基于次声波法的油气管道泄漏检测与定位

基于次声波法的管道泄漏检测与定位,是通过检测泄漏流体湍射流作用于管壁产生的次声波而进行泄漏检测与定位。对管道泄漏时检测到的低频声波信号进行分析,泄漏信号在频域的特征表现在10Hz以内,因此选择0.4Hz、3.8Hz和7.2Hz的次声波特征频率作为检测特征量。当发现信号中同时存在两个特征频率功率谱及其能量顺序比率突变时,及时将异常数据及其GPS时间发送给监控主机。监控主机根据接收到的一端基站发送的异常发生时的GPS时间,结合被监控管道的长度和泄漏信号的传播速度,计算出另一端基站捕捉到异常信号的起始时间和数据长度,并向该端基站呼叫对应时间段的数据,然后联合两端数据,依据神经网络模型进行泄漏诊断。根据两端基站检测到异常信号发生的GPS时间的时间差,次声波传播速度和上、下游传感器之间的距离,可以确定泄漏点的具体位置。     

次声波法输气管道泄漏检测系统的信号处理

对输气管道泄漏产生的次声波信号进行采集时,受传感器的频域限制,次声波传感器检测到的信号尖端被舍弃,同时自然界中的环境噪声亦对次声波信号产生强烈的干扰。为了降低次声波检测误报率,通过特殊算法对检测信号进行尖端补偿,将真正的泄漏信号与干扰信号快速分离,并选用小波变换的方法对补偿后的信号进行处理,使采集的信号在时域和频域两方面都具有良好的局部特性,且在时频平面的不同位置具有不同的分辨率,对噪声具有更好的抑制作用,同时较精确地提取信号的突变点。通过以上尖端补偿和小波变换信号处理,可以明显地降低误报率和漏报率。     

次声波输油管道泄漏检测与定位系统优化

因受环境噪声干扰,输油管道泄漏检测与定位系统次声波传感器采集到的信号误差较大。为此,采用基于硬件的双传感器检测方法,对检测信号进行滤噪处理。具体方法是：在检测管道的两端分别安装两个同型传感器,一个作为测量传感器,一个作为补偿传感器,利用补偿传感器的输出结果和测量传感器的干扰量作用,使检测系统的输出结果不受被检测参数以外的干扰量影响,实现信号的补偿。系统优化后进行实验应用,计算泄漏点与设定泄漏点的误差为123 m,定位精度相对较高,验证了该方法的可行性。