基于壓力相關(guān)法的機(jī)坪管網(wǎng)密閉性測(cè)試裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種管道密閉性測(cè)試裝置及測(cè)試方法，屬于管道的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及管 道的安全使用管理、監(jiān)控和診斷技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行的管網(wǎng)的密閉性測(cè)試裝置及方法的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，密閉性測(cè)試方法 主要集中在長(zhǎng)輸管道泄漏檢測(cè)技術(shù)諸如負(fù)壓波法、音波泄漏檢測(cè)法幾個(gè)方面，國(guó)內(nèi)外主要 的專利有以下幾項(xiàng)。
[0003] 美國(guó)專利US6389881公開(kāi)了一種基于音波法管道泄漏檢測(cè)和定位方法。該方法通 過(guò)捕捉由于泄漏引起的音波震蕩，并通過(guò)波形模式匹配濾波方法排除外界干擾，以降低誤 報(bào)率、增加系統(tǒng)靈敏度。
[0004] 中國(guó)專利CN101761780A公開(kāi)了一種基于瞬態(tài)模型法的管道泄漏檢測(cè)定位裝置及 檢測(cè)定位方法，屬于故障診斷與流動(dòng)安全保障技術(shù)領(lǐng)域。檢測(cè)裝置包括傳感器組、信號(hào)前 置處理設(shè)備、I/V板、采集卡、穩(wěn)壓電源、工況機(jī)；檢測(cè)方法包括建立管內(nèi)流體流動(dòng)的數(shù)學(xué)模 型，在一定邊界條件下，利用計(jì)算機(jī)求解管內(nèi)流動(dòng)參數(shù)變化，然后將模型計(jì)算值與管端的實(shí) 測(cè)值相比較，當(dāng)實(shí)測(cè)值與計(jì)算值的偏差大于一定范圍時(shí)，即認(rèn)為發(fā)生了泄漏，并采用壓力梯 度法進(jìn)行泄漏定位。本發(fā)明是基于瞬態(tài)模型而建立起的泄漏檢測(cè)方法，投資較小，靈敏度 高，適應(yīng)性強(qiáng)，能有效地用于現(xiàn)場(chǎng)輸氣管道的天然氣泄漏檢測(cè)和泄漏點(diǎn)的檢測(cè)與定位。
[0005] 中國(guó)專利CN102563361A公開(kāi)了一種基于常規(guī)數(shù)據(jù)和音波信號(hào)的輸氣管道泄漏檢 測(cè)定位裝置及方法。檢測(cè)裝置包括傳感器組、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集處理器、GPS接收器、通信網(wǎng)絡(luò)、 中心數(shù)據(jù)匯集處理器和監(jiān)控主機(jī)；檢測(cè)方法為分別采集管線上、下游的音波數(shù)據(jù)和流量、壓 力及溫度常規(guī)數(shù)據(jù)，利用小波變換對(duì)音波數(shù)據(jù)濾除背景噪音，結(jié)合常規(guī)數(shù)據(jù)分別識(shí)別音波 信號(hào)的時(shí)域、頻域及時(shí)頻域特征以排除外界干擾，實(shí)現(xiàn)泄漏信號(hào)特征提取，并采用基于相關(guān) 分析法和GPS同步時(shí)間法的改進(jìn)定位方法進(jìn)行泄漏定位，根據(jù)音波信號(hào)的傳播模型給出音 波傳感器的理論安裝距離。常規(guī)數(shù)據(jù)可以與現(xiàn)場(chǎng)SCADA系統(tǒng)建立接口，只需在管線上、下游 安裝音波傳感器，投資較小，設(shè)備靈敏度高，適應(yīng)性強(qiáng)。
[0006] 中國(guó)專利CN202209524U公開(kāi)了一種基于壓力溫度分析的機(jī)場(chǎng)坪航空燃油管網(wǎng)泄 漏檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括：溫度傳感器，壓力傳感器，測(cè)漏儀，和上位機(jī)；其中，溫度傳 感器用于測(cè)量管線所在環(huán)境的溫度，以用于修正環(huán)境溫度對(duì)管道壓力的影響，并將該溫度 值信號(hào)通過(guò)有線或無(wú)線方式傳送給測(cè)漏儀；壓力傳感器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)管道中的壓力變化 情況，將壓力信號(hào)及溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)有線或無(wú)線方式傳送給測(cè)漏儀，壓力傳感 器，其安裝于輸送管道上，與聲波發(fā)生源接觸，用于感測(cè)聲波在空氣中傳播時(shí)形成壓縮和稀 疏交替變化的聲壓，獲取精度較高的壓力信號(hào)；測(cè)漏儀，其上運(yùn)行機(jī)坪管網(wǎng)泄漏檢測(cè)系統(tǒng)； 上位機(jī)，其是系統(tǒng)的監(jiān)控終端。
[0007] 以上專利技術(shù)，其核心原理均為采集泄漏產(chǎn)生的聲波信號(hào)，采用的設(shè)備名稱不一， 但均為檢測(cè)聲波信號(hào)在管內(nèi)引起的壓力擾動(dòng)。以上各專利，在應(yīng)用于機(jī)坪管網(wǎng)的密閉性測(cè) 試時(shí)存在以下問(wèn)題：
[0008] (1)由于機(jī)坪管網(wǎng)距離較短且由于加油操作的特殊性，每一次加油都是一次外界 干擾，以上專利并未提出有效地干擾排除措施，因此容易引起誤報(bào)。
[0009] (2)以上專利均是在管網(wǎng)處于動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)提出的泄漏檢測(cè)方法，并未對(duì)管網(wǎng)靜態(tài) 密閉性測(cè)試提出較好的解決辦法。
[0010] 總之，以上專利在對(duì)機(jī)坪管網(wǎng)的密閉性測(cè)試中實(shí)用性、可行性、準(zhǔn)確性不高，因此 本發(fā)明提出了一種基于壓力相關(guān)法的機(jī)坪管網(wǎng)密閉性測(cè)試裝置及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0011] 本發(fā)明的主要目的是提供一種基于壓力相關(guān)法的機(jī)坪管網(wǎng)密閉性測(cè)試裝置和方 法，以檢測(cè)和定位機(jī)坪管網(wǎng)中航油的泄漏，同時(shí)對(duì)機(jī)坪管網(wǎng)進(jìn)行定期檢測(cè)，從而保證管網(wǎng)的 密閉性，進(jìn)而為機(jī)坪管網(wǎng)的維護(hù)管理提供方案。本發(fā)明提出的基于壓力相關(guān)法的機(jī)坪管網(wǎng) 密閉性測(cè)試裝置和方法能夠滿足較高的精度要求，同時(shí)能夠滿足機(jī)坪管網(wǎng)測(cè)試時(shí)間短，測(cè) 試靈活的要求。
[0012] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0013] 基于壓力相關(guān)法的機(jī)坪管網(wǎng)密閉性測(cè)試裝置，包括模擬測(cè)試組件、變送器組、數(shù)據(jù) 采集器、數(shù)據(jù)傳輸媒質(zhì)和監(jiān)控主機(jī)；所述的模擬測(cè)試組件安裝待測(cè)管段上，用于待測(cè)管段的 截?cái)?，泄漏的控制以及充壓、泄壓；所述的變送器組包括兩套，在待測(cè)管段的兩端各安裝一 套，用于采集待測(cè)管截?cái)嗪蟮膲毫蜏囟葦?shù)據(jù)；所述的數(shù)據(jù)采集器與變送器組相連，將電信 號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)并通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸媒質(zhì)傳送到監(jiān)控主機(jī)；在所述的監(jiān)控主機(jī)上安裝有用于 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并判斷待測(cè)管段是否發(fā)生泄漏的模擬泄漏測(cè)試模塊和密閉性測(cè)試模塊。
[0014] 所述的模擬測(cè)試組件包括充壓泵、泄壓閥、精密截?cái)嚅y和泄漏閥以及油品回收裝 置，
[0015] 所述的充壓泵安裝在待測(cè)管段上，用于待測(cè)管段升壓，其通過(guò)在待測(cè)管段上開(kāi)孔， 實(shí)現(xiàn)其安裝或直接安裝于待測(cè)管段上的儀表接口處；
[0016] 所述的泄壓閥安裝在待測(cè)管段上，用于待測(cè)管段降壓，其通過(guò)在待測(cè)管段上開(kāi)孔， 實(shí)現(xiàn)其安裝或直接安裝于待測(cè)管段上的儀表接口處；
[0017] 所述的精密截?cái)嚅y安裝于待測(cè)管段兩端，用于待測(cè)管段的截?cái)?，保證管段兩端密 封。
[0018] 所述的泄漏閥安裝在待測(cè)管段上，用于模擬泄漏時(shí)的泄漏量控制，實(shí)現(xiàn)不同泄漏 量，其通過(guò)在待測(cè)管段上開(kāi)孔，實(shí)現(xiàn)其安裝或直接安裝于待測(cè)管段上的儀表接口處；
[0019] 所述的油品回收裝置與泄漏閥和泄壓閥相連，一方面可以回收泄壓時(shí)、泄漏時(shí)的 油品，另一方面可以計(jì)量泄漏量。
[0020] 所述的變送器組包括壓力變送器和溫度變送器；所述的壓力變送器和溫度變送器 均安裝在待測(cè)管段。在待測(cè)管段安裝兩套變送器組，一套作為正常使用，另一套作為備用， 也可作為校正使用；壓力變送器的安裝位置沒(méi)有固定要求，但盡量在待測(cè)管段中間位置處， 且采用介入式安裝。
[0021] 所述的數(shù)據(jù)采集器為數(shù)據(jù)處理模塊，其通過(guò)屏蔽線與變送器組相連實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn) 換，且數(shù)據(jù)傳輸媒質(zhì)將數(shù)據(jù)采集器處理后的數(shù)字信號(hào)傳輸至監(jiān)控主機(jī)從而進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和 分析。
[0022] 所述的數(shù)據(jù)采集器位于變送器組附近，由于變送器可以遠(yuǎn)傳，也可安裝于中控室 的機(jī)房。
[0023] 所述的數(shù)據(jù)傳輸媒質(zhì)采用以太網(wǎng)連接數(shù)據(jù)采集器和監(jiān)控主機(jī)，將數(shù)據(jù)采集器采集 得到的數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控主機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和同步。
[0024] 所述的監(jiān)控主機(jī)包括安裝有模擬泄漏測(cè)試模塊和密閉性測(cè)試模塊，模擬泄漏測(cè)試 模塊和密閉性測(cè)試模塊包括界面顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理算法，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)保 存、聲光報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)回放、參數(shù)設(shè)置、管理權(quán)限。
[0025] 基于壓力相關(guān)法的機(jī)坪管網(wǎng)密閉性測(cè)試方法，包括：模擬泄漏