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1、第27卷第8期仪器仪表学报Vol27No82006年8月ChineseJournalofScientificInstrumentAug2006*基于动态压力信号的管道泄漏检测技术研究12林伟国郑志受1(北京化工大学信息科学与技术学院北京100029)2(中国计量科学研究院中国计量技术开发总公司北京100013)摘要本文提出基于压电传感器信号特征的管道泄漏检测方法。比较了基于压电传感器和压力传感器的管道泄漏检测的优缺点,介绍了基于压电式动态压力变送器的管道泄漏检测的系统结构、压电式
2、动态压力变送器的外形特征和内部结构,分析了基于压电式动态压力变送器的管道泄漏信号的时、频域特征,给出了相应的检测和定位方法。实际应用表明,这种方法可以快速、准确地进行泄漏检测和定位,并能可靠地工作。关键词管道泄漏压电式动态压力变送器信号特征泄漏监测中图分类号TP274+5文献标识码A国家标准学科分类代码440.55Researchonpipelineleakdetectionbasedondynamicpressuresignal12LinWeiguoZhengZhishou1(
3、CollegeofInformationScienceandTechnology,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China)2(ChinaMetrologicalTechnologyDevelopmentCorporation,NationalInstituteofMetrology,Beijing100013,China)AbstractPipelineleakdetectionbasedonthesignalfeatur
4、esofpiezoelectricsensorisproposedThepiezoelectricsensoriscomparedwiththepressuresensorfortheadvantagesanddisadvantagesinpipelineleakdetectionThearchitectureofthepipelineleakdetectionsystemisintroducedTheshapeandtheinsidestructureofthepiezoelectric
5、sensorarealsodescribedThecharacteristicsoftheleaksignalintimedomainandfrequencydomainareanalyzedTheleakdetectingandlocatingmethodsaregivenApplicationshowsthattheproposedmethoddetectspipelineleakrapidlyandprecisely,anditworksreliably.Keywordspipelin
6、eleakpiezoelectricdynamicpressuresensorsignalfeatureleakdetection[6][7][8][9]法、压力梯度法、实时模型法、质量平衡法、统计决[10][11][12]1引言策法、应力波法和声发射法,其中,由于负压波法只需要在管道两端安装压力变送器,具有仪表施工量小、原油管道运输在世界经济中扮演着越来越重要的角色,成本低、安装、维护方便的特点,因此得到了广泛应用。但是由于管道老化、泥石流、打孔盗油等原因,输油管道经常但是,目前各
7、种管道泄漏检测技术都没能很好地解发生泄漏。不管是从社会和经济的角度还是从环保和能源决泄漏检测响应速度、系统鲁棒性和可靠性、泄漏检测灵的角度来看,管道泄漏监测和定位都是非常必要的。敏度、定位精度和系统成本之间的关系,其关键问题是没管道泄漏检测技术发展至今,已经涌现出许多方法,能很好地解决泄漏检测灵敏度和减少泄漏误报之间的矛大体上可以分成基于硬件的方法和基于软件的方法两盾。究其原因是泄漏检测和定位技术缺乏自适应性,而[12]类。基于硬件的检测方法主要有:直接观察法、泄漏检且泄漏检测系统的性能很大程
8、度上取决于数据采集仪表[3][4][5]测电缆法、示踪剂检测法和光纤泄漏检测法,其中的精度和分辨能力,从而可靠性和鲁棒性差。虽然文献基于光纤传感器的管道泄漏检测方法越来越受到人们的[1]提出了进行管道泄漏自适应检测及定位的思路,文献重视。基于软件的管道泄漏检测方法主要有:负压波[5]提出了基于光纤传感器提高泄漏检测灵敏度的方法,*本文于2006年4月收到。908仪器仪表学报第27卷文献[13]提出了基于卡尔曼滤波器精确确定信号中泄漏为1.8MPa和0.2
