiān)測(cè)設(shè)備和服務(wù)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展帶來(lái)的油氣管道大規(guī)模投資建設(shè)，油氣管道泄漏、堵塞、缺 陷問(wèn)題日益嚴(yán)重，目前國(guó)內(nèi)油田長(zhǎng)距離輸油管道大都沒(méi)有安裝泄漏自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，主要靠 人工沿管線巡視，管線運(yùn)行數(shù)據(jù)靠人工讀取，這種情況對(duì)管道的安全運(yùn)行非常不利。據(jù)估 計(jì)，油氣管道泄漏監(jiān)測(cè)、檢測(cè)系統(tǒng)光產(chǎn)品本身的產(chǎn)值就將接近1，〇〇〇億。長(zhǎng)期來(lái)說(shuō)，管道泄 漏監(jiān)測(cè)行業(yè)除了需要有更可靠、更有效的技術(shù)手段、產(chǎn)品本身來(lái)保障泄漏監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn) 確性、有效性，以及高定位精度和低誤報(bào)率等，更多還需要長(zhǎng)期優(yōu)質(zhì)的本地化服務(wù)和專家分 析。
[0003] 隨著時(shí)間推移，近年來(lái)也有越來(lái)越多的管道泄漏監(jiān)控裝置應(yīng)用于國(guó)內(nèi)管道泄漏監(jiān) 測(cè)市場(chǎng)，而市場(chǎng)上的監(jiān)控種設(shè)備一般都是基于單一的負(fù)壓波法或者次聲波法或者流量法來(lái) 監(jiān)測(cè)管道是否發(fā)生泄漏，負(fù)壓波法和次聲波法都可以監(jiān)測(cè)管道是否發(fā)生泄漏和泄漏發(fā)生時(shí) 亥IJ，而負(fù)壓波法監(jiān)測(cè)的方法誤差較大、流量監(jiān)測(cè)法僅能監(jiān)測(cè)管道是否發(fā)生泄漏并不能監(jiān)測(cè) 泄漏發(fā)生時(shí)刻，所以基于現(xiàn)有的泄漏檢測(cè)設(shè)備的泄漏報(bào)警率一般較低、誤報(bào)率與漏報(bào)率較 高，而市場(chǎng)上迫切需要一種泄漏報(bào)警率高、誤報(bào)率與漏報(bào)率低的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備，更需要一種 可以在管道發(fā)生泄漏時(shí)能夠更加快速準(zhǔn)確的定位出泄漏點(diǎn)所在管段位置的泄漏監(jiān)測(cè)方法 及其系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有管道泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備存在的泄漏報(bào)警率低、誤報(bào)率與漏 報(bào)率較高的問(wèn)題，以及現(xiàn)有管道泄漏監(jiān)測(cè)裝置不可以在管道發(fā)生泄漏時(shí)及時(shí)快速準(zhǔn)確的定 位出泄漏點(diǎn)所在管段位置的問(wèn)題，從而提供一種管道的泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法、監(jiān)測(cè)設(shè) 備和服務(wù)器。
[0005] 在第一方面，本發(fā)明提供了泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行管道監(jiān)測(cè)的方法。該方法包括：獲取 管道內(nèi)的次聲波信號(hào)、壓力、溫度和流量數(shù)據(jù)；根據(jù)次聲波信號(hào)進(jìn)行次聲波泄漏檢測(cè)以得出 管道的泄漏狀態(tài)和泄漏發(fā)生時(shí)刻，根據(jù)壓力、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)壓波泄漏檢測(cè)以得出管道的 泄漏狀態(tài)和泄漏發(fā)生時(shí)刻，根據(jù)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行流量平衡泄漏檢測(cè)以得出管道的泄漏狀態(tài)； 輸出根據(jù)次聲波信號(hào)檢測(cè)得出的泄漏發(fā)生時(shí)刻和/或根據(jù)次聲波信號(hào)檢測(cè)得出的泄漏發(fā) 生時(shí)刻至服務(wù)器。
[0006] 優(yōu)選地，在根據(jù)次聲波信號(hào)進(jìn)行泄漏檢測(cè)得出管道的泄漏狀態(tài)和泄漏發(fā)生時(shí)刻之 前還包括：將次聲波信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。
[0007] 在第二方面，本發(fā)明提供了服務(wù)器基于進(jìn)行管道監(jiān)測(cè)的方法。該方法包括：接收位 于管道首端的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備根據(jù)次聲波信號(hào)進(jìn)行次聲波泄漏檢測(cè)所得出的管道泄漏發(fā)生 時(shí)刻tl和/或根據(jù)壓力、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)壓波泄漏檢測(cè)所得出的管道泄漏發(fā)生時(shí)刻t2,和 /或位于管道尾端的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備根據(jù)次聲波信號(hào)進(jìn)行次聲波泄漏檢測(cè)所得出的管道泄漏 發(fā)生時(shí)刻t3和/或根據(jù)壓力、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)壓波泄漏檢測(cè)所得出的管道泄漏發(fā)生時(shí)刻 t4;根據(jù)接收到的管道泄漏發(fā)生時(shí)刻值計(jì)算得出管道的具體泄漏位置。
[0008] 優(yōu)選地，所述根據(jù)接收到的管道泄漏發(fā)生時(shí)刻值計(jì)算得出管道的具體泄漏位置具 體包括：將接收到的管道泄漏發(fā)生時(shí)刻值代入次聲波法泄漏點(diǎn)定位公式
和/或負(fù)壓波法泄漏點(diǎn)定位公式
汁算得出管道的具體泄漏位置，
[0009] 其中，L為所述首端泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備和所述尾端泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備之間的管道長(zhǎng)度，V為 管道介質(zhì)聲波傳輸速度，X為泄漏點(diǎn)與所述尾端泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備之間的距離。
[0010] 在第三方面，本發(fā)明提供了一種如上述所述的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備。該設(shè)備包括：獲取管 道內(nèi)的次聲波信號(hào)、壓力、溫度和流量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取模塊；根據(jù)次聲波信號(hào)進(jìn)行次聲波泄 漏檢測(cè)以得出管道的泄漏狀態(tài)和泄漏發(fā)生時(shí)刻，根據(jù)壓力、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)壓波泄漏檢測(cè) 以得出管道的泄漏狀態(tài)和泄漏發(fā)生時(shí)刻，和根據(jù)流量數(shù)據(jù)進(jìn)行流量平衡泄漏檢測(cè)以得出管 道的泄漏狀態(tài)的數(shù)據(jù)處理模塊；輸出根據(jù)次聲波信號(hào)檢測(cè)得出的泄漏發(fā)生時(shí)刻和/或根據(jù) 次聲波信號(hào)檢測(cè)得出的泄漏發(fā)生時(shí)刻至服務(wù)器的數(shù)據(jù)輸出模塊。
[0011] 優(yōu)選地，所述泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備還包括與所述數(shù)據(jù)獲取模塊和所述數(shù)據(jù)處理模塊分別 相連接的次聲波信號(hào)調(diào)理模塊，用于將獲取的次聲波信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述次聲波信號(hào)處理模塊還與GPS模塊相連接，所述GPS模塊用于 接收GPS天線從衛(wèi)星上獲取標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信號(hào)。
[0013] 在第四方面，本發(fā)明提供了一種上述所述的服務(wù)器。該服務(wù)器包括：數(shù)據(jù)接收模 塊，用于接收位于管道首端的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備根據(jù)次聲波信號(hào)進(jìn)行次聲波泄漏檢測(cè)所得出的 管道泄漏發(fā)生時(shí)刻tl和/或根據(jù)壓力、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)壓波泄漏檢測(cè)所得出的管道泄漏發(fā) 生時(shí)刻t2,和/或位于管道尾端的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備根據(jù)次聲波信號(hào)進(jìn)行次聲波泄漏檢測(cè)所得 出的管道泄漏發(fā)生時(shí)刻t3和/或根據(jù)壓力、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)壓波泄漏檢測(cè)所得出的管道泄 漏發(fā)生時(shí)刻t4 ;處理器，用于根據(jù)接收到的管道泄漏發(fā)生時(shí)刻值計(jì)算得出管道的具體泄漏 位置。
[0014] 在第五方面，本發(fā)明提供了一種管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括如上述所述的服 務(wù)器和兩個(gè)如上述所述的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備。
[0015] 優(yōu)選地，所述管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括管道、兩個(gè)壓力/溫度/流量數(shù)據(jù)采集裝置 和兩個(gè)次聲波傳感器，所述兩個(gè)次聲波傳感器分別接在所述管道的兩端，用于將各自獲取 的次聲波信號(hào)傳輸至與其連接的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備；所述兩個(gè)壓力/溫度/流量數(shù)據(jù)采集裝置 分別與所述兩個(gè)泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，用于將其獲取的溫度、壓力和流量數(shù)據(jù)傳輸至與其連 接的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：通過(guò)融合次聲波、負(fù)壓波、流量平衡三種泄漏監(jiān)測(cè)方法于一體 的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備，可達(dá)到各種方法互為補(bǔ)充，提高泄漏報(bào)警率、降低誤報(bào)率與漏報(bào)率。通過(guò) 基于兩臺(tái)泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備和服務(wù)器構(gòu)成的管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以在管道發(fā)生泄漏時(shí)及時(shí)快 速準(zhǔn)確的定位出泄漏點(diǎn)所在管段位置，既能降低成本，又能減少工作量，可廣泛應(yīng)用于石油 管道、天然氣管道以及油氣混輸管道的泄漏監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的管道泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的管道泄漏點(diǎn)定位的服務(wù)器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0020] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行管道監(jiān)測(cè)的方法流程圖；
[0021] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的服務(wù)器基于泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行管道泄漏點(diǎn)定位的方 法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實(shí) 施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù) 方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造 性勞動(dòng)前