專利名稱：一種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法
技術領域：
本發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：
為了保障國家的能源供應，國家加大了油氣管道的建設力度，目前中國已建成投入運營長輸油氣管道6萬多公里，“十二五”期間我國將再建設4萬公里的石油天然氣長輸管道。隨著油氣儲運設備的增加，對管道的安全檢測成為最緊迫的問題。為此，近幾十年國內外管道工作者一直致力于管道泄漏檢測與定位技術研究。
由于管道輸送介質的多樣性、管道所處環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。目前廣泛應用的方法，其共同點都是在管道的兩端安裝傳感器，采集泄漏點傳播過來的信號。
發明人在實現本發明的過程中，發現現有技術中至少存在以下缺點和不足
一般每段管道長為三十至五十公里，這導致泄漏點產生的豐富信號經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。發明內容
本發明提供了一種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法，實現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，通過管道內檢測器進行定位，所述方法包括以下步驟
通過所述管道內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行處理，分別繪制聲音信號和磁信號幅值與時間關系圖并獲取泄漏引起的聲音異常信號對應的時間點t，融合從磁信號提取的焊縫信息確定輸油管道的泄漏點及其位置。
所述對所述聲音信號、所述磁信號和所述時間信息進行處理，分別繪制聲音信號和磁信號幅值與時間關系圖并獲取泄漏引起的聲音異常信號對應的時間點t，融合從磁信號提取的焊縫信息確定輸油管道的泄漏點及其位置具體為
I)對磁傳感器進行標定，得到修正系數ax、bx、ay、by、az、bz, a為偏移系數，b為縮放系數，X、I、Z分別為坐標系的三軸；
2)對磁傳感器采集得到的三軸磁場數據x、y、z進行修正處理獲取修正后的數據； X，= (x-ax) · bx、y' = (y_ay) · by、z，= (z_az) · bz ；
3)通過修正后的數據獲取總磁場，并對總磁場進行處理獲取磁信號幅值與時間關系4)獲取球形檢測器經過每個焊縫的時間點Tn(n=l，2，3吣)，即磁場信號出現尖峰的時刻；5)對聲音信號進行處理分析，確定泄漏引起的聲音異常信號，提取聲音異常信號 所對應的時間點t ；6)在磁信號幅值與時間關系圖上找到時間點t及相鄰兩邊的尖峰時 刻Tn和Tn+1，獲得對應的的焊縫個數n和n+1，并獲取第n個焊縫到起始點距離L，
權利要求
1.一種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法，通過管道內檢測器進行定位，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行處理，分別繪制聲音信號和磁信號幅值與時間關系圖并獲取泄漏引起的聲音異常信號對應的時間點t，融合從磁信號提取的焊縫信息確定輸油管道的泄漏點及其位置。
2.根據權利要求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行處理，分別繪制聲音信號和磁信號幅值與時間關系圖并獲取泄漏引起的聲音異常信號對應的時間點t，融合從磁信號提取的焊縫信息確定輸油管道的泄漏點及其位置具體為 1)對磁傳感器進行標定，得到修正系數、bx、ay、by、az、bz,a為偏移系數，b為縮放系數，X、Y、Z分別為坐標系的三軸； 2)對磁傳感器采集得到的三軸磁場數據X、y、z進行修正處理獲取修正后的數據；X =U-aj · bx、y =(y_ay) · by、z = U~az) · bz ； 3)通過修正后的數據獲取總磁場，并對總磁場進行處理獲取磁信號幅值與時間關系圖； 4)獲取檢測器經過每個焊縫的時間點Tn(n=l，2，3…)，即磁場信號出現尖峰的時刻； 5)對聲音信號進行處理分析，確定泄漏引起的聲音異常信號，提取聲音異常信號所對應的時間點t ； 6)在磁信號幅值與時間關系圖上找到時間點t及相鄰兩邊的信號尖峰時刻Tn和Tn+ i，獲得對應的的焊縫個數η和η+1，并獲取第η個焊縫到起始點距離L，■ ηZ1 = Z1 + Z2 H V In =〉Ji ；1=1 7)根據第η個焊縫到起始點的距離獲取泄漏點距離起始點的距離L’； L =1^— ~^rx4+1，1η+ι為Tn與Τη+1之間的管道長度。
3.根據權利要求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據獲取總磁場，并對總磁場進行處理獲取磁信號幅值與時間關系圖具體為 通過修正后的數據獲取總磁場Af = ^/x%x'+ダ·/+，對總磁場進行濾波和降噪處理，然后對其求導，得到磁信號幅值與時間關系圖。
4.根據權利要求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的時間點t具體為 將采集到的聲音信號進行濾波和降噪處理后，獲取聲音信號歸ー化幅值與時間關系圖，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的時間點t。
全文摘要
一種基于焊縫識別的管道泄漏定位方法，通過管道內檢測器進行定位，所述方法包括以下步驟通過所述管道內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行處理，分別繪制聲音信號和磁信號幅值與時間關系圖并獲取泄漏引起的聲音異常信號對應的時間點t，融合從磁信號提取的焊縫信息確定輸油管道的泄漏點及其位置。該方法針對傳統管道泄漏檢測方法的不足，實現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 優先權日2012年11月19日
發明者陳世利, 王正鋒, 郭世旭, 黃新敬, 高春倩 申請人:天津大學