本发明专利技术涉及一种管道检漏定位装置，特别是一种音波泄漏检测定位装置，包括：设置于管道上的多个声学传感器、多个现场数据采集器、中心服务器以及通信网络，所述的现场数据采集器中，前置放大器连接声学传感器，将声学传感器采集的模拟声波信号进行放大，其输出端通过定时数据采集模块接Ａ／Ｄ转换器；所述模拟声波信号通过定时数据采集模块完成模数转换，成为数字信号并通过通信网络传送给中心服务器。本发明专利技术采用嵌入式ＰＣ＋数据采集卡＋ＧＰＳ精确授时，成本低，性能好；可采用多种网络通讯，双网络冗余，相互备份；本发明专利技术支持的节点数为２５６，完全满足长输管线的需要；检测速度快，检测精度高，漏报率／误报率低等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于一种管道检漏定位装置，特别是一种用于检测压力流体管道泄 漏及泄漏位置的音波泄漏检测定位装置。
技术介绍
油气管道泄漏检测定位装置的主要功能是检测并且定位长输管道的流体泄 漏及泄漏位置，及时检修，保障油气管道的生产运输安全。长输管道输送的流 体可以是气体或者液体。美国专利US6， 389， 881公开了一种监测管道泄漏并定位泄漏的方法和设 备。该方法通过捕捉发生在含有压力气体或者流体的管道上的泄漏所产生的音 波信号来监测泄漏。通过比对过滤模型以降低误报率、增加系统灵敏度、提高 泄漏定位精确度。图1是该专利技术所公开的设备示意图，包括安装在沿着管道10的多个间断 的音波传感器26,现场数据釆集处理器20和22,以及中心数据汇集处理器24。 每个现场数据采集处理器20和22接收来自安装在管道10上的对应的音波传感 器26的检测信号，并对数据进行处理。该现场数据釆集处理器20， 22连接并 受控于中心数据汇集处理器24。现场数据釆集处理器20， 22，适时监测压力并 完成初步现场过滤并分析对比和数据过滤。当现场数据采集处理器20， 22监测 到了 一个潜在的泄漏信号时，才会将信息反馈到中心数据汇集处理器24进行更 深入的处理。如果中心数据汇集处理器24监测到一个泄漏信号，经过过滤所有 传感器的数据，则中心数据汇集处理器24能够从两个或者更多传感器数据中定 位泄漏，并根据现场数据在逻辑上接受泄漏定位。泄漏信息(包括泄漏定位) 由中心数据汇集处理器24输出到配备SCADA软件，比如Intellution的软件的中央主机28上。该专利详细描述了现场数据采集处理器20、 22和中心数据汇集处理器24 中数据处理的过程。在现场数据采集处理器20中，来自传感器26的音波压力 输入信号首先通过低通过滤器和高通过滤器滤除低频和高频噪声，压力输入信 号被取样器取样后将模拟量转换为数字量。数字信号通过数字通频带过滤器后 送比对过滤器与记录在现场电脑中的数字模型比较，此信号通过其他的并联过 滤。如果所有过滤的输出超过了由动态极限机制决定的极限，泄漏信息就会在 下一次请求时发送到中心数据汇集处理器进行处理。中心数据汇集处理器24收到来自于现场数据采集处理器20， 22的信息后， 进行整合分析，生成事件文件，输出到控制主机28。控制主机28配由SCADA 软件，该软件能够提供搡作员界面，数据库管理和报告生成。并能够按照要求 发出报告。其原理是当管道上出现流体泄漏时，泄漏点处的超低频音波将沿着管道传 输，并被安装在管道两端的传感器所感应。感应到的超低频音波，经过信号预 处理，噪声抑制，特征波形检测，时延估计，以及泄漏点定位等处理步骤，检 测出泄漏发生位置及泄漏孔径大小。但是该专利没有给出现场数据采集处理器20、 22和中心数据汇集处理器 24的具体构成，根据现场数据采集处理器和中心数据汇集处理器对信息的处理 过程可以看出，来自传感器的信号经高通滤波和低通滤波后，即进行模数转换， 将所接收到的模拟量转换成数字量并与储存在现场数据采集处理器的电脑中的 数据进行分析对比和数字过滤。然后再送中心数据汇集处理器24进行更深入的 处理。这就要求传感器的灵敏度很高，对于微小的压力变化即能产生较大的电 流变化。同时由于对采集的数据进行现场处理，使得在每个处理器中都需要配 备原始记录在现场电脑中的数字信息，这样使得现场处理器的结构非常庞大， 造价也会很高，并且在进行数据更新时需要对每个处理器中的信号进行更新， 相对也增加了工作量，而这种经过处理后的信号需要特殊的信号传输线，如此 也会增加成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种结构简单、价格低廉、性能好 的用于检测压力流体管道及站场泄漏的音波泄漏检测定位装置。本专利技术所提供的音波泄漏检测定位装置包括设置于管道上的多个声学传感 器、多个现场数据采集器、中心服务器以及通信网络，所述的现场数据釆集器 包括前置放大器、模拟信号到数字信号转换器、定时数据采集模块及通讯模块，其中所述的前置放大器连接声学传感器，将声学传感器采集的模拟声波信号进行放大，其输出端通过定时数据采集模块接所述模拟信号到数字信号转换器； 所述模拟声波信号将以一定的频率通过定时数据釆集模块完成模数转换； 所述模拟信号到数字信号转换器将模拟声波信号转换为可以处理的数字信 号并通过通信网络传送给中心服务器；所述中心服务器包括多个分路数据处理器和中央数据处理器，所述各个分 路数据处理器通过通信网络接受来自对应现场数据采集器的信号经滤波后与已 知的门限波形进行比对，若超过门限波形表明有泄漏发生，则将泄漏信号送中 央数据处理器，中央数据处理器对来自各个分路数据处理器的信号进行综合分 析运算确定泄漏位置、泄露大小，由显示器显示、报警器报警。所述的模拟声波信号采样频率可以在一定的动态范围内调整；但多通道数 据需要保证严格同步。所述分路数据处理器是由接受网络信号的接收器、带通滤波器、波形比较 器及其它滤波器所组成，所述接收器通过通信网络接受来自对应现场数据采集 器的信号，经带通滤波器及其它滤波器滤除各种噪声后进入波形比较器与储存 于中央数据处理器中的门限波形进行比较，当来自现场数据釆集器的信号超过 门限波形则将信号送中央数据处理器。所述中心服务器设有专用接口与用户SCADA系统进行通讯，当泄漏发生 时，用户SCADA系统可以根据泄漏监测定位系统状态，进行关闭阀门，报警6等操作。所述通信网络是专用卫星网络、或专用光纤网络、或虛拟个人网络、或码 分多址、或通用分组无线服务。本专利技术的优点在现场数据釆集器的使用，可以大大缩减成本，并且在数据 更新时只需对中心服务器中的数据进行更新即可，可以大大节省工作时间，另 外本专利技术可以使用现有的通信网络，进一步相对降低成本。附图说明图l是现有音波泄漏检测定位装置的结构示意图； 图2是本专利技术音波泄漏检测定位装置的结构示意图3是本专利技术装置中的现场数据采集器的结构图4是本专利技术装置中的中心服务器的结构图5是中心服务器中信号处理流程图。具体实施例方式为对本专利技术的结构特征及其功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合 附图详细说明如下。图2所示是本专利技术油气管道泄漏检测定位装置的结构图，包括设置于管道 上的多个声学传感器i (1-1—i_n)、多个现场数据釆集器5 (5-1—5-n)、中心 服务器3以及通信网络，所述多个声学传感器1每隔一定距离布设于长输管4 上，所述的现场数据采集器5 (如图3所示)，包括前置放大器51、模拟信号 到数字信号(A/D)转换器52、定时数据采集模块及通讯模块54,其中，现场数据采集器5中的前置放大器51连接声学传感器1，将声学传感器i 采集的模拟声波信号进行放大，通常是电流量进行放大并转换成电压信号，其 输出端通过定时数据采集模块接A/D转换器；所述A/D转换器将模拟声波信号 转换为可以处理的数字信号并通过通信网络传送给中心服务器3。所述模拟声波信号将以一定的频率通过定时数据釆集模块完成模数转换。7所述的模拟声波信号采样频率可以在一定的动态范围内调整；但多通道数 据需要保证严格同步，以便中心服务器根据各检测点信号延时时间计算出泄漏 点的位置。图4是本专利技术装置中的中心服务器的结构图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种音波泄漏检测定位装置，包括设置于管道上的多个声学传感器、多个现场数据采集器、中心服务器以及通信网络，其特征在于：所述的现场数据采集器包括：前置放大器、模拟信号到数字信号转换器、定时数据采集模块及通讯模块，其中： 所述的前置放大器连 接声学传感器，将声学传感器采集的模拟声波信号进行放大，其输出端通过定时数据采集模块接所述模拟信号到数字信号转换器； 所述模拟声波信号将以一定的频率通过定时数据采集模块完成模数转换； 所述模拟信号到数字信号转换器将模拟声波信号转换 为可以处理的数字信号并通过通信网络传送给中心服务器； 所述中心服务器包括多个分路数据处理器和中央数据处理器，所述各个分路数据处理器通过通信网络接受来自对应现场数据采集器的信号经滤波后与已知的门限波形进行比对，若超过门限波形表明有泄漏发 生，则将泄漏信号送中央数据处理器，中央数据处理器对来自各个分路数据处理器的信号进行综合分析运算确定泄漏位置、泄露大小，由显示器显示、报警器报警。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张来宾，宫敬，罗宇，王朝晖，梁伟，秦丽娟，黄国良，
申请(专利权)人：北京世纪华扬能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。