一种管道泄漏诊断方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102537670A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102537670A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201210054224.1(22)申请日2012.03.05(71)申请人北京化工大学地址100029北京市朝阳区北三环东路15号(72)发明人林伟国贾景堃(74)专利代理机构北京金富邦专利事务所有限责任公司11014代理人揭玉斌(51)Int.Cl.F17D5/06(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书55页页附图附图33页(54)发明名称一种管道泄漏诊断方法(57)摘要本发明提供一种管道泄漏诊断方法，包括如下步骤：在管道首末站分别安装一个动态压力变送器或声波泄漏监测仪，实时、连续地监测管道内部的动态压力信号或声波信号；分别对所述对应首末站的数据进行去噪，计算信号均值，使之变成正负信号；对数据设两个等长度的移动窗，相隔预定间距，以预定步长移动并分别截取等长度的两个时域信号，对两个信号分别作功率谱分析，比对两者的差异，计算相应的特征指标，根据设定的对应泄漏检测灵敏度的阈值，分别对上下游的泄漏诊断标志置1或清零；根据上下游的泄漏诊断标志，进行泄漏的诊断。其能够有效地减少误报，杜绝漏报。CN1025376ACN102537670A权利要求书1/2页1.一种管道泄漏诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S100，在管道首末站分别安装一个动态压力变送器或声波泄漏监测仪，实时、连续地监测管道内部的动态压力信号或声波信号；设定泄漏诊断的周期为NT/2，每隔NT/2个周期分别读取从首末站采集的N/2点数据，并分别与最近的N/2点数据一起，构成一帧N点的新数据；其中，N为数据点数，T为信号采样周期；前N/2点数据为最近的历史数据，后N/2点数据为最新采集的实时数据；步骤S200，分别对所述对应首末站的N点数据进行去噪，计算信号均值，使之变成正负信号；步骤S300，对所述历史数据和实时数据，设定两个等长度的移动窗，相隔预定时间间距，以预定步长移动并分别截取等长度的两个时域信号，对两个信号分别作功率谱分析，比对两者的差异，计算相应的特征指标，根据设定的对应泄漏检测灵敏度的阈值，分别对上下游的泄漏诊断标志置1或清零。步骤S400，根据步骤S300得到的上下游的泄漏诊断标志，进行泄漏的诊断。2.根据权利要求1所述的管道泄漏诊断方法，其特征在于，所述步骤S300，包括如下步骤：步骤S310，设定如下参数：移动窗长度M，移动窗移动步距step，前后两个移动窗的间距span；根据所述参数对步骤S100所得到的正负信号进行延拓，根据公式(1)确定延拓数据长度；(LOOP-1)*step+1+(M+span)+(M-1)-N(1)其中LOOP为使公式(1)为正且数值最小的正整数，并取该LOOP值为声纹比对的循环次数；步骤S320，根据所述移动窗长度M、移动窗移动步距step，前后两个移动窗的间距span和循环次数LOOP，根据公式(2)～(5)计算前移动窗的起始时刻stxf、前移动窗的结束时刻edxf、后移动窗的起始时刻stxh、后移动窗的结束时刻edxh；stxf(k)＝(k-1)*STEP+1(2)edxf(k)＝stxf(k)+(M-1)(3)stxh(k)＝stxf(k)+(M+SPAN)(4)edxh(k)＝stxh(k)+(M-1)(5)式中k为循环序号，其中，k的最大值为循环次数LOOP值；步骤S330，根据前、后两个移动窗的起始、结束时刻stxf、edxf、stxh、edxh分别从N点长度数据帧中截取M长度数据，赋给数组fx和fy；步骤S340，对信号序列fx，fy分别作功率谱分析；步骤S350，确定信号的有效比对频段对应的功率谱谱线起始和结束位置fstx，fmid，fend，根据公式(6)～(10)分别计算信号序列fx，fy在fstx和fmid之间的功率谱累加和SumPxM、SumPyM，以及在fstx和fend之间的功率谱累加和SumPxE，SumPyE；2CN102537670A权利要求书2/2页其中Powx(k)和Powy(k)分别为信号序列fx和fy的功率谱；此外，根据公式(10)计算信号序列fx和fy在fstx和fmid之间的功率谱之差的累加和DPxy；步骤S360，计算特征比值RPC和RPZ；如果DPxy为正，则利用式(11)和(12)计算比值RPC和RPZ；如果DPxy为负，则利用式(13)和(14)计算比值RPC和RPZ；步骤S370，设上游监测信号的泄漏诊断阈值分别为SetVU1和SetVU2，如果RPC＞＝SetVU1，并且RPZ＞＝SetVU2，则上游泄漏监测信号有异常，上游管道泄漏标志AlarmFlagU置1；否则Ala