管道泄漏监测技术：负压波监测系统的原理与应用

管道泄漏监测技术：负压波监测系统的原理与应用

管道泄漏监测是保障能源输送安全的重要环节。本文将介绍一种基于负压波监测系统的管道泄漏检测技术，该技术通过综合运用负压波法、流量平衡法和实时模型法等手段，能够实现对管道泄漏的精准检测与定位。

管道泄漏监测与定位系统

检测原理

综合利用负压波法、流量平衡法和实时模型法等技术，检测泄漏并准确定位漏点。适应各类工程需求，具有技术先进、性能可靠，性价比高等优点。

当管线发生泄漏时，泄漏点的压力突然下降，压力波由泄漏处向上、下游传播，由于管内介质的波导作用，压力波传播过程衰减较小，可以传播相当远的距离，传感器能检测出压力波的到达时刻。系统利用压力波通过上下游测量点的时间差以及压力波在管线中的传播速度可以确定泄漏的发生和泄漏位置；结合实时模型对压力波传播速度的校正，可保证定位的准确性。

同时系统还辅助了流量平衡法，进一步提高泄漏探测的灵敏度。流量平衡法的原理是采用多级流量平衡的方法，可对不同时间段的流量数据进行平均计算，不同的时间段能够检测不同大小的泄漏量，通过调整运算时间间隔，进行多重时间平均值计算，运算时间间隔约长可检测到的泄漏越小，同时系统能够自动监测管道运行状况，可建立管道停留时间的平均周期，利用统计分析技术，可以明确判断管道是否发生泄漏。

对于复杂拓扑结构的热力管网，通过自动管网漏点传播矩阵分析方法，生成管网任意一点发生泄漏时的负压波传播路线及延时标准库，当实际泄漏发生时，通过机器学习方法将实际各个采集终端的信号与时延特征库进行匹配实现漏点定位，解决了管网复杂拓扑关系下的泄漏定位问题。

产品特点

• 瞬态压力波信号的捕捉：采用软件滤波方式，使得系统能够对不同信号作出相应处理
• 管道泄漏的判断：采用了信号自动分段技术，以平稳信号作为参考，显示非平稳特性
• 压力波波速的确定和校正：根据此式写出时间函数，利用牛顿—科特斯公示进行数值积分求解
• 时间差的精确测定：实践证明，两端信号序列产生1s时间差会引起1000m的报警误差，因此采用小波变换和卡尔曼滤波技术解决时间差问题
• 提高系统的检测灵敏度和准确度：系统采用序贯比检验等现代信号处理技术，提高对微小泄漏的灵敏度，并使用多尺度、多参数等相关技术，甄别现场情况，减少漏报率和误报率

感油电缆管道泄漏检测技术

检测原理

基于感油电缆实现的管道泄漏检测技术，当油品接触到电缆中的硅质传感器线时传感器会发生吸油膨胀，(这是一个可逆过程)，膨胀后，该点的电阻、电容会发生变化，变化所产生的信号会由芯片及时发现并传输给控制器主机，控制器将信号处理能够精确定位油品所在点位并通知管道管理方，同时发出报警响应。