CN104919295B - 用于监控、管理和检测流体输送管道的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于监控、管理和检测传输流体的金属管道的网络的结构完整性、定位泄漏点及评估任何失效或故障的系统和方法,包括:放置在油或气管道(2)上的若干检测装置(1),其按给定距离间隔开,并固定地放在所述管道(2);以及通过通信线路(5)连接到所述检测装置(1)的中央数据处理装置(4),用于从后者接收检测数据;其中所述装置(1)包括能够测量一个或多个物理量的传感器;其中所述处理装置(4)实时地处理从所述检测装置(1)接收到的检测数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于获取的正常工作状态的知识来惯性分析管道网络的刚性结构的运动和关于磁/电/声应力的结构运行情况的系统,目的在于通过采用分布式智能多传感器装置和使用结构本身作为敏感元件,对结构本身的运行情况分析,以检测结构损伤和可能危害结构完整性的现象;系统还具有确定故障类型及自我限制该损伤的功能。
特别地,本发明涉及一种对因第三方入侵导致的油气管道失效和故障进行监控和预防性检测的系统和方法。
背景技术
本领域的发展现状中,有很多用来管理管道输配网络的结构件的方法和技术。所有这些方法和技术都是为了,在出现腐蚀或者因积垢、沉积或积淀影响流量后,防止由外部和内部的作用者所作出的任何可能改变结构完整性的行为。为了能够立即干预纠正并恢复正常工作,确定管道内发生完整性改变的现象所在的位置具有基础性意义,无论该现象的起因是自然事件或者是无意或有意的人为事件造成。
所有输送液体和气体的管道目前是通过具有监测、管理和控制功能的系统来进行管理,利用该系统,有可能观察整个网络的情况,并根据工作需要进行远程操作。
从文献US6155292可知,其提出了一种监测和预测总水管的损伤的系统,该系统设想使用沿输送水的管道分布的传感器。
然而,文献US6155292中描述的系统的设计只可以有效地用于水管道,但不能被有效地应用于油气管道。
事实上,水管道中的流动通过重力发生,而在油气行业,则是是通过推力泵使油或气移动于管道内,推力泵会产生干扰声,因此频繁出现的干扰声将盖住因泄漏而产生的响声。所用传感器通过流量计控制管的流量,而所用地震检波器和加速度计的功能是控制结构内受到的振动,该振动也将被推力泵频繁出现的干扰声遮住。超声具有在有限距离下检测泄漏存在与否的功能,但是,在将超声技术应用于油气管道时,超声波也将被泵的干扰声遮住,除非是非常大范围的泄漏,而目前相关领域已经存在能够发现这种大范围泄漏的系统。
此外,为水管道设计的系统不能处理或解决记录关于由第三方入侵所作出的预报警问题,而该问题在油气管道的情况下能非常深刻地感受到并且经常出现。
发明目的
本发明的目的在于,克服已知方案的缺点,并提出用于预防性监测油气管道网络的失效和故障的系统和方法,该系统和方法能够实时工作以确保对整个网络的全天候监测,确定故障源头处的地理定位位置,识别损坏结构完整性的类型和原因,以及计算任何可能泄漏的程度。
特别地,通过一种系统和一种方法来构成本发明的特定目的,该系统和方法能够自动发现因非法打孔破坏造成的可能泄漏以及发生泄漏的位置,而且,该系统和方法能够立即通知给工作人员,并按地理相关的方式显示该破坏的确切位置。
发明内容
上述目的是通过提供根据所附权利要求之至少一者的系统和方法予以实现。
本发明的主要优点在于,根据本发明,自动和分布式感应和通知系统实时地给气/油管道工作人员提供管道附近的诈骗式打孔或挖掘破坏的警报,因此能够及时地对入侵行为作出反应,以防止损坏结构及随之发生的修理和维护成本。
本发明另外的优点在于,提高系统的安全性,减少管道的损坏程度,降低相应的成本,缩短系统和产品供给的停工期,改善系统操作者和分布式网络管理者之间的沟通手段,以及延长结构的使用寿命。
附图列表
从下面的以非限制性示例方式提供的描述和附图,本领域技术人员将更加容易理解上述及另外的优点,其中:
-图1是根据本发明的系统的示意性视图;
-图1a再现了图1的a-a横截面;
-图2示出了根据本发明的检测装置的功能示意图;
-图3a-3d分别示例性地示出了所监测的结构受到碰撞后,根据系统的检测装置的传感器作出的检测,所处理随时间变化的侧倾角(rpyroll)、俯仰角(rpypitch)、横摆角(rpyyaw)及三维向量位移值(qq2)的检测;
-图4示出了在所监测的结构受到碰撞后,通过系统的相应检测装置的每个传感器在多个位置检测到的角度(rpyroll,rpypitch,rpyyaw)和三维向量位移(qq0-qq3)随时间变化的值的表格,该多个位置采用顺序索引(ID)依次记录于数据库内;
-图5示出了在一段管道/管路上执行多维采样的示例。
具体实施方式
参照附图,其描述了根据本发明的一种系统。
该系统实际上是一种综合遥测和控制系统,用于在刚性结构受到应力/出现泄漏(无论是否意外)时,采集和惯性分析刚性结构的运动及其运行情况。通过定位和使用由微处理器控制的智能多传感器换能器1(振动、成像、电磁场变化、扰动、环境感知、微波、超声波)来实现系统的测量。该微处理器固定安装在待检测结构2上。
在本说明书中,“换能器”、“状态检测器”或“传感器”可以理解为能够检测任何(热、光、磁、力学、化学性质等等)类型的多维物理量并将其转化成为其它某些类型的量的设备,该其它某些类型的量通常是电信息(电压或电流)或已编码数字信息。
通过解释使用各种换能器1获得的磁/电/声测量,可以确定结构2的正常工作状态及其各种可能的故障或改变,目的是发现结构的可能危及其正常运行和完整性的任何损伤或泄漏。通过(GSM、WiFi、有线等类型的)多系统/多信道通信,传输由固定安装在受管控结构上的换能器检测到的信息,该结构也能够进行区域的检测,即使中间设备不能正常工作。通过同时实现于同一个设备/换能器1上的多种通信方式,利用传感器网络即WSN(无线传感器网络)类型的传感器网络和设备,可以保证达成这一功能。
本发明的创新性在于,应用固定/静态管道或结构2上的前述设备/换能器来控制、监测和管理结构,还在于确定/发现管道/结构2的改变/损坏/泄漏。
系统还包括中央装置4,其分析被系统视为是平均参考值的改变的突显故障/泄漏的信号。
中央装置4通过给各个测量设置阈值而工作,籍此,其感知状态的变化,从而开始基于由沿管道2分布的各传感器和设备感知的内容的经验学习。通过经验学习,可以迅速地确定相对于已知状态的由中央装置4控制的整个结构的检测状态的变化,从而提供一种新的综合系统来控制管道2以及检测任何改变、故障或泄漏3。
通过中央装置4执行的后处理,实现数据的分析,以创建关于一段管路或整个管道2的经验模型,从而为所应用的每个测量和检测装置确定整个系统的功能过滤器和相关联的运行日期和时间。
通过近乎实时地重新处理由所有换能器得到的各种测量,系统应用到的上述功能能够读取和解释所接收的信息,以持续地控制结构/管道2,还能够设置一种新颖的连续且稳定地控制固定结构的方法,并且在特定管道的情况下能够对其进行全天候的监测。
通过上述经验学习的解释,可以设置和确定任何可能的背离停止状态的偏差和/或任何超出个别段管路或整个管道所设置的极限阈值,从而能够突显改变/故障/泄漏3。
该系统设计为提供上述换能器的动态显示或功能性面板,藉此,可以监测应用于管道2的各个设备的整体操作和点对点操作,检测换能器感知的故障/泄漏及其地理定位,从而成为控制应用于管道的传感器系统及其所检测事件的并联系统,能够定义若干个严重性程度及若干个干预措施,以确保组成系统的各分布式设备的正常运行。
这种创新性思路设想创建的实时系统能够:
·二十四小时监测整个网络;
·检测失效或故障起始点的地理定位;
·确定结构完整性在哪些方面遭到危害,且故障背后的原因;以及
·计算可能的泄漏3的程度。
因此,根据本发明的系统是基于对运行情况模型的实时分析而得到,该模型是从关于所监控的整个管道2的采集数据以及所获得的基本知识推导得到,该采集是通过安装在管道2本身的状态换能器的网络实现。
此外,系统将一直被适时地引用的数据集看作物影照片;系统执行对比分析,目的在于遮挡背景噪声或者复现噪声,这些噪声的起因可以是自然现象例如风、鸟、动物碰撞、牛群羊群从地面经过、下雨等等,或者是人类日常活动,或者是推力系统例如泵和电磁阀的运行及维修工作。
由于本发明,通过分析所采用的模型,以及通过多维状态检测器的网络,系统因而可以确定何时所设置的限制何时被超越或者根据预设规则确定何时出现可能被认为是危险的情况,并在检测到未被确定的异常情况下产生预报警;当肯定地确定是异常的情况时,系统将产生即时报警。
有利的是,装置4能够:
-动态且实时地显示有关沿管道2发生的整个情况,并指出所要描述的信息的状态或状况正在由谁产生、产生于何处以及产生的内容;
-通过所提供的通信装置,立即通知所设想的整个组织结构链;以及
-立即获得位置数据,以找出具体的穿孔现象的位置和/或正发生泄漏3的位置。
通过控制中心可以实现监督、管理和控制,为了安全起见,可以按照大面积中心、中型面积中心和局部中心等方面来重复控制中心。
在紧急情况下,每个结构,不论其地理位置,都可以取得控制权并接管任何级别的分级控制。
最后,由于系统是基于实时地从所应用的若干个换能器采集信息,因此可以获得强有力的监控工具,能够提供关于整个管道2的完整性状态的指示,以及能够检测结构的任何改变。
有利地,根据本发明,系统提供了一种有效的解决方案,用以防止泄漏和/或用以防止为了从中抽出输送的产品而对管道进行的任何故意打孔。
所描述的系统事实上能够自动确定因打孔破坏造成的泄漏3,定位正发生该破坏的位置,并立即通知工作人员,并按地理相关的方式显示该破坏的确切位置。
更详细地,该用于检测泄漏和防止管道穿孔的系统展现为两个子系统:
-监督和管理,能够通过动态图像表现来监测所管控的整个管道2;
-检测破坏(第三方入侵)或者检测可能无意中造成管道2故障或毁坏的非法挖掘,这个子系统管理安装在现场的整套换能器,并将信息提供给监督和管理子系统。
为了实现对管道2的综合监测,系统以综合遥测系统为基础,采集和分析不同来源的信息、振动、图像、电磁场变化、扰动、环境感知、微波、超声波等等,使用运行情况模型来解释和检测所获得的实际影像,从而检测任何异常运行情况,确定出异常运行情况,并在必要时候进行干预以修复任何可能的损坏。
优选地,系统架构基于蜂窝结构,其中,每个装置1构成一个能够向最近的装置建立多路通信的单元。以此方式,通信网络由装置1本身构成,不需要其它网络结构。
根据本发明并参照附图,装置1以状态检测装置的形式分布地设在现场,并相对于管道固定,藉此,利用多维换能器,装置4可以感知环境的变化。然后,提供协调和处理模块以便于中央装置对数据的接收,以及根据所安装的新多维状态检测装置的环境,提供能够多元化管理能源的自主供应模块。
有利的是,所使用的通信模块能够通过无线网络和有线网络,无论是铜线或光纤,并通过使用管道本身作为通信介质,来进行通信。
所有运动的事物都可以改变周围环境。在自然界,当动物察觉到归为正常情况的原状和已出现的改变之间的不同时,它们将注意到危险的存在;在吵闹的丛林中,突然安静是明显的警告信号,同样地,不同于正常情况的噪声将肯定被认为是表示可能有危险的信号。
上述系统恰恰基于这样的性能,即倾听和感知环境,通过关于各种具体环境的运行情况的分析,根据之前引入的信息以及所获的的经验,能够采集异常情况,并确定出其起源和原因。
由于系统具有基本的参考模型,基于其最初打开,也能够确定出可能的故障;这意味着可能以图形方式表现出管道2的地图并指出所发现的故障。
通过最新一代的状态检测器可以实现关于环境的信息检测,为了能够分析基于来自管道2的信息构建的复杂传感器图像,可以适当设计该状态检测器。
系统的“感官能力”显然足以胜任它们工作的环境和场地:像生活在深海的鱼儿,或者像生活在地下的鼹鼠。系统能够通过换能器倾听管道2的关键性信号。通过提供能够同时检测若干维度和物理量的多维状态检测装置,换能器能够检测不同的量。
图3a-3d示例性示出了所监测的结构受到碰撞后,根据系统的检测装置检测到的随时间变化的侧倾角(rpyroll)、俯仰角(rpypitch)、横摆角(rpyyaw)及位移值(qq2),而图4示出了在所监测的结构受到影响后,通过系统的相应检测装置的每个传感器在多个位置检测到的角度(rpyroll,rpypitch,rpyyaw)和三维向量位移(qq0-qq3)随时间变化的值的表格,该多个位置采用顺序索引(ID)依次记录在数据库内。
图中出现的曲线突显了合并从传感器的基本测量导出的各种操作的影响。曲线图的水平轴(x轴)始终表示时间轴;显示在另一个轴上的是聚合了基本传感器的功能的测量。纵轴上显示的是横摆角、俯仰角和侧倾角的程度以及四元数QQ0、QQ1、QQ2、QQ3的综合测量的数目,用于计算空间中点的位置以及由处理传感器测量的数据而得到的结果。
此外,根据特定的程序设计或者如果中央装置4需要,装置1能够产生从纳米到米范围的电磁频率(频率、微波、振动、超声波)。
由于上述特征,通过所述装置1,可以获得管道系统的运行情况分析所需要的所有数据,而且,使用已知的资源,例如加入预定幅度的信号,通过靠近发射器装置的单元及发射器装置本身对该加入的信号进行检测,可以分析反射、失真和衰减,并可以根据这些分析,更容易且准确地确定出关于最初打开的管道2的情况。
可以证明,在一段已打孔的管道中,根据环境经验很难确定出正常的运行情况模型,系统将由泄漏3产生的环境噪声视作正常情况的一部分。
相反地,如果系统能够引入其自身的标准信号,还使用现有技术,可能能够检测出任何可能的损坏及任何可能的泄漏。
所提供的状态检测装置相对于管道2固定,并包含在专门提供的结实的机械容器中;所有电子产品能够承受猛烈的碰撞而不被损坏。
没有相对于管道固定的每个结构配备有另外的换能器,用以检测是否有人或机器出现在结构附近,并产生预报警。
提供自主部件形式的用于生产电能的供给系统,该系统不必人为供电,而是可以利用环境特征来产生能量,并能够利用非传统能源,例如太阳辐射、热力差异及振动等。
系统全被设计成同一个供电网络的部件。
对于因无意或故意打孔造成的泄漏3的检测,考虑到要呈现出的操作中的关键性能,已经设计出了可能的解决方案。
根据本发明的一个有利方面,考虑到安装难度以及实施成本和运营成本,所采用的技术方案利用成熟的技术,并考虑到管道2是由极好地传导振动的金属材料制成,创建沿整个管道2安装的多维度且多功能的状态检测装置网络,以便检测出任何类型的机械振动和电磁振动。
通过上述振动的分析,并考虑到所有所关心的测量的各种状态变化,从而能够确定出破坏或第三方入侵,并且,由于换能器沿直线的基准点固定,因此不难跟踪到实施故意破坏管道2的位置。
因此,能够通信且其本身起网络作用的适当数量“n”个自主的外围装置1可以沿整个管道2安装,使得整个网络能够保持受到管控,不仅可以管控有关的破坏,还可以通过分析电磁振动,管控有关的可检测的故障或问题。
根据本发明,该方案设计为按更长的距离隔开放置,并设计成控制管道2的所有惯性运动,包括任何可能的沿结构或其一部分的轴的毫米波移动。
事实上,所使用的传感器是源自设计用于具体控制航空器的航电/航空的传感器。使用传感器来确定三维空间中的位置,并通过复杂的反馈信息纠正位置,该反馈信息是通过比较给定时刻预设位置和实际检测到的位置而得到。
更具体地,装置1为复杂智能传感器,由基本传感器构成,例如:
·三轴加速度计:
·三轴陀螺仪;和
·三轴磁力计,
其为每个装置1的处理装置9提供基本信息,在通过基于“四元数”类型的数学逻辑的算法来合并数据的逻辑中,该基本信息由与它们相关的CPU 9处理,也由于使用MEMS技术,使得能够检测三维空间中的微移动。
在处理数据时,也可以使用扩展卡尔曼滤波器,以便提高所处理的结果量的精确程度。
装置1可以包括其它基本传感器,例如:
·高精度压力表(具有10-30cm精度的测高检测)
·用于测量智能传感器内检测到的温度的设备;和
·超声接收器,用于检测声音传播速度,以便确定构成管道元件的材料类型。
根据本发明,所有这些基本传感器的功能不是提供对任何故障的检测的直接测量,而是提供校正值,然后该校正值被转换成数学变量,目的是修正所测量的基础量,至于它们具有的感测变化的功能,其依赖于已经铺设好一段管道并且该管道已开始工作的场地。
另一个重要的特点是,根据所要求的精度和性能,以及为了理顺具有长度甚至为数千公里的结构的应用,每距离1-5km使用装置1。
本文提出的系统基于通过旨在自学习的专家系统获得的运行情况模块,基于获得的临时信息,在结构化清晰的数据库中整理,并遵守本领域技术人员定义的预设规则。
智能传感器内部的通信结构具有模块化特征,并基于不同通信模块传输和互连的公共总线,以便保证在即使使用若干个从光纤到无线通信的多种传输模式的重要环境中的通信。网络结构使得能够冗余网络,其中,每个检测装置可以通信,并通过重新路由信息以网状广域网的逻辑方式取代另一无功能部件。
通信模块和供电模块形成智能传感器的一部分,因此都包含在相同的机械结构中,该结构需要使用两种模式固定到管道。第一种是使用一个金属带,其像一个环围在管道上,该金属带顺着管道的界面的曲率延伸,束缚所提供的智能传感器的机械部件;第二种模式使用相同的机械结构,其在可能的情况下通过螺栓栓到管道。在所有情况下,必须始终给予最大程度的关注,以确保为了运动传输的目的而将机械部件附到管道,并相对于其固定。
运行时,该系统的工作如下:
·系统通过装置1获得从瞬间变化(例如旋转、位移、加速度、温度或压力变化)得到的数据,该瞬间变化是由管道构成的刚体环境引起,并与给定时刻的关于正常工作状态的指定扰动现象(例如,第三方入侵,在附近的挖掘、倒塌)相关;
·系统使用从由重新汇总的经验和通过运行情况模型得到的特定设施而获得的经验导出的数据库,相关联通过传感器网络获得的数据;
·系统分析从每个角度检测到的运动,以便确定哪个运动落入正常的参数范围内,发现所产生或引起的明显变化,并拍摄位于重复循环的时间轴上的划分为最小明显信息量的集合;
·系统确定故障类型,检查可能危及设施的性能和结构完整性的异常情况,能够干预异常情况,以便防止或控制破坏。
然后,自动地:
-系统产生报警;
-系统还根据最靠近故障起始点的传感器的物理位置,确定故障起始点的地理定位;
-系统确定出结构完整性的受损类型和原因;
-系统动态且实时显示关于沿管道发生的事情的整个情况,并指出所要描述的信息的状态或状况正在由谁产生、产生于何处以及产生的内容;
-通过所提供的通信装置,立即通知所设想的整个组织结构链;以及
-系统立即呈现出可用的位置信息,以定位发生特定现象的位置。
在一种优选实施方式中,装置1配备用于检测线性和角度加速度、磁场、温度变化、压力变化以及超声波的传感器,其提供这些技术特征:
·微处理器:16-32位;
·三轴加速度计:±2g、±4g、±8g、±16g,可编程线性加速度;
·三轴磁力计:从±1.3高斯至±8.1高斯;
·三轴陀螺仪(滚动、俯仰、偏航):16位数据输出,可选择±250°/s、±500°/s、±2000°/s;
·灵活的接口:CAN、USART、SPI和I2C串行接口;USB 2.0;
·用于外部输入的8个ADC通道;
·压力传感器:其为超紧凑型的绝对压阻传感器,它包括单片敏感元件和能够从传感器获取信息并将数字信号供给到外界的IC接口;绝对压力范围:260-1260mbar;高精度模式:0.020mbar RMS;
·温度传感器:其为通过两个SMBus-2.0兼容的电线通信的数字传感器;温度可以通过用户设置的9-12位的精度测量:9位时,最小的步长为0.5℃;12位时为0.0625℃;在预定精度(10位,0.25℃/LSB)时,转换时间表面上是21毫秒;工作温度:从-40℃至+125℃;
·遵守能源效率且保证对输电线的极低维护级别的极低能量吸收。
根据优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离授予保护的范围,可以设计等同变异体。
Claims (12)
1.一种用于监控、管理和检测流体输送管道的系统,所述系统用于检测第三方入侵的破坏、定位泄漏点,所述系统包括:
放置在油或气管道(2)上的若干检测装置(1),其按给定距离间隔开,并固定地放在所述管道(2);
通过通信线路(5)连接到所述检测装置(1)的中央数据处理装置(4),用于从后者接收检测数据;和
用于在检测之后可以被激活以报警和自动通知的装置;
其中,由检测装置(1)提供给中央数据处理装置(4)的每个测量或检测的数据随时间变化,
其中,所述检测装置(1)包括固定地设置于管道(2)的容器(6),
其中,所述检测装置(1)包括容纳在所述容器(6)内的多个传感器,能够相对于预设参考阈值检测和测量如下物理量中的一个或多个:线性和角度加速度、磁场、温度变化、压力变化及超声波;
其中,所述检测装置(1)包括用于在检测装置(1)和中央数据处理装置(4)之间通信的通信模块(8);
其中,所述检测装置(1)包括关联到所述传感器和所述通信模块的外围处理装置(9);
其中,根据网络架构,所述检测装置(1)彼此通信;和
其中,所述检测装置(1)设置为用于通过对其受到的线性和角度加速度的测量,检测速度变化和方向变化,以及用于在多个位置检测管道的随时间变化的测量数据;
其中,所述中央数据处理装置(4)实时处理从所述检测装置(1)接收的检测数据,基于由沿管道(2)分布的检测装置(1)感知的内容的经验学习,通过经验学习确定相对于已知状态的由中央数据处理装置(4)控制的整个结构的检测状态的变化,以检测管道的异常行为;
其中,系统还包括关联到所述中央数据处理装置(4)的监督和管理子系统,其能够通过动态图像表现来监测所管控的整个管道,还包括用于检测能造成管道(2)故障或毁坏的破坏或碰撞的子系统,其关联到所述多个检测装置(1),并将检测到的信息提供给所述监督和管理子系统。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统的所述检测装置(1)的至少一部分传感器形成无线传感器网络(WSN)型的冗余网状网络,其中每个检测装置通信,并可以取代另一无功能装置。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统的架构基于蜂窝结构,其中每个检测装置(1)构成一个能够向最近的装置建立多种通信的单元。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,每个所述装置(1)包括:
电子的协调和处理模块,用于协助所述中央数据处理装置(4)接收数据;
能够根据安装有检测装置(1)的环境管理多元化能源的自主供应模块(7);和
通信模块(8),能够通过有线网络以及通过无线网络,使用管道本身作为通信介质来进行通信。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,根据特定的程序设计或者如果所述中央数据处理装置(4)需要,所述检测装置(1)设置有能够产生从纳米到米范围的电磁频率的装置。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,包括另外的换能器,其不受管道(2)约束,能够在所述结构的附近检测是否有人或机器出现,并基于检测事件产生预报警。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述检测装置(1)包括:
-三轴加速度计;
-三轴磁力计;
-三轴陀螺仪;
-灵活的接口;
-用于外部输入的多个通道;
-压阻绝对压力传感器,其具有小于0.05豪巴,以及200-1500豪巴的绝对压强的应用范围;
-数字温度传感器,其具有设置在1℃和0.05℃之间的精度,且工作温度从-50℃至+150℃;和
-超声接收器,用于对所检测的声音的传播速度的检测,以确定构成管道(2)的元件的材料类型。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述压阻绝对压力传感器具有0.02豪巴的精度以及260-1260豪巴的绝对压强的应用范围;所述数字温度传感器具有设置在0.5℃和0.0625℃之间的精度,且工作温度为-40℃至+125℃。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述容器(6)为金属容器,其通过金属带或者通过管道本身的机械结构来稳定地固定于管道(2),所述金属带顺着所述管道的截面的曲率延伸,束缚所述检测装置(1)。
10.一种用于监控、管理和检测流体输送管道的方法,所述方法用于定位泄漏点,其通过系统实现,所述系统包括:
按给定距离彼此隔开并固定地放在油或气管道(2)上的多个检测装置(1);
通过通信线路(5)连接到所述检测装置(1)的中央数据处理装置(4),用于从后者接收检测数据;
其中所述检测装置(1)包括传感器,其能够相对于参考阈值测量如下物理量中的一个或多个:线性和角度加速度、磁场、温度变化、压力变化和超声波,所述物理量在所传送的流体的一段通道的外侧被检测,所述检测装置(1)还包括通信模块(8),
其中,所述方法包括以下步骤:
a) 获取正常工作状态下的检测数据,用以获取正常工作状态下的知识,所述检测数据随时间变化;
b) 通过给各个被检测的物理量设置阈值,处理所检测的数据,以确定所有检测到的测量值的平均值,以获取经验数据,以及通过所检测的数据定义管道的运行情况模型;
c) 在检测到测量值落在参考阈值之外或者检测到测量值相对于参考阈值发生改变的情况下,基于经验数据,使用检测数据过滤器,评估检测到的测量值的大小,并计算或定义相关的故障,实现管道的运行情况分析;和
d) 识别管道的异常行为,识别故障,并定位检测事件或已经发生故障的泄漏(3)的位置;
其中,所述中央数据处理装置(4)实时处理从所述检测装置(1)接收的检测数据,基于由沿管道(2)分布的检测装置(1)感知的内容的经验学习,通过经验学习确定相对于已知状态的由中央数据处理装置(4)控制的整个结构的检测状态的变化,以检测管道的异常行为。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,还包括系统的自检查的步骤。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法,其特征在于,按1公里和5公里之间的距离间隔设置所述检测装置(1)。
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