管道泄漏点快速准确定位的方法技术

本发明专利技术属于一种管道泄漏点快速准确定位的方法，包括监测中心、网络，其特征在于首先通过被测管道上设的首站传感器采集设备A、站点一传感器采取设备C、站点N传感器采集设备D和末站传感器采集设备B测出的被测管道中液体负压力波的传输速度参数后按如下步骤计算定位漏点：负压力波的确定。该发明专利技术对管道漏点检测快速，定位准确，减少泄漏损失，经济效益显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于管道泄漏点检测方法，特别涉及一种管道泄漏点快速准确定位的方法。
技术介绍
伴随着现代文明的发展和进步，各类管道在人类生活中愈发得重要，从日程生活中的水、燃气到工业血液的石油，无不通过管道运送进行运输。随之而来的，随着管道老化、盗窃和突发情况，管道泄漏也一直困扰着相关人员和部门，因此，如何能够第一时间发现管道泄漏把损失降低到最小一直是各方努力的方向。目前在管道泄漏检测上通常采用人工巡检的方式，这种方式在人力投入和漏点发现上总是滞后，在投入和避免损失方面不成正比，泄漏损失大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种采用小波变化分析和多源信息融合的方法，通过管道上下游监测点位接收到的压力波的时间差和泄漏点距离上游监测点位的距离计算确定管道泄漏点快速准确定位的方法。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：一种管道泄漏点快速准确定位的方法，包括监测中心、网络、首站传感器采集设备A、站点一传感器采取设备C、站点N传感器采集设备D和末站传感器采集设备B，其特征在于首先通过被测管道上设的首站传感器采集设备A、站点一传感器采取设备C、站点N传感器采集设备D和末站传感器采集设备B测出的被测管道中液体负压力波的传输速度参数后按如下步骤计算定位漏点：一． 负压力波的确定式中：X-泄漏点距离上游监测点位的距离，m；L-上游和下游监测点位之间的距离，m；V-管道介质中，负压力波的传输速度，m/s；△t-上下游监测点位接收到压力波的时间差，s。由上式可以得出，负压力波定位的关键技术主要包括：负压力波的辨识和上下游监测点位捕获到负压力波的时间；二．小波变化分析负压力波的辨识采用小波变化分析法：小波的定义如下，设，其傅立叶变换为；当满足允许条件 时，我们称是一个基本小波或母小波。将母函数经伸缩和平移后，就可以得到一个小波序列；对于连续的情况，小波序列为：          其中：-伸缩因子，-平移因子。  考虑到数值计算的可行性和理论分析的简便性，需要对小波进行离散化处理；函数族中，限制都是离散值，于是得到了离散小波；这时，对于固定的伸缩步长及固定值，选取，这时相应的离散族就是：  取=2，=1，即相当于连续小波只在尺度上进行了二进制离散，而位移仍取连续变化，称这类小波为二进小波。表示为                  具体的计算实现采用马拉特算法和多孔算法；三．多源信息融合负压力波的捕获时间受以下因素影响：1．各监测点位数据采集设备与监控中心的时间是否同步；2．各监控点位数据采集设备的采样周期；3．各监控点位数据采集设备的采样起始时间是否同步；由于负压力波在管道中的传输速度平均在1100m/s，以上三种因素导致在负压力波捕获时间上产生1秒的误差，就是使点位误差超过1km；同步以外，还使用多源信息融合（MIF）；多源信息融合是指利用不同时间与空间的多传感器信息资源，采用计算机技术对按时序获得的多传感器观测信息加以自动分析、综合、支配和使用，获得对被测管道的一致性解释与描述，以完成所需的决策计算和定位漏点。本专利技术的有益效果是：该专利技术对管道漏点检测快速，定位准确，减少泄漏损失，经济效益显著。附图说明以下结合附图，以实施例具体说明。图1是管道泄漏点快速准确定位的方法系统示意图。图中：1-监测中心；2-网络；3-被测管道；4-首站传感器采集设备A；5-站点一传感器采取设备C；6-站点N传感器采集设备D；7-末站传感器采集设备B。具体实施方式实施例，参照附图，一种管道泄漏点快速准确定位的方法，包括监测中心1、网络2、首站传感器采集设备A4、站点一传感器采取设备C5、站点N传感器采集设备D6和末站传感器采集设备B7，其特征在于首先通过被测管道3上设的首站传感器采集设备A4、站点一传感器采取设备C5、站点N传感器采集设备D6和末站传感器采集设备B7测出的被测管道3中液体负压力波的传输速度参数后按如下步骤计算定位漏点：一．  负压力波的确定式中：X-泄漏点距离上游监测点位的距离，m；L-上游和下游监测点位之间的距离，m；V-管道介质中，负压力波的传输速度，m/s；△t-上下游监测点位接收到压力波的时间差，s。由上式可以得出，负压力波定位的关键技术主要包括：负压力波的辨识和上下游监测点位捕获到负压力波的时间；二．小波变化分析负压力波的辨识采用小波变化分析法：小波的定义如下，设，其傅立叶变换为；当满足允许条件 时，我们称是一个基本小波或母小波。将母函数经伸缩和平移后，就可以得到一个小波序列；对于连续的情况，小波序列为：          其中：-伸缩因子，-平移因子。  考虑到数值计算的可行性和理论分析的简便性，需要对小波进行离散化处理；函数族中，限制都是离散值，于是得到了离散小波；这时，对于固定的伸缩步长及固定值，选取，这时相应的离散族就是：  取=2，=1，即相当于连续小波只在尺度上进行了二进制离散，而位移仍取连续变化，称这类小波为二进小波。表示为                  具体的计算实现采用马拉特算法和多孔算法；三．多源信息融合负压力波的捕获时间受以下因素影响：1．各监测点位数据采集设备与监控中心的时间是否同步；2．各监控点位数据采集设备的采样周期；3．各监控点位数据采集设备的采样起始时间是否同步；由于负压力波在管道中的传输速度平均在1100m/s，以上三种因素导致在负压力波捕获时间上产生1秒的误差，就是使点位误差超过1km；同步以外，还使用多源信息融合（MIF）；多源信息融合是指利用不同时间与空间的多传感器信息资源，采用计算机技术对按时序获得的多传感器观测信息加以自动分析、综合、支配和使用，获得对被测管道3的一致性解释与描述，以完成所需的决策计算和定位漏点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道泄漏点快速准确定位的方法，包括监测中心、网络、首站传感器采集设备A、站点一传感器采取设备C、站点N传感器采集设备D和末站传感器采集设备B，其特征在于首先通过被测管道上设的首站传感器采集设备A、站点一传感器采取设备C、站点N传感器采集设备D和末站传感器采集设备B测出的被测管道中液体负压力波的传输速度参数后按如下步骤计算定位漏点：一．负压力波的确定式中：X‑泄漏点距离上游监测点位的距离，m；L‑上游和下游监测点位之间的距离，m；V‑管道介质中，负压力波的传输速度，m/s；△t‑上下游监测点位接收到压力波的时间差，s；由上式可以得出，负压力波定位的关键技术主要包括：负压力波的辨识和上下游监测点位捕获到负压力波的时间；二．小波变化分析负压力波的辨识采用小波变化分析法：小波的定义如下，设，其傅立叶变换为；当满足允许条件时，我们称是一个基本小波或母小波；将母函数经伸缩和平移后，就可以得到一个小波序列；对于连续的情况，小波序列为：其中：‑伸缩因子，‑平移因子；    考虑到数值计算的可行性和理论分析的简便性，需要对小波进行离散化处理；函数族中，限制都是离散值，于是得到了离散小波；这时，对于固定的伸缩步长及固定值，选取，这时相应的离散族就是：取=2，=1，即相当于连续小波只在尺度上进行了二进制离散，而位移仍取连续变化，称这类小波为二进小波；表示为具体的计算实现采用马拉特算法和多孔算法；三．多源信息融合负压力波的捕获时间受以下因素影响：1)．各监测点位数据采集设备与监控中心的时间是否同步；2)．各监控点位数据采集设备的采样周期；3)．各监控点位数据采集设备的采样起始时间是否同步；由于负压力波在管道中的传输速度平均在1100m/s，以上三种因素导致在负压力波捕获时间上产生1秒的误差，就是使点位误差超过1km；同步以外，还使用多源信息融合（MIF）；多源信息融合是指利用不同时间与空间的多传感器信息资源，采用计算机技术对按时序获得的多传感器观测信息加以自动分析、综合、支配和使用，获得对被测管道的一致性解释与描述，以完成所需的决策计算和定位漏点。...

【技术特征摘要】
1.一种管道泄漏点快速准确定位的方法，包括监测中心、网络、首站传感器采集设备A、站点一传感器采取设备C、站点N传感器采集设备D和末站传感器采集设备B，其特征在于首先通过被测管道上设的首站传感器采集设备A、站点一传感器采取设备C、站点N传感器采集设备D和末站传感器采集设备B测出的被测管道中液体负压力波的传输速度参数后按如下步骤计算定位漏点：
一．负压力波的确定
式中：X-泄漏点距离上游监测点位的距离，m；
L-上游和下游监测点位之间的距离，m；
V-管道介质中，负压力波的传输速度，m/s；
△t-上下游监测点位接收到压力波的时间差，s；
由上式可以得出，负压力波定位的关键技术主要包括：负压力波的辨识和上下游监测点位捕获到负压力波的时间；
二．小波变化分析
负压力波的辨识采用小波变化分析法：
小波的定义如下，设，其傅立叶变换为；当满足允许条件 时，我们称是一个基本小波或母小波；
将母函数经伸缩和平移后，就可以得到一个小波序列；对于连续的情况，小波序列为：
          
其中：-伸缩因子，-平移因子；
    考虑到数值计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，贾桂云，崔宏，
申请(专利权)人：大连天鸣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21