CN104763879A - 查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统，其中方法包括：利用分布式光纤管道泄漏检测系统检测管道泄漏点的位置信息，并将其发送至地下管道电子标识系统；地下管道电子标识系统根据管道泄漏点的位置信息查找埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息；根据查找到的管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，利用标识器探测设备获取管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息，最后根据管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息以及管道泄漏点的位置信息，查找管道泄漏点的实际位置。利用本发明的查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统，可快速查找到管道泄漏点的实际位置，大大提升了管道维护效率。

Description

查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统。

背景技术

管道输送是石油、天然气、水利输水、城市给排水的主要输送方式。随着管道应用越来越广泛，由于管材自身缺陷及各种自然（如环境腐蚀、地质变化、水流冲刷等）、人为（如施工损坏、人为破坏等）因素导致的管道泄漏事故频出且持续增多，不仅给国家和社会造成了巨大的经济损失，还酿成了太多起的环境破坏事件，更为严重的是造成许多人员伤亡事故。所以，管道泄漏事故，严重威胁着管道的安全运行。

目前，分布式光纤传感和光纤定位技术为在线检测长输管道的泄漏点提供了简单可行的办法。但是，当管道发生泄漏时,分布式光纤管道泄漏检测系统虽然能够通过光纤定位技术在系统中显示管道的泄漏点,但无法指导管道检修人员快速找到管道漏地点的实际位置，耽误管道创修时间，影响管道维护效率。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术的缺陷和不足，提供一种查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统，以指导管道检修人员快速找到管道漏地点的实际位置。

为实现本发明目的而提供的查找管道泄漏点的实际位置的方法，包括以下步骤：

S100，利用分布式光纤管道泄漏检测系统检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的所述管道泄漏点的位置信息发送至地下管道电子标识系统；

S200，所述地下管道电子标识系统根据所述管道泄漏点的位置信息查找埋设在所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息；

S300，根据查找到的所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，利用标识器探测设备获取所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息；

S400，根据所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息以及所述管道泄漏点的位置信息，查找所述管道泄漏点的实际位置。

在其中一个实施例中，所述查找管道泄漏点的实际位置的方法还包括以下步骤：

S100’，在地下管道沿线，每隔设定距离埋设所述地下电子标识器。

在其中一个实施例中，所述设定距离的范围为10米-200米。

在其中一个实施例中，所述步骤S300包括以下步骤：

S310，根据所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，利用所述标识器探测设备，查找所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置，并读取所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息。

在其中一个实施例中，所述管道泄漏点的位置信息为：距离初始端N米处管道发生泄漏，其中N>0。

相应地，为实现本发明目的而提供的查找管道泄漏点的实际位置的系统，包括分布式光纤管道泄漏检测系统、地下管道电子标识系统、地下电子标识器以及标识器探测设备；

所述地下电子标识器埋设在地下管道沿线；

所述分布式光纤管道泄漏检测系统、地下管道电子标识系统、标识器探测设备以及地下电子标识器依次通讯连接；

所述分布式光纤管道泄漏检测系统，用于检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的所述管道泄漏点的位置信息发送至所述地下管道电子标识系统；

所述地下管道电子标识系统，用于根据所述管道泄漏点的位置信息查找埋设在所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，并将查找到的所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息发送至所述标识器探测设备；

所述标识器探测设备，用于根据所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，查找所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置，并读取所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息。

在其中一个实施例中，所述地下电子标识器为多个，多个所述电子标识器相隔设定距离均匀埋设在所述地下管道沿线。

在其中一个实施例中，所述设定距离的范围为10米-200米。

在其中一个实施例中，所述分布式光纤管道泄漏检测系统包括光纤和泄漏分析主机；

所述光纤和所述泄漏分析主机通讯连接；

所述光纤，埋设在所述地下管道沿线，用于实时感应所述地下管道沿线的温度场变化；

所述泄漏分析主机，用于根据所述地下管道沿线的温度场变化，检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的所述管道泄漏点的位置信息发送至所述地下管道电子标识系统。

在其中一个实施例中，所述管道泄漏点的位置信息为：距离初始端N米处管道发生泄漏，其中N>0。

本发明的有益效果：本发明的查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统，通过利用分布式光纤管道泄漏检测系统检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的管道泄漏点的位置信息发送至地下管道电子标识系统，进一步通过地下管道电子标识系统根据管道泄漏点的位置信息查找埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，然后根据查找到的管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，利用标识器探测设备获取管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息，最后根据管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息以及管道泄漏点的位置信息查找管道泄漏点的实际位置。其通过获取管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息，缩小了管道泄漏点的实际位置的查找范围，根据查找到的管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息以及管道泄漏点的位置信息进行分析定位，可快速查找到管道泄漏点的实际位置，大大提升了管道维护效率。

附图说明

为了使本发明的查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本发明查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统进行进一步详细说明。

图1为本发明的查找管道泄漏点的实际位置的方法的一个实施例的流程图；

图2为本发明的查找管道泄漏点的实际位置的系统的一个实施例的结构图；

图3为图2所示的本发明的查找管道泄漏点的实际位置的系统的一个实施例的具体结构图。

具体实施方式

本发明提供的查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统的实施例，如图1至图3所示。

本发明提供的查找管道泄漏点的实际位置的方法的一个实施例，如图1所示，包括以下步骤：

S100，利用分布式光纤管道泄漏检测系统检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的管道泄漏点的位置信息发送至地下管道电子标识系统。

需要说明的是，分布式光纤管道泄漏检测系统能够利用单根光缆同时实现温度监测和信号传输，综合利用光纤拉曼散射效应（Raman scattering）及布里渊散射（Brillouin scattering）和光时域反射测量技术（Optical Time-DomainReflectometry）来获取空间分布信息。其中光纤拉曼散射效应用于实现温度测量，布里渊散射效应用于实现温度、应力测量，光时域反射测量技术用于实现定位，是近几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高科技技术。它能够连续测量光纤沿线的温度分布情况，测量距离可达30km—75km，空间定位精度可达米级，能够进行不间断的自动测量，特别适宜于长距离、大范围多点测量的应用场合。

由于管道内物质的外泄，会使管道泄漏处周围环境温度场发生变化，通过监测管道周围温度的变化就能有效监测到管道的泄漏。同时，对于挖沟接管或人为破坏地下管线时，也会产生温度的变化。利用分布式光纤管道泄漏检测系统可连续监测沿布缆方向管道的泄漏情况，实现管道泄漏的在线监测。分布式光纤管道泄漏检测系统能够分析出管道是否发生泄漏现象，同时对管道泄漏点进行空间定位。管道泄漏时系统将发出管道泄漏点的位置信息，例如，光纤N米（N>0）处管道发生泄漏。利用分布式光纤管道泄漏检测系统，实现管道泄漏的在线监测的具体实现过程为现有技术，此处不再冗述。

S200，地下管道电子标识系统根据管道泄漏点的位置信息查找埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息。

地下电子标识器埋设时其内部唯一的ID码与光纤及管道的规格、埋设地点的坐标、埋设点的埋深等信息建立对应关系，地下电子标识器的位置信息及其对应的管道和光纤的信息都储存在地下管道电子标识系统中。所以，地下管道电子标识系统根据管道泄漏点的位置信息便可查找到埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息。

S300，根据查找到的管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，利用标识器探测设备获取管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息；

S400，根据管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息以及管道泄漏点的位置信息，查找管道泄漏点的实际位置。

地下电子标识器埋设在地下管道附近，使用标识器探测设备发出电磁波信号对地下电子标识器进行定位查找，搜寻成功时标识器探测设备将发出提示声音。本发明中，标识器探测设备根据埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息对埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器进行定位查找，确定其实际位置（获取其实际位置信息）后，根据管道泄漏点的位置信息，在管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置的范围内实现泄漏点实际位置的快速查找。

本发明实施例提供的查找管道泄漏点的实际位置的方法，通过获取管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息，缩小了管道泄漏点的位置的查找范围，根据获取的管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息以及管道泄漏点的位置信息进行分析定位，可快速查找到管道泄漏点的实际位置，大大提升了管道维护效率。

作为一种可实施方式，本发明实施例提供的查找管道泄漏点的实际位置的方法还包括以下步骤：

S100’，在地下管道沿线，每隔设定距离埋设地下电子标识器。

为了实现管道泄漏点的快速查找，每隔设定距离将地下电子标识器埋设在管道和光纤沿线，地下电子标识器对应的埋设点的位置信息也可以作为光纤的物理刻度标志。

此处，相邻地下电子标识器之间的设定距离如果太大，则不利于对管道泄漏点的快速查找，若设定距离太小，对于长输管道，则需要埋设的地下电子标识器的数量过多，成本太高。所以，考虑到实际地下电子标识器安装成本及管道泄漏点检测成本，本发明中设定距离的范围为10米-200米，例如，选择10米、20米、50米、100米、150米或200米作为设定距离埋设地下电子标识器，均可快速查找到管道泄漏点，优选为50米，便于计算，查找效率高，而且节约成本。

具体地，步骤S300包括以下步骤：

S310，根据查找到的管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，利用标识器探测设备，查找管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置，并读取管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息。

实际操作时，管道检修人员可携带标识器探测设备查找到管道泄漏点的两端的地下电子标识器后，读取地下电子标识器的实际位置信息，再根据管道泄漏点的位置信息确定管道泄漏的实际位置。定位速度快，大大提高了管道维修效率。

作为一种可实施方式，管道泄漏点的位置信息为：距离初始端N米处管道发生泄漏，其中N>0。

补充说明，在野外搜寻时，可以先借助标识器探测设备内置的北斗模块导航至地下电子标识器附近，然后使用标识器探测设备发出电磁波信号搜寻地下电子标识器。搜寻成功后可以获取地下标识器附近的管道或其他设施信息，完成地下管道或其他设施的定位查找。

基于同一发明构思，为实现本发明目的而提供的查找管道泄漏点的实际位置的系统，如图2所示，包括分布式光纤管道泄漏检测系统100、地下管道电子标识系统200、标识器探测设备300以及地下电子标识器400；

地下电子标识器400埋设在地下管道沿线；

分布式光纤管道泄漏检测系统100、地下管道电子标识系统200、标识器探测设备300以及地下电子标识器400依次通讯连接；

分布式光纤管道泄漏检测系统100，用于检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的管道泄漏点的位置信息发送至地下管道电子标识系统200；

地下管道电子标识系统200，用于根据管道泄漏点的位置信息查找埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器400的位置信息，并将查找到的管道泄漏点的两端的地下电子标识器400的位置信息发送至标识器探测设备300；

标识器探测设备300，用于根据管道泄漏点的两端的地下电子标识器400的位置信息，查找管道泄漏点的两端的地下电子标识器400的实际位置，并读取管道泄漏点的两端的地下电子标识器400的实际位置信息。

根据管道泄漏点的位置信息以及标识器探测设备读取的管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息，进行分析定位，便可快速查找到管道泄漏点的实际位置。

需要说明的是，分布式光纤管道泄漏检测系统能够利用单根光缆同时实现温度监测和信号传输，综合利用光纤拉曼散射效应（Raman scattering）及布里渊散射（Brillouin scattering）和光时域反射测量技术（Optical Time-DomainReflectometry，OTDR）来获取空间分布信息。其中光纤拉曼散射效应用于实现温度测量，布里渊散射效应用于实现温度、应力测量，光时域反射测量技术用于实现定位，是近几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高科技技术。它能够连续测量光纤沿线的温度分布情况，测量距离可达30km—75km，空间定位精度可达米级，能够进行不间断的自动测量，特别适宜于长距离、大范围多点测量的应用场合。

由于管道内物质的外泄，会使管道泄漏处周围环境温度场发生变化，通过监测管道周围温度的变化就能有效监测到管道的泄漏。同时，对于挖沟接管或人为破坏地下管线时，也会产生温度的变化。利用分布式光纤管道泄漏检测系统可连续监测沿布缆方向管道的泄漏情况，实现管道泄漏的在线监测。分布式光纤管道泄漏检测系统能够分析出管道是否发生泄漏现象，同时对管道泄漏点进行空间定位。管道泄漏时系统将发出管道泄漏点的位置信息，例如，光纤N米（N>0）处管道发生泄漏。利用分布式光纤管道泄漏检测系统，实现管道泄漏的在线监测的具体实现过程为现有技术，此处不再冗述。

地下电子标识器埋设时其内部唯一的ID码与光纤及管道的规格、埋设地点的坐标、埋设点的埋深等信息建立对应关系，地下电子标识器的位置信息及其对应的管道和光纤的信息都储存在地下管道电子标识系统中。所以，地下管道电子标识系统根据管道泄漏点的位置信息便可查找到埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息。

地下电子标识器埋设在地下管道附近，使用标识器探测设备发出电磁波信号对地下电子标识器进行定位查找，搜寻成功时标识器探测设备将发出提示声音。本发明中，标识器探测设备根据埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息对埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器进行定位查找，确定其实际位置后，根据管道泄漏点的位置信息，在管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置的范围内实现泄漏点快速查找。

本发明实施例提供的查找管道泄漏点的实际位置的系统，通过利用分布式光纤管道泄漏检测系统检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的管道泄漏点的位置信息发送至地下管道电子标识系统，进一步通过地下管道电子标识系统根据管道泄漏点的位置信息查找埋设在管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，最后，利用标识器探测设备，根据管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，查找管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置，并读取管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息。根据管道泄漏点的位置信息以及标识器探测设备读取的管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息，进行分析定位，便可快速查找到管道泄漏点的实际位置。其缩小了管道泄漏点的位置的查找范围，根据查找到的管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息以及管道泄漏点的位置信息进行分析定位，可快速查找到管道泄漏点的实际位置，大大提升了管道维护效率。

作为一种可实施方式，地下电子标识器400为多个，多个电子标识器400相隔设定距离均匀埋设在地下管道沿线。

为了实现管道泄漏点的快速查找，每隔设定距离将地下电子标识器埋设在管道和光纤沿线，地下电子标识器对应的埋设点的位置信息也可以作为光纤的物理刻度标志。

此处，相邻地下电子标识器之间的设定距离如果太大，则不利于对管道泄漏点的快速查找，若设定距离太小，对于长输管道，则需要埋设的地下电子标识器的数量过多，成本太高。所以，考虑到实际地下电子标识器安装成本及管道泄漏点检测成本，本发明中设定距离的范围为10米-200米，例如，选择10米、20米、50米、100米、150米或200米作为设定距离埋设地下电子标识器，均可快速查找到管道泄漏点，优选为50米，便于计算，查找效率高，而且节约成本。

作为一种可实施方式，分布式光纤管道泄漏检测系统100包括光纤和泄漏分析主机；

光纤和泄漏分析主机通讯连接；

光纤埋设在地下管道沿线，用于实时感应地下管道沿线的温度场变化；

泄漏分析主机，用于根据地下管道沿线的温度场变化，检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的管道泄漏点的位置信息发送至地下管道电子标识系统200。

作为一种可实施方式，管道泄漏点的位置信息为：距离初始端N米处管道发生泄漏，其中N>0。

作为一种可实施方式，如图3所示，在长输管道10或光纤110沿线，每隔50m埋设一个地下电子标识器400。光纤110的起始端与解调仪130连接，解调仪130、分布式光纤管道泄漏检测系统100、地下管道电子标识系统200、标识器探测设备300以及地下电子标识器400依次通讯连接。解调仪130内部由封装光器件、激光器、数据处理等部分组成，主要用于整个系统的参数配置、信号采集、信号分析和分析结果输出等。实际操作时，管道检修人员可携带标识器探测设备查找到管道泄漏点的两端的地下电子标识器后，读取地下电子标识器的位置信息，再根据管道泄漏点的位置信息确定管道泄漏的实际位置。定位速度快，大大提高了管道维修效率。

在野外搜寻时，可以先借助标识器探测设备内置的北斗模块导航至地下电子标识器附近，然后使用标识器探测设备发出电磁波信号搜寻地下电子标识器。搜寻成功后可以获取地下标识器附近的管道或其他设施信息，完成地下管道或其他设施的定位查找。

本发明实施例提供的查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统，通过查找管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置，缩小了管道泄漏点的位置的查找范围，根据管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息以及管道泄漏点的位置信息进行分析定位，可快速查找到管道泄漏点的实际位置，大大提升了管道维护效率。

本发明提供的查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统，可用于各种长输管道的泄漏点的实际位置的查找，特别是对于油管、高压气管以及热力管这些一旦发生泄漏就会带来较大危害的长输管道，利用本发明提供的查找管道泄漏点的实际位置的方法及系统，可快速确定泄漏点的实际位置，使管道得到及时的维修，避免了由于延时带来的损失。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种查找管道泄漏点的实际位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100，利用分布式光纤管道泄漏检测系统检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的所述管道泄漏点的位置信息发送至地下管道电子标识系统；

S200，所述地下管道电子标识系统根据所述管道泄漏点的位置信息，查找埋设在所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息；

S300，根据所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，利用标识器探测设备获取所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息；

S400，根据所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息以及所述管道泄漏点的位置信息，查找所述管道泄漏点的实际位置。

2.根据权利要求1所述的查找管道泄漏点的实际位置的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S100’，在地下管道沿线，每隔设定距离埋设所述地下电子标识器。

3.根据权利要求2所述的查找管道泄漏点的实际位置的方法，其特征在于，所述设定距离的范围为10米-200米。

4.根据权利要求1至3任一项所述的查找管道泄漏点的实际位置的方法，其特征在于，所述步骤S300包括以下步骤：

S310，根据所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，利用所述标识器探测设备，查找所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置，并读取所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息。

5.根据权利要求4所述的查找管道泄漏点的实际位置的方法，其特征在于，所述管道泄漏点的位置信息为：距离初始端N米处管道发生泄漏，其中N>0。

6.一种查找管道泄漏点的实际位置的系统，其特征在于，包括分布式光纤管道泄漏检测系统、地下管道电子标识系统、地下电子标识器以及标识器探测设备；

所述地下电子标识器埋设在地下管道沿线；

所述分布式光纤管道泄漏检测系统、地下管道电子标识系统、标识器探测设备以及地下电子标识器依次通讯连接；

所述分布式光纤管道泄漏检测系统，用于检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的所述管道泄漏点的位置信息发送至所述地下管道电子标识系统；

所述地下管道电子标识系统，用于根据所述管道泄漏点的位置信息查找埋设在所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，并将查找到的所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息发送至所述标识器探测设备；

所述标识器探测设备，用于根据所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的位置信息，查找所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置，并读取所述管道泄漏点的两端的地下电子标识器的实际位置信息。

7.根据权利要求6所述的查找管道泄漏点的实际位置的系统，其特征在于，所述地下电子标识器为多个，多个所述电子标识器相隔设定距离均匀埋设在所述地下管道沿线。

8.根据权利要求7所述的查找管道泄漏点的实际位置的系统，其特征在于，所述设定距离的范围为10米-200米。

9.根据权利要求6至8任一项所述的查找管道泄漏点的实际位置的系统，其特征在于，所述分布式光纤管道泄漏检测系统包括光纤和泄漏分析主机；

所述光纤和所述泄漏分析主机通讯连接；

所述光纤，埋设在所述地下管道沿线，用于实时感应所述地下管道沿线的温度场变化；

所述泄漏分析主机，用于根据所述地下管道沿线的温度场变化，检测管道泄漏点的位置信息，并将检测到的所述管道泄漏点的位置信息发送至所述地下管道电子标识系统。

10.根据权利要求9所述的查找管道泄漏点的实际位置的系统，其特征在于，所述管道泄漏点的位置信息为：距离初始端N米处管道发生泄漏，其中N>0。