CN115059875A - 一种管道泄漏监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道泄漏监测方法及系统，涉及石油管道技术领域。通过数据采集模块对站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据；根据管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，获得并判断第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，将所述第一时间作为泄漏记录时刻；根据泵阀状态数据，确定工况操作时刻；基于泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果。解决了现有技术中存在无法区分管道泄漏和管道正常工况操作引起的压力波动，管道泄漏监测技术的报警准确性低的技术问题。达到了降低正常工况操作引起的误报警频次，提升监测报警准确性的技术效果。

Description

一种管道泄漏监测方法及系统

技术领域

本发明涉及石油管道技术领域，尤其涉及一种管道泄漏监测方法及系统。

背景技术

在长输原油、成品油管道的运行过程中，由于管道的焊缝开裂、腐蚀穿孔、打孔盗油、第三方破坏(机械挖掘)和地质灾害等原因造成的管道泄漏事件时有发生，给管道的安全高效运行带来极大的挑战。

目前，压力波法管道泄漏监测技术因其具有系统原理简单、定位精度高、报警响应快等优点，广泛应用于我国绝大部分输油管道。通过在管道首、末端各安装压力变送器和动态压力传感器，进而分析管道泄漏产生的压力和动态压力变化确定管道是否发生泄漏。

然后，由于管道输送工艺复杂，运行工艺调整或工况调节导致管道内部压力波动频繁，压力波法管道泄漏监测系统易受干扰产生误报警，进而无法准确的提醒使用人员管道泄漏情况，严重影响监测质量。现有技术中存在无法区分管道泄漏和管道正常工况操作引起的压力波动，管道泄漏监测技术的报警准确性低的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种管道泄漏监测方法及系统，用以解决现有技术中存在无法区分管道泄漏和管道正常工况操作引起的压力波动，管道泄漏监测技术的报警准确性低的技术问题。

鉴于上述问题，本申请提供了一种管道泄漏监测方法及系统。

第一方面，本申请提供了一种管道泄漏监测方法，所述方法通过一种管道泄漏监测系统实现，所述系统包括数据采集模块、站场PLC、阀室RTU，所述数据采集模块与所述站场PLC、阀室RTU连接，其中，所述方法包括：通过所述数据采集模块对所述站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据；根据所述管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，其中，所述第一压力数据为第一时间对应的管段上下游压力值，所述第二压力数据为第二时间对应的管段上下游压力值；根据所述第一压力数据、所述第二压力数据，得到第一管段压力差值；判断所述第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，将所述第一时间作为泄漏记录时刻；根据所述泵阀状态数据，获得泵阀状态变化信息，确定工况操作时刻；基于所述泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果。

另一方面，本申请还提供了一种管道泄漏监测系统，用于执行如第一方面所述的一种管道泄漏监测方法，其中，所述系统包括：数据采集单元，所述数据采集单元用于通过数据采集模块对站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据；压力数据获取单元，所述压力数据获取单元用于根据所述管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，其中，所述第一压力数据为第一时间对应的管段上下游压力值，所述第二压力数据为第二时间对应的管段上下游压力值；压力差值获取单元，所述压力差值获取单元用于根据所述第一压力数据、所述第二压力数据，得到第一管段压力差值；泄漏判断单元，所述泄漏判断单元用于判断所述第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，将所述第一时间作为泄漏记录时刻；工况时刻确定单元，所述工况时刻确定单元用于根据所述泵阀状态数据，获得泵阀状态变化信息，确定工况操作时刻；泄漏结果确定单元，所述泄漏结果确定单元用于基于所述泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请通过数据采集模块对站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据，然后根据管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，其中，所述第一压力数据为第一时间对应的管段上下游压力值，所述第二压力数据为第二时间对应的管段上下游压力值，获得并判断第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，将所述第一时间作为泄漏记录时刻；根据泵阀状态数据，确定工况操作时刻；基于泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果。实现了通过获取管道站场关键泵、阀的状态，区分管道泄漏和管道正常工况操作引起的压力波动的目标，达到了降低正常工况操作引起的误报警频次，提升监测报警准确性的技术效果。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种管道泄漏监测方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种管道泄漏监测方法中获得管道压力数据、泵阀状态数据的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种管道泄漏监测方法中获得第一压力数据、第二压力数据的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的包含3座站场和2座RTU阀室的管道泄漏监测方法结构示意图；

图5为本申请一种管道泄漏监测系统的结构示意图。

附图标记说明：数据采集单元11，压力数据获取单元12，压力差值获取单元13，泄漏判断单元14，工况时刻确定单元15，泄漏结果确定单元16。

具体实施方式

本申请通过提供一种管道泄漏监测方法及系统，解决了现有技术中存在无法区分管道泄漏和管道正常工况操作引起的压力波动，管道泄漏监测技术的报警准确性低的技术问题。实现了通过获取管道站场关键泵、阀的状态，区分管道泄漏和管道正常工况操作引起的压力波动的目标，达到了降低正常工况操作引起的误报警频次，提升监测报警准确性的技术效果。

本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。

下面，将参考附图对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部。

实施例一

如图1所示，本申请提供了一种管道泄漏监测方法，其中，所述方法应用于一种管道泄漏监测系统，所述系统包括数据采集模块、站场PLC、阀室RTU，所述数据采集模块与所述站场PLC、阀室RTU连接，所述方法具体包括如下步骤：

步骤S100：通过所述数据采集模块对所述站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据；

具体而言，油气管道的站场、阀室分别使用PLC和RTU来获取管道压力和各类设备的状态。所述数据采集模块通过采用MosBus、CIP协议通过网络从PLC、RTU获取压力、流量和关键泵阀设备状态。优选的，所述数据采集模块采用多线程方式同步获取各PLC、RTU数据，避免单线程轮询PLC、RTU各通道数据导致数据不同步，从而实现对数据缓存进行同步更新维护。进而，通过OPC UA协议将数据缓存中的数据传输至泄漏监测终端。其中，管道压力数据为运输管道的干线进出站压力值、支线进出站压力值。所述泵阀状态数据为运输管道的关键泵阀的状态数据，包括：变频泵转速、定速泵电机电流、调节阀开度。由此，通过数据采集，实现了准确获得运输管道的压力和关键泵阀状态数据的目标，达到了为后续基于数据准确分析压力波动的变化原因提供了基础数据的技术效果。

步骤S200：根据所述管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，其中，所述第一压力数据为第一时间对应的管段上下游压力值，所述第二压力数据为第二时间对应的管段上下游压力值；

具体而言，所述第一压力数据为第一时间对应的管段上下游压力值，其中，所述第一时间为在监测过程中的任一时刻。所述第二压力数据为第二时间对应的管段上下游压力值，其中，所述第二时间是早于所述第一时间一定时间间隔的时刻，所述时间间隔预先由工作人员设定，在此不做限制。通过获得不同时刻的管段上下游压力值，达到了为后续分析管段是否发生泄漏提供分析数据的技术效果。

步骤S300：根据所述第一压力数据、所述第二压力数据，得到第一管段压力差值；

具体而言，所述第一管段压力差值将所述第一压力数据减去所述第二压力数据得到的。包括：出站压力差值和进站压力差值。所述第一管段压力差值用来直观反应管段的压力值是否发生变化，如果所述从而可以达到对管道是否发生泄漏进行压力波动的量化分析的技术效果。

步骤S400：判断所述第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，将所述第一时间作为泄漏记录时刻；

具体而言，通过预设设置所述泄漏预设要求，进而判断所述第一管段压力差值是否满足所述泄漏预设要求，当满足时，说明处于所述第一时间的管道发生了压力波动，可能发生了泄漏，将所述第一时间作为所述第一泄漏时刻。其中，所述泄漏记录时刻是管道发生压力波动，可能发生泄漏的时刻。实现了通过监测管道的压力波动，分析管道的泄漏情况，达到了记录下波动时间，为后续进一步与管输工况的操作时刻对比提供了对比数据，从而提高管道泄漏监测的准确性的技术效果。

步骤S500：根据所述泵阀状态数据，获得泵阀状态变化信息，确定工况操作时刻；

具体而言，从所述泵阀状态数据中获得泵阀状态的变化情况，从而确定对所述泵阀进行工况操作的时间。其中，所述泵阀状态变化信息包括：变频泵转速变化、定速泵电机电流变化、调节阀开度变化。所述工况操作时刻是指对所述泵阀进行操作的时间。包括：调节变频泵的时刻、调节定速泵的时刻和改变调节阀开度的时刻。由此，实现了记录管道正常工作的时间，达到了为后续与所述泄漏记录时刻进行对比，判断压力波动是否是由管道泄漏引起的提供了对比分析数据的技术效果。

步骤S600：基于所述泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果。

具体而言，通过对比分析所述泄漏记录时刻与所述工况操作时刻之间的差值是否满足预设的时间间隔，如果不满足说明是由于发生正常工况操作引起的压力波动，如果满足说明是由于管道泄漏引起的压力波动，从而确定泄漏监测结果。实现了区分管道泄漏和管道正常工况操作引起的压力波动的目标，达到了降低正常工况操作引起的误报警频次，提升监测报警准确性的技术效果。

进一步的，如图2所示，所述通过所述数据采集模块对所述站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据，本申请实施例步骤S100还包括：

步骤S110：初始化所述数据采集模块的采集率，其中，所述采集率为20Hz；

步骤S120：通过所述数据采集模块对所述站场PLC进行20Hz采集率数据采集，获得干线进出站压力值、支线进出站压力值，将所述干线进出站压力值、支线进出站压力值作为所述管道压力数据；

步骤S130：通过所述数据采集模块对所述阀室RTU进行20Hz采集率数据采集，获得变频泵转速、定速泵电机电流、调节阀开度，将所述变频泵转速、定速泵电机电流、调节阀开度作为所述泵阀状态数据。

具体而言，由于PLC、RTU的数据采样率在1Hz，无法保证压力波法泄漏监测技术准确的识别和定位泄漏。因此，通过将所述数据采集模块的采集率设定在20Hz，可以提高获取数据的准确性。其中，所述干线进出站压力值是管道干线的进站压力值和管道干线的出站压力值，所述支线进出站压力值是管道支线的进站压力值和管道支线的出站压力值。通过所述数据采集模块对所述阀室RTU进行20Hz采集率数据采集，来获得所述泵阀状态数据。其中，所述泵阀状态数据是泵阀在不同时刻的参数数据，包括：变频泵转速、定速泵电机电流、调节阀开度。通过所述数据采集模块可以获得管道压力数据和泵阀状态数据，达到了为后续分析判断管道的泄漏情况提供了基础数据的技术效果。

进一步的，如图3所示，所述根据所述管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，步骤S200还包括：

步骤S210：获得预设监测频率；

步骤S220：基于所述预设监测频率从所述管道压力数据中，获得所述第一压力数据，其中，所述第一压力数据包括监测管段上游出站压力值、监测管段下游进站压力值，且，所述监测管段上游出站压力值、监测管段下游进站压力值具有所述第一时间；

步骤S230：获得预设间隔时长，基于所述第一时间、预设间隔时长，确定所述第二时间；

步骤S240：基于所述第二时间，从所述管道压力数据中获得所述第二压力数据，其中，所述第二压力数据包括第二时间监测管段上游出站压力值、第二时间监测管段下游进站压力值。

具体而言，所述预设监测频率是对所述管道压力数据在单位时间内的监测次数，由工作人员自行设定，在此不做限制。获取所述第一时间下的所述第一压力数据，其中，所述第一压力数据包括监测管段上游出站压力值、监测管段下游进站压力值。所述监测管段上游出站压力值是第一时间时的出站压力值，所述监测管段下游出站压力值是第一时间时的进站压力值。

具体的，所述预设间隔时长是预先设定的时间间隔，由工作人员自行设定，在此不做限制。根据所述第一时间和所述预设间隔时长，将所述第一时间倒推所述预设间隔时长得到的时间为所述第二时间。根据所述第二时间从所述管道压力数据中获得所述第二压力数据。其中，所述第二压力数据包括第二时间监测管段上游出站压力值、第二时间监测管段下游进站压力值。由此，达到了为后续判断管段是否发生压力波动提供了基础数据的技术效果。

进一步的，所述判断所述第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，将所述第一时间作为泄漏记录时刻，本申请实施例步骤S400还包括：

步骤S410：所述泄漏预设要求为第一管段压力差值＜0，且，第一管段压力差值/第二压力数据＜压力阈值，根据所述第一时间、第二时间的监测管段上游出站压力值，获得出站压力差值，判断所述出站压力差值是否满足所述泄漏预设要求；

步骤S420：根据所述第一时间、第二时间的监测管段下游进站压力值，获得进站压力差值，判断所述进站压力差值是否满足所述泄漏预设要求；

步骤S430：当所述出站压力差值、进站压力差值均满足所述泄漏预设要求时，获得泄漏判断结果，并将所述第一时间作为所述泄漏记录时刻进行存储。

具体而言，所述泄漏预设要求为第一管段压力差值＜0，且，第一管段压力差值/第二压力数据＜压力阈值，说明第一时间的管段压力小于第二时间的管段压力，且在间隔时间内的压力下降的程度小于压力阈值，说明管道发生了泄漏。

具体的，通过判断出站压力差值和进站压力差值是否均满足所述泄漏预设要求，得到所述泄漏判断结果。其中，所述泄漏判断结果说明此时管道内的压力波动变化表明管道发生了疑似泄漏。将所述第一时间作为所述泄漏记录时刻进行存储，起到了为后续与工况操作时刻进行对比，提供了对比数据的效果。

示例性的，每30秒计算监测管段上游出站、下游进站的当前压力值p₀与2分钟前压力值p₁的差值Δp，当上下游压力均满足差值Δp小于零和|Δp|/p₁小于压力阈值h_p时，可判定管道发生疑似泄漏，记录此时的时刻为泄漏记录时刻t_p。

进一步的，所述根据所述泵阀状态数据，获得泵阀状态变化信息，确定工况操作时刻，本申请实施例步骤S500还包括：

步骤S510：根据所述泵阀状态数据，获得第一泵阀状态数据、第二泵阀状态数据，其中，所述第一泵阀状态数据与所述第二泵阀状态对应的时刻差满足所述预设间隔时长；

步骤S520：根据所述第一泵阀状态数据、所述第二泵阀状态数据，获得泵阀状态差值；

步骤S530：获得预设判断条件，其中，所述预设判断条件为泵阀状态差值/第二泵阀状态数据＞参数阈值；

步骤S540：当所述泵阀状态差值满足所述预设判断条件时，获得泵阀操作时刻，所述泵阀操作时刻为所述第一泵阀状态数据对应的时刻。

具体而言，所述第一泵阀状态数据是泵阀在任一时刻的状态数据，所述第二泵阀状态数据是泵阀在与所述第一泵阀状态数据所在时刻的时刻差满足所述预设间隔时长的任一时刻的状态数据。其中，所述预设间隔时长由工作人员自行设定，在此不做限制。

具体的，所述预设判断条件为泵阀状态差值/第二泵阀状态数据＞参数阈值指的是如果所述泵阀状态变化的程度大于参数阈值时，说明此时泵阀的状态通过工况操作进行了改变。进而当泵阀状态差值满足所述预设判断条件时，获得泵阀操作时刻。其中，所述泵阀状态差值包括：变频泵转速差值、定速泵电机电流差值、调节阀开度差值。其中，所述泵阀操作时刻为所述第一泵阀状态数据对应的时刻，即对泵阀进行了工况操作的时刻。起到了为后续与所述泄漏记录时刻进行对比提供了对比数据的技术效果。

进一步的，本申请实施例步骤S520还包括：

步骤S521：所述泵阀状态差值包括变频泵转速差值、定速泵电机电流差值、调节阀开度差值，其中，所述泵阀操作时刻包括变频泵操作时刻、定速泵电机电流操作时刻、调节阀开度操作时刻。

具体而言，所述变频泵转速差值是第一变频泵状态数据与第二变频泵状态数据之差。所述定速泵电机电流差值是第一定速泵电机电流状态数据与第二定速泵电机电流状态数据之差。所述调节阀开度差值是第一调节阀开度状态数据与第二调节阀开度状态数据之差。

具体的，所述变频泵操作时刻是对所述变频泵进行操作，改变变频泵状态时对应的时刻。所述定速泵电机电流操作时刻是对所述定速泵电机进行操作，改变定速泵电机电流状态时对应的时刻。所述调节阀开度操作时刻是对所述调节阀开度进行操作，改变调节阀开度状态时对应的时刻。由此，获得了关键泵阀的工况操作时间，为后续进一步判断是否是管道泄漏引起的压力波动提供了对比数据。

示例性的，当所述泵阀为变频泵时，获得变频泵当前时刻转速r₀与2分钟前转速r₁的差值Δr，当|Δr|/r₁大于阈值h_r时，可判定发生工况操作，记录下此时时刻，即变频泵操作时刻t_r。

示例性的，当所述泵阀为定速泵时，获得定速泵电机当前时刻电流i₀与2分钟前电流i₁的差值Δi，当|Δi|/i₁大于阈值h_i时，可判定发生工况操作，记录下此时时刻，即定速泵电机电流操作时刻t_i。

示例性的，当所述泵阀为调节阀时，获得调节阀当前时刻调节阀开度d₀与2分钟前转速d₁的差值Δd，当|Δd|/d₁大于阈值h_d时，可判定发生工况操作，记录下此时时刻，即调节阀开度操作时刻t_d。

进一步的，所述基于所述泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果，本申请实施例步骤S600包括：

步骤S610：根据所述泄漏记录时刻、所述变频泵操作时刻，获得第一时刻差；

步骤S620：根据所述泄漏记录时刻、所述定速泵电机电流操作时刻，获得第二时刻差；

步骤S630：根据所述泄漏记录时刻、所述调节阀开度操作时刻，获得第三时刻差；

步骤S640：获得时间间隔阈值；

步骤S650：当所述第一时刻差、第二时刻差、第三时刻差均不小于所述时间间隔阈值时，所述泄漏监测结果为发生泄漏，并利用所述管道压力数据通过压力波定位算法进行泄漏位置分析。

具体而言，所述第一时刻差是所述泄漏记录时刻与所述变频泵操作时刻的差值，所述第二时刻差是所述泄漏记录时刻与所述定速泵电机电流操作时刻的差值，所述第三时刻差是所述泄漏记录时刻与所述调节阀开度操作时刻的差值。其中，所述时间间隔阈值是与时刻差的大小进行比较，进而判断压力波动的变化是否是由工况操作引起的，具体数值由工作人员自行设定，在此不做限制。

具体的，当所述第一时刻差、第二时刻差、第三时刻差均不小于所述时间间隔阈值时，说明此时的压力波动不是由于工况操作引起的，因此，判定所述泄漏监测结果为发生泄漏，并利用所述管道压力数据通过压力波定位算法进行泄漏位置分析。由此，达到了对管道泄漏原因进行区分，提高检测准确性的技术效果。

示例性的，计算Δt_pr＝|t_p―t_r|、Δt_pi＝|t_p―t_i|、Δt_pd＝|t_p―t_d|，如果Δt_pr、Δt_pi、Δt_pd中有一个小于设定的时间间隔ht，判定为发生正常工况操作，未发生泄漏，否则判定发生泄漏，利用压力波定位方法计算泄漏点位置并报警。

优选的，如图4所示一种管道泄漏监测方法结构，在包括3座站场和2座RTU阀室的管道运输中，站场1为首站，需要获取的数据包括出站压力、定速输油泵电机电流、出站调节阀开度；站场2为中间站场，需要获取的数据包括进站压力、出站压力、变频输油泵转速、出站调节阀开度；站场3为末站，需要获取的数据包括进站压力、进站调节阀开度；阀室1、阀室2为中间截断阀室，需要获取的数据为进站压力、出站压力。

配置站场PLC和阀室RTU的采样率为20Hz。在机房安装数据采集服务器，运行数据采集服务器软件，通过网络分别采用CIP、ModBus协议从站场PLC和阀室RTU获取压力、关键泵阀状态等数据，存储在本地并转发至泄漏监测终端。

在调度室或其他具有24小时人员值守的场所安装泄漏监测终端工作站，运行泄漏监测终端软件，通过网络采用OPC UA协议从数据采集服务器软件获取数据，实时监测管道是否发生泄漏并发出声光报警。

泄漏监测终端软件对图4所示管道将该管道分为4个管段进行泄漏监测。其中，管段1为站场1->阀室1，管段2为阀室1->站场2，管段3为站场2->阀室2，管段4为阀室2->站场3。对各个监测管段的分析主要包括上下游压力、站场泵和调节阀状态，以管段1为例：

(1)每30秒计算站场1出站、阀室1进站的当前压力值p_s1―0、p_v1―0与2分钟前压力值p_s1―1、p_v1―1的差值Δp_s1、Δp_v1，当Δp_s1、Δp_v1均小于零，且|Δp_s1|/p_s1―0、|Δp_v1|/p_v1―0小于阈值0.003时，可判定管道发生疑似泄漏，记录下此时的时刻为t_p。

(2)每30秒计算站场1定速泵当前时刻电流i₀与2分钟前电流i₁的差值Δi，当|Δi|/i₁大于0.01时，可判定发生工况操作，记录下此时时刻为t_i。

(3)每30秒计算站场1出站调节阀当前时刻调节阀开度d₀与2分钟前转速d₁的差值Δd，当|Δd|/d₁大于0.01时，可判定发生工况操作，记录下此时时刻t_d。

(4)计算|t_p―t_i|和|t_p―t_d|，当|t_p―t_i|小于30秒或|t_p―t_d|小于30秒时，认为站场1工况操作引起压力波动，系统不报警，否则系统定位泄漏点并报警。

综上所述，本申请所提供的一种管道泄漏监测方法具有如下技术效果：

1.本申请通过数据采集模块对站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据，然后根据管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，其中，所述第一压力数据为第一时间对应的管段上下游压力值，所述第二压力数据为第二时间对应的管段上下游压力值，获得并判断第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，将所述第一时间作为泄漏记录时刻；根据泵阀状态数据，确定工况操作时刻；基于泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果。实现了通过获取管道站场关键泵、阀的状态，区分管道泄漏和管道正常工况操作引起的压力波动的目标，达到了降低正常工况操作引起的误报警频次，提升监测报警准确性的技术效果。

2.通过所述数据采集模块对所述站场PLC进行20Hz采集率数据采集，获得干线进出站压力值、支线进出站压力值，将所述干线进出站压力值、支线进出站压力值作为所述管道压力数据；通过所述数据采集模块对所述阀室RTU进行20Hz采集率数据采集，获得变频泵转速、定速泵电机电流、调节阀开度，将所述变频泵转速、定速泵电机电流、调节阀开度作为所述泵阀状态数据。达到了为后续分析判断管道的泄漏情况提供了基础数据的技术效果。

3.本申请通过判断所述第一时刻差、第二时刻差、第三时刻差均不小于所述时间间隔阈值时，所述泄漏监测结果为发生泄漏，并利用所述管道压力数据通过压力波定位算法进行泄漏位置分析。达到了对管道泄漏原因进行区分，提高检测准确性的技术效果。

实施例二

基于与前述实施例中一种管道泄漏监测方法同样的发明构思，如图5所示，本申请还提供了一种管道泄漏监测系统，所述系统包括：

数据采集单元11，所述数据采集单元11用于通过数据采集模块对站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据；

压力数据获取单元12，所述压力数据获取单元12用于根据所述管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，其中，所述第一压力数据为第一时间对应的管段上下游压力值，所述第二压力数据为第二时间对应的管段上下游压力值；

压力差值获取单元13，所述压力差值获取单元13用于根据所述第一压力数据、所述第二压力数据，得到第一管段压力差值；

泄漏判断单元14，所述泄漏判断单元14用于判断所述第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，将所述第一时间作为泄漏记录时刻；

工况时刻确定单元15，所述工况时刻确定单元15用于根据所述泵阀状态数据，获得泵阀状态变化信息，确定工况操作时刻；

泄漏结果确定单元16，所述泄漏结果确定单元16用于基于所述泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果。

进一步的，所述系统还包括：

初始化单元，所述初始化单元用于初始化所述数据采集模块的采集率，其中，所述采集率为20Hz；

站场数据采集单元，所述站场数据采集单元用于通过所述数据采集模块对所述站场PLC进行20Hz采集率数据采集，获得干线进出站压力值、支线进出站压力值，将所述干线进出站压力值、支线进出站压力值作为所述管道压力数据；

阀室数据采集，所述阀室数据采集用于通过所述数据采集模块对所述阀室RTU进行20Hz采集率数据采集，获得变频泵转速、定速泵电机电流、调节阀开度，将所述变频泵转速、定速泵电机电流、调节阀开度作为所述泵阀状态数据。

进一步的，所述系统还包括：

频率获取单元，所述频率获取单元用于获得预设监测频率；

第一压力数据获取单元，所述第一压力数据获取单元用于基于所述预设监测频率从所述管道压力数据中，获得所述第一压力数据，其中，所述第一压力数据包括监测管段上游出站压力值、监测管段下游进站压力值，且，所述监测管段上游出站压力值、监测管段下游进站压力值具有所述第一时间；

时间确定单元，所述时间确定单元用于获得预设间隔时长，基于所述第一时间、预设间隔时长，确定所述第二时间；

第二压力数据获取单元，所述第二压力数据获取单元用于基于所述第二时间，从所述管道压力数据中获得所述第二压力数据，其中，所述第二压力数据包括第二时间监测管段上游出站压力值、第二时间监测管段下游进站压力值。

进一步的，所述系统还包括：

出站泄漏判断单元，所述出站泄漏判断单元用于所述泄漏预设要求为第一管段压力差值＜0，且，第一管段压力差值/第二压力数据＜压力阈值，根据所述第一时间、第二时间的监测管段上游出站压力值，获得出站压力差值，判断所述出站压力差值是否满足所述泄漏预设要求；

进站泄漏判断单元，所述进站泄漏判断单元用于根据所述第一时间、第二时间的监测管段下游进站压力值，获得进站压力差值，判断所述进站压力差值是否满足所述泄漏预设要求；

存储单元，所述存储单元用于当所述出站压力差值、进站压力差值均满足所述泄漏预设要求时，获得泄漏判断结果，并将所述第一时间作为所述泄漏记录时刻进行存储。

进一步的，所述系统还包括：

泵阀状态获取单元，所述泵阀状态获取单元用于根据所述泵阀状态数据，获得第一泵阀状态数据、第二泵阀状态数据，其中，所述第一泵阀状态数据与所述第二泵阀状态对应的时刻差满足所述预设间隔时长；

泵阀状态差值获取单元，所述泵阀状态差值获取单元用于根据所述第一泵阀状态数据、所述第二泵阀状态数据，获得泵阀状态差值；

条件获取单元，所述条件获取单元用于获得预设判断条件，其中，所述预设判断条件为泵阀状态差值/第二泵阀状态数据＞参数阈值；

时刻获取单元，所述时刻获取单元用于当所述泵阀状态差值满足所述预设判断条件时，获得泵阀操作时刻，所述泵阀操作时刻为所述第一泵阀状态数据对应的时刻。

进一步的，所述系统还包括：

差值设定单元，所述差值设定单元用于设定所述泵阀状态差值包括变频泵转速差值、定速泵电机电流差值、调节阀开度差值，其中，所述泵阀操作时刻包括变频泵操作时刻、定速泵电机电流操作时刻、调节阀开度操作时刻。

进一步的，所述系统还包括：

时刻差获取单元，所述时刻差获取单元用于根据所述泄漏记录时刻、所述变频泵操作时刻，获得第一时刻差；

第二时刻差获取单元，所述第二时刻差获取单元用于根据所述泄漏记录时刻、所述定速泵电机电流操作时刻，获得第二时刻差；

第三时刻差获取单元，所述第三时刻差获取单元用于根据所述泄漏记录时刻、所述调节阀开度操作时刻，获得第三时刻差；

阈值获取单元，所述阈值获取单元用于获得时间间隔阈值；

泄漏位置分析单元，所述泄漏位置分析单元用于当所述第一时刻差、第二时刻差、第三时刻差均不小于所述时间间隔阈值时，所述泄漏监测结果为发生泄漏，并利用所述管道压力数据通过压力波定位算法进行泄漏位置分析。、

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，前述图1实施例一中的一种管道泄漏监测方法和具体实例同样适用于本实施例的一种管道泄漏监测系统，通过前述对一种管道泄漏监测方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种管道泄漏监测系统，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种管道泄漏监测方法，其特征在于，所述方法应用于一种管道泄漏监测系统，所述系统包括数据采集模块、站场PLC、阀室RTU，所述数据采集模块与所述站场PLC、阀室RTU连接，所述方法包括：

通过所述数据采集模块对所述站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据；

根据所述管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，其中，所述第一压力数据为第一时间对应的管段上下游压力值，所述第二压力数据为第二时间对应的管段上下游压力值；

根据所述第一压力数据、所述第二压力数据，得到第一管段压力差值；

判断所述第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，将所述第一时间作为泄漏记录时刻；

根据所述泵阀状态数据，获得泵阀状态变化信息，确定工况操作时刻；

基于所述泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述数据采集模块对所述站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据，包括：

初始化所述数据采集模块的采集率，其中，所述采集率为20Hz；

通过所述数据采集模块对所述站场PLC进行20Hz采集率数据采集，获得干线进出站压力值、支线进出站压力值，将所述干线进出站压力值、支线进出站压力值作为所述管道压力数据；

通过所述数据采集模块对所述阀室RTU进行20Hz采集率数据采集，获得变频泵转速、定速泵电机电流、调节阀开度，将所述变频泵转速、定速泵电机电流、调节阀开度作为所述泵阀状态数据。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，包括：

获得预设监测频率；

基于所述预设监测频率从所述管道压力数据中，获得所述第一压力数据，其中，所述第一压力数据包括监测管段上游出站压力值、监测管段下游进站压力值，且，所述监测管段上游出站压力值、监测管段下游进站压力值具有所述第一时间；

获得预设间隔时长，基于所述第一时间、预设间隔时长，确定所述第二时间；

基于所述第二时间，从所述管道压力数据中获得所述第二压力数据，其中，所述第二压力数据包括第二时间监测管段上游出站压力值、第二时间监测管段下游进站压力值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，获得泄漏记录时刻，包括：

所述泄漏预设要求为第一管段压力差值＜0，且，第一管段压力差值/第二压力数据＜压力阈值，根据所述第一时间、第二时间的监测管段上游出站压力值，获得出站压力差值，判断所述出站压力差值是否满足所述泄漏预设要求；

根据所述第一时间、第二时间的监测管段下游进站压力值，获得进站压力差值，判断所述进站压力差值是否满足所述泄漏预设要求；

当所述出站压力差值、进站压力差值均满足所述泄漏预设要求时，获得泄漏判断结果，并将所述第一时间作为所述泄漏记录时刻进行存储。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述泵阀状态数据，获得泵阀状态变化信息，确定工况操作时刻，包括：

根据所述泵阀状态数据，获得第一泵阀状态数据、第二泵阀状态数据，其中，所述第一泵阀状态数据与所述第二泵阀状态对应的时刻差满足所述预设间隔时长；

根据所述第一泵阀状态数据、所述第二泵阀状态数据，获得泵阀状态差值；

获得预设判断条件，其中，所述预设判断条件为泵阀状态差值/第二泵阀状态数据＞参数阈值；

当所述泵阀状态差值满足所述预设判断条件时，获得泵阀操作时刻，所述泵阀操作时刻为所述第一泵阀状态数据对应的时刻。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述泵阀状态差值包括变频泵转速差值、定速泵电机电流差值、调节阀开度差值，其中，所述泵阀操作时刻包括变频泵操作时刻、定速泵电机电流操作时刻、调节阀开度操作时刻。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果，包括：

根据所述泄漏记录时刻、所述变频泵操作时刻，获得第一时刻差；

根据所述泄漏记录时刻、所述定速泵电机电流操作时刻，获得第二时刻差；

根据所述泄漏记录时刻、所述调节阀开度操作时刻，获得第三时刻差；

获得时间间隔阈值；

当所述第一时刻差、第二时刻差、第三时刻差均不小于所述时间间隔阈值时，所述泄漏监测结果为发生泄漏，并利用所述管道压力数据通过压力波定位算法进行泄漏位置分析。

8.一种管道泄漏监测系统，其特征在于，所述系统包括：

数据采集单元，所述数据采集单元用于通过数据采集模块对站场PLC、阀室RTU进行数据采集，获得管道压力数据、泵阀状态数据；

压力数据获取单元，所述压力数据获取单元用于根据所述管道压力数据，获得第一压力数据、第二压力数据，其中，所述第一压力数据为第一时间对应的管段上下游压力值，所述第二压力数据为第二时间对应的管段上下游压力值；

压力差值获取单元，所述压力差值获取单元用于根据所述第一压力数据、所述第二压力数据，得到第一管段压力差值；

泄漏判断单元，所述泄漏判断单元用于判断所述第一管段压力差值是否满足泄漏预设要求，当满足时，将所述第一时间作为泄漏记录时刻；

工况时刻确定单元，所述工况时刻确定单元用于根据所述泵阀状态数据，获得泵阀状态变化信息，确定工况操作时刻；

泄漏结果确定单元，所述泄漏结果确定单元用于基于所述泄漏记录时刻、工况操作时刻进行泄漏分析，确定泄漏监测结果。

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