[发明专利]输油管道微泄漏检测方法

摘要

本发明公开了一种输油管道微泄漏检测方法。该方法过程包括：在管道沿线里程桩处设置强磁铁；在待检测管段首端将球形内检测器发射到管道内；在预定的时间内，在待检测管道末端收球；传输球形内检测器内存储器所记录的声音、加速度、磁及时间数据到计算机；分别处理磁信号、声音信号、加速度信号得到信号的幅值与时间的关系图，提取声音异常信号确定泄漏点出现的时刻，根据球形内检测器的周长及泄漏点时刻与某个磁尖峰信号时刻之间加速度信号的周期数，确定泄漏点与某个里程桩之间的距离。本发明的优点：本方法检测灵敏度高，不易发生卡堵，使用方便，定位准确。

主权项

一种输油管道微泄漏检测方法，该方法所采用的装置为检测输油管道泄漏的球形内检测器，该球形内检测器，包括球形承压铝壳体及铝壳体内的电子装置，球形承压铝壳之外是聚氨酯泡沫层，其上开设锥形孔，壳体内设置接口电路板、核心电路板、电源电路板；在接口电路板上设置电子器件，包括Mini USB接口以及上电和断电机械开关、状态指示灯；在核心电路板上设置有ARM处理器，与该处理器连接的电子器件是：IMU惯性测量单元，该惯性测量单元内含三轴加速度计、三轴磁力计与三轴陀螺仪，A/D模数转换器，晶体振荡器，USB接口，SDRAM内存，NAND Flash存储器，Micro SD存储卡，其中在A/D模数转换器之前依次是抗混叠低通滤波器、前置放大器和驻极体电容传声器；接口电路板与核心电路板通过6芯排线实现电气连接；在电源电路板设置有可充电锂电池及电源模块；电源电路板通过8芯排线与核心电路板实现电气连接；检测输油管道微泄漏的方法，其特征在于包括以下过程：1)在管道沿线设置的里程桩下方的输油管道左右两侧设置N极、S极相对的强磁铁，并对设置的每组强磁铁进行编号，分别为M0，M1，M2......Mk，k为设置标记点的个数，记录各编号强磁铁与各编号里程桩的对应关系；2)将上好电的球形内检测器放入待检测管段首端的清管器发球筒内，按照清管器发球流程发球，将球形内检测器发射到管道内，球形内检测器在管内油品的推动下滚动，在滚动过程中，在同一时刻开始，由球形内检测器的驻极体电容传声器采集沿线的声音信号，由加速度计采集球形内检测器滚动的加速度信号，由磁力计采集球形内检测器滚动过程中其周围的磁信号，由时间芯片记录时间信息，将采集到的上述四种信息存储至Micro SD存储器中；3)根据管道内油品的平局流速及管道长度，推算球形内检测器到达输油管道待检测末端的时间，当球形内检测器通过设在待检测管道末端收球筒上的球通过指示器时，由清管器收球筒回收该球形内检测器；4)打开回收的球形内检测器的密封头，通过USB线缆连接球形内检测器内接口电路板上的Mini USB接口与计算机，传输球形内检测器内Micro SD存储器所记录的声音、加速度、磁及时间数据；5)利用上位机程序处理分析采集到的数据，确定输油管道的泄漏点及其位置，具体步骤如下：(1)对磁信号进行滤波、降噪处理，得到磁信号的幅值与时间的关系图，其中在强磁铁处磁信号突现尖峰，各尖峰时刻分别记为T0，T1，T2.....Tn，相邻两个尖峰时刻的时间差表示相邻两个里程桩的距离。(2)对声音信号进行滤波、降噪处理，得到声信号的幅值与时间的关系图，分 析确定泄漏引起的声音异常信号，所述的声音异常信号是在平稳的声音信号中突现的尖峰幅值声音信号，提取该声音异常信号所对应的时间点，并对其进行编号，分别为t0，t1，t2.....tm，m为检测到的声音异常信号的数目，对比声信号与时间关系图和磁信号与时间关系图，确定某声音异常信号时刻ti位于哪两个磁尖峰信号时刻Tj、Ts之间，并确定该声音异常信号时刻ti与磁尖峰信号时刻Tj或Ts时间差较小的一个磁尖峰信号时刻；(3)对三维加速度信号进行滤波、降噪和矢量合成，得到合成加速度信号的幅值与时间的关系图，合成的加速度信号呈现出周期性的变化，加速度信号的一个周期对应球形内检测器在管道内滚动一周，计算声音异常信号时刻ti与Tj、Ts时间差较小的一个磁尖峰信号时刻之间的加速度信号的周期数T，已知球形内检测器的周长S，根据公式X＝TS可确定该声音异常信号ti距离某磁铁标记点Mj或Ms的距离，也即某泄漏点与磁铁标记点Mj或Ms对应的里程桩号之间的距离X。