CN106322126A - 液体管道运输的链式飘浮球泄露检测系统 - Google Patents

Abstract

一种液体管道运输的链式飘浮球泄露检测系统，主要由链式漂浮球、GPS定位模块、通信模块、控制模块、电源构成；漂浮球放置于液体管道内时能漂浮在液体中间，跟随运输的液体一起运动，能够发现液体管道的泄漏，并定位管道泄漏的具体位置，通知控制中心及时进行处理修复。

Description

液体管道运输的链式飘浮球泄露检测系统

技术领域

本发明涉及一种液体管道运输的链式飘浮球泄露检测系统，以检测液体管道运输过程中的泄露事故，避免或减少由此引发的经济损失。

背景技术

管道运输是用管道作为运输工具的一种长距离输送液体和气体物资的运输方式，是一种专门由生产地向市场输送石油、水煤和化学产品的运输方式，由于管道运输距离长，由于自然腐蚀或人为因素，管道泄漏时有发生，由此带来巨大的经济损失，为了避免管道泄漏造成的经济损失，目前已经有多种方法进行管道的检测，如人工或动物巡检、利用传感器检测或通过流量数据进行分析等，这些方法都存在不同的缺点，实施起来也比较复杂，本发明提出一种液体管道运输的链式飘浮球泄露检测系统，可以在液体运输管道内部检测泄漏，并获得泄漏点的位置信息，减少泄漏造成的经济损失。

发明内容

本发明是要减少液体在管道运输过程中的泄露引发经济损失而提出的，使用本发明提出的液体管道运输泄露的链式飘浮球检测系统，能够及时发现液体管道的泄漏，并能初步判断出泄漏部位的大小，并定位管道泄漏的具体位置，同时迅速通知控制中心及时进行处理修复。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种液体管道运输的链式飘浮球泄露检测系统，主要由链式漂浮球、GPS定位模块、通信模块、控制模块、电源构成。

链式漂浮球由一串由小到大的漂浮球构成，漂浮球中空，可向内灌注液体，以使得漂浮球放置于液体管道内时能漂浮在液体中间，末端最小的漂浮球顶端是通信天线，以进行通信和接收GPS信号，漂浮球由覆盖有绝缘材料的电缆互相连接，GPS定位模块、通信模块、控制模块、电源可放置在同一个漂浮球内部，也可以分别置于不同的漂浮球内，以保证所有漂浮球都能漂浮在液体中间，各漂浮球的单元电路模块通过电缆互相连接。漂浮球放置于液体管道内部时，由于浮力作用，会漂浮在液体管道中，跟随运输的液体一起运动，当管道某处发生泄漏时，由于管道内外的压差，使泄漏处的压力突降，泄漏处周围的液体由于压差的存在向泄漏处补充，在管道内形成负压波动。此负压波从泄漏点向管道上、下端传播，并以指数率衰减，逐渐归于0，由于负压波的作用，泄漏点会对漂浮球产生吸力，漂浮球被吸往泄漏位置，同时由于漂浮球的大小不一，最小的漂浮球会首先被吸往泄漏位置，并从泄漏位置露出管道外，这时天线就能接收到GPS信号和通信信号，获得GPS定位信号后，唤醒控制模块和通信模块的工作，当判断出当前位置是泄漏点时，将当前的位置信息发送给监控中心以报告泄漏点。

GPS定位模块实现对当前位置的定位，当管道运输正常，并没有发生泄漏时，置于管道中的漂浮球内的GPS模块由于管道的屏蔽作用，经由天线获得的GPS信号很微弱，此时通信模块处于睡眠模式不工作，当管道泄漏产生的吸力导致较小的漂浮球露出管道时，天线接收到GPS信号，检测到GPS信号后，当控制模块判断出当前位置是泄漏点时，通信模块被唤醒进入工作模式，将GPS数据发送给控制中心。

GPS模块与通信模块和控制模块相连，控制模块和通信模块可持续工作，也可平时处于睡眠模式，当GPS模块接收到数据后，GPS模块发出信号唤醒控制模块和通信模块进入工作模式，控制模块根据一定时间内的GPS数据计算出漂浮球的运动速度，当发现漂浮球在一定时间的没有移动时，判断出漂浮球已经停止前进，当前位置是泄漏点位置，于是发出控制信号，控制通信模块发送消息，将当前GPS的位置数据发送给控制中心或某个通信终端，以通知监控人员发生了管道泄漏以及具体的泄漏位置。

电源提供各单元电路的工作电源。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1，现有输油管道检漏方法主要有三类：生物方法、硬件方法和软件方法。生物法是用人或经过训练的动物(狗)沿管线行走查看管道附件的异常情况，耗时耗力；硬件方法主要有直观检测器、声学检测器、气体检测器、压力检测器等方法，都需要沿管道铺设传感器，十分不便。软件方法采用由SCADA系统提供的流量、压力、温度等数据，通过流量或压力变化、质量或体积平衡、动力模型和压力点分析软件的方法检测泄漏，难以实现准确定位。本发明提出的方法可以实现管道自动巡检，并可快速定位泄漏点位置，减少管道泄漏造成的经济损失。

2，本发明实用性强，操作方便，成本合理，便于使用推广。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本发明的实施例如图1所示，一种液体管道运输的链式飘浮球泄露检测系统，主要由电缆1、链式漂浮球2、空腔3、GPS定位模块、通信模块、控制模块、电源构成。

链式漂浮球由一串由小到大的漂浮球构成，漂浮球中空，可根据内置的电路模块质量大小向空腔3内灌注液体，以使得漂浮球放置于液体管道内时能漂浮在液体中间，末端最小的漂浮球顶端是通信天线，以进行通信和接收GPS信号，漂浮球由覆盖有绝缘材料的电缆互相连接，天线、GPS定位模块、通信模块、控制模块、电源可放置在同一个漂浮球内部，也可以置于不同的漂浮球内，以保证所有漂浮球都能漂浮在液体中间，各漂浮球的单元电路模块通过电缆互相连接。漂浮球放置于液体管道内部时，由于浮力作用，会漂浮在液体管道中，跟随运输的液体一起运动，当管道某处发生泄漏时，由于管道内外的压差，使泄漏处的压力突降，泄漏处周围的液体由于压差的存在向泄漏处补充，在管道内形成负压波动。由于负压波的作用，泄漏点会对漂浮球产生吸力，漂浮球被吸往泄漏位置，同时由于漂浮球的大小不一，最小的漂浮球会首先被吸往泄漏位置，并从泄漏位置露出管道外，这时天线能接收到GPS信号和通信信号。

天线同时与GPS模块和通信模块相连，天线获得GPS和通信信号后，将GPS信号和通信信号输出给电源模块，将整个电路系统（包括GPS模块和通信模块）从睡眠模式唤醒并开始工作。

GPS模块与通信模块和控制模块相连，控制模块根据一定时间内的GPS数据计算出漂浮球的运动速度，当发现漂浮球在一定时间的没有移动时，判断出漂浮球已经停止前进，当前位置是泄漏点位置，于是发出控制信号，控制通信模块发送消息，将当前的GPS位置信息通过天线发送给预先设定的控制中心或某个通信终端号码。

电源提供各单元电路的工作电源。

Claims (2)

1.一种液体管道运输的链式飘浮球泄露检测系统，主要由链式漂浮球、GPS定位模块、通信模块、控制模块、电源构成；漂浮球放置于液体管道内时能漂浮在液体中间，跟随运输的液体一起运动，能够发现液体管道的泄漏，并定位管道泄漏的具体位置，通知控制中心及时进行处理修复。

2.根据权利要求1所述的链式飘浮球，其特征在于链式漂浮球由一串由小到大的漂浮球构成，漂浮球内部由电路模块和空腔构成，可根据内置的电路模块质量大小向空腔内灌注液体，以使得漂浮球放置于液体管道内时能漂浮在液体中间，跟随运输的液体一起运动，漂浮球由覆盖有绝缘材料的电缆互相连接，天线、GPS定位模块、通信模块、控制模块、电源可放置在同一个漂浮球内部，也可以置于不同的漂浮球内。