CN116305699B - 一种基于全方位感知的管道监督系统 - Google Patents

一种基于全方位感知的管道监督系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116305699B
CN116305699B CN202310523638.2A CN202310523638A CN116305699B CN 116305699 B CN116305699 B CN 116305699B CN 202310523638 A CN202310523638 A CN 202310523638A CN 116305699 B CN116305699 B CN 116305699B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipeline
data
module
pressure
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310523638.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116305699A (zh
Inventor
陈云鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Yanbo Data Information Technology Co ltd
Original Assignee
Qingdao Yanbo Data Information Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Yanbo Data Information Technology Co ltd filed Critical Qingdao Yanbo Data Information Technology Co ltd
Priority to CN202310523638.2A priority Critical patent/CN116305699B/zh
Publication of CN116305699A publication Critical patent/CN116305699A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116305699B publication Critical patent/CN116305699B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/25—Integrating or interfacing systems involving database management systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/14—Pipes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于全方位感知的管道监督系统，具体涉及管道监督技术领域，包括前端感知模块、物联接入模块、数据建模模块、实时预警模块、优化更新模块以及用户管理模块；本发明通过前端感知模块测得振动信号、流量数据以及压力数据，通过建立管道全线报警评估模型评估管道故障程度，并对管道故障程度进行分级评估，实现了管道的预防性维护和事发后的故障定位，从而帮助工作人员及时发现第三方破坏活动，为管道的管理及维护提供有力帮助。

Description

一种基于全方位感知的管道监督系统
技术领域
本发明涉及管道监督技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于全方位感知的管道监督系统。
背景技术
随着水利行业的发展，供水管道管网规模日益庞大。综合比较各国供水管道事故发生的原因，发现导致供水输送管道事故的主要原因包括第三方破坏、腐蚀、施工和材料缺陷，其中第三方破坏是目前影响油气管道运输正常运行的最严重因素。第三方破坏是指对供水管道安全构成威胁的活动，即包括人为有意或无意的破坏活动，也包括自然灾害所引起的破坏。管道第三方破坏的结果可能是直接导致管道破裂介质泄漏从而引起环境污染。
目前已有多种管道安全检测技术应用在管道的检测和维护中，在保证供水管道安全运行方面起到了一定的积极作用。虽然在管道防破坏技术领域有人工巡检、流量平衡、光纤振动、负压检测等方法，但是各种方法都有其技术缺陷。由于供水管道输送距离长、范围广，中间可能穿越多个省市行政区域和地形，因此对于目前严重影响管道安全运行的第三方破坏活动，还没有一种十分有效的管道监督系统。
为了解决上述问题，现提供一种技术方案。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种基于全方位感知的管道监督系统，通过前端感知模块测得振动信号、流量数据以及压力数据，通过建立管道全线报警评估模型评估管道故障程度，并对管道故障程度进行分级评估，实现了管道的预防性维护和事发后的故障定位。以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于全方位感知的管道监督系统，包括前端感知模块、物联接入模块、数据建模模块、实时预警模块、优化更新模块以及用户管理模块，具体为：
前端感知模块包括分布式光纤测振、管道输入输出测流和管道压力监测，用于将测得振动信号、流量数据和压力数据形成监测数据库，对监测数据库进行预处理，将监测数据库传输至物联接入模块；
物联接入模块用于对监测数据库进行存储、治理和分析；
数据建模模块包括管道建模、工况建模以及入侵行为建模；
实时预警模块用于对管道入侵行为的准确识别、管道异常的精准定位以及管道全线报警；
优化更新模块用于对管道入侵行为的准确识别以及管道异常的精准定位的结果进行评估；
用户管理模块提供用户界面和管理平台，实现管理人员的实时查看和操作，用于对预警信息进行管理和调度。
本实施例通过前端感知模块测得振动信号、流量数据以及压力数据，通过建立管道全线报警评估模型评估管道故障程度，并对管道故障程度进行分级评估，实现了管道的预防性维护和事发后的故障定位，从而帮助工作人员及时发现第三方破坏活动，为管道的管理及维护提供有力帮助。
作为本发明的进一步方案，前端感知模块包括分布式光纤测振、管道输入输出测流和管道压力监测，测得的数据组成监测数据库，其中，
分布式光纤测振通过将携带外界振动信息的信号光反射回信号处理主机，通过光学系统处理，将微弱的相位变化转换为光强变化，利用光电转换和信号处理后，输进计算机进行数据分析得到振动信号；
管道输入输出测流根据管道的材质和口径，在管道的输入和输出端设置合适的流量计，获取管道的实时流量数据；
管道压力监测通过设置压力变送器获取管道的实时压力数据。
作为本发明的进一步方案，对监测数据库进行预处理的步骤包括标准化，归一化以及正则化，其中，对监测数据库进行数据标准化处理的计算公式为：
；
式中：X为标准化后的监测数据库，s为监测数据库的原始数据，为监测数据库的均值，/>为监测数据库的标准差；
对监测数据库进行数据归一化处理的计算公式为：
；
式中：Z为归一化后的监测数据库，为监测数据库的最小值，/>为监测数据库的最大值；
对监测数据库进行数据正则化处理的计算公式为：
；
式中：为正则化后的监测数据库，L为损失函数，W为网络权重，b为偏置值，m为样本数量，n为网络层数，/>为超参数。
作为本发明的进一步方案，数据建模模块包括管道建模、工况建模以及入侵行为建模，具体建模步骤为：
管道建模通过管道的竣工图纸及实际勘察方式，收集管道的经纬度坐标、高程、埋深、管材数据，利用地理信息技术，将收集的管道数据转化为空间数据，构建管网模型；
工况建模通过收集不同工况运行下的压力数据、流量数据及振动数据，通过压力数据、流量数据及振动数据的波形图，计算不同点位在不同工况下的上下限值；
入侵行为建模通过模拟入侵行为的方式，包括机械挖掘行为模拟以及人工挖掘行为模拟，获取在不同入侵行为下的压力数据、流量数据及振动数据，利用光纤振动传感器检测不同入侵行为下光纤长度变化产生的相位差。
作为本发明的进一步方案，通过压力数据、流量数据及振动数据的波形图，计算不同点位在不同工况下的上下限值，其中，不同点位在不同工况下的上下限值的计算公式为：
；
式中：为工况下压力上限值，/>为工况下压力下限值，/>为实时压力，a为压力上限调整系数，b为压力下限调整系数，Q为单位时间内漏损水量，/>为单位时间内输入水量，/>为单位时间内输出水量。
作为本发明的进一步方案，通过光纤振动传感器检测不同入侵行为下光纤长度变化产生的相位差，光纤长度变化产生的相位差的计算公式为：
；
式中：为持续时间t内的第n次相位差变化，t为持续时间， n为次数，a为角度，L为距离，P为压力，/>为光纤中的泊松比，E为光纤的杨氏弹性模量。
在进行管道故障程度评估时，各项评估指标存在以下的数值变化规则：
情况一：压力数据和标准压力数据差值的绝对值在设定的阈值范围内、流量数据和标准流量数据差值的绝对值在设定的阈值范围内，振动数据和标准振动数据差值的绝对值较大时，管道故障程度较大，振动数据和标准振动数据差值的绝对值较小时，管道故障程度较小。
情况二：振动数据和标准振动数据差值的绝对值在设定的阈值范围内、流量数据和标准流量数据差值的绝对值在设定的阈值范围内，压力数据和标准压力数据差值的绝对值较大时，管道故障程度较大，压力数据和标准压力数据差值的绝对值较小时，管道故障程度较小。
情况三：压力数据和标准压力数据差值的绝对值在设定的阈值范围内、振动数据和标准振动数据差值的绝对值在设定的阈值范围内，流量数据和标准流量数据差值的绝对值较大时，管道故障程度较大，流量数据和标准流量数据差值的绝对值较小时，管道故障程度较小。
作为本发明的进一步方案，实时预警模块用于对管道入侵行为的准确识别、管道异常的精准定位以及管道全线报警，其中管道的全线报警根据检测数据库中的数据建立管道报警评估模型，通过评估结果分析管道故障级别，其中，管道故障程度与压力数据正相关，与流量数据正相关，与振动数据正相关，管道报警评估模型的评估机制为：
；
式中：Y为管道故障程度，为压力数据，/>为流量数据，/>为振动数据。
作为本发明的进一步方案，通过管道报警评估模型评估结果分析管道故障级别，对管道故障程度进行线性变换，通过对线性变换后的管道故障程度进行标准化、正则化得到，再将标准化和正则化后的参数/>作为自变量带入函数/>，根据函数值对管道故障程度进行分级评估，具体评估分析步骤为：
当时，管道故障程度为轻度；
当时，管道故障程度为重度；
式中：为函数值/>的最小值，/>为函数值/>的最大值。
本发明一种基于全方位感知的管道监督系统的技术效果和优点：
1.本发明探测管道全线，具有探测距离长的优点，且具备地理信息能力，便于工作人员及时找到故障地点；
2.本发明灵敏度高，可以监测到较小的管道破坏现象；
3.本发明实现了管道的预防性维护和事发后的故障定位，从而帮助工作人员及时发现第三方破坏活动，为管道的管理及维护提供有力帮助；
4.本发明融合了物联网传输和大数据分析能力，能够准确判断管道事故原因。
附图说明
图1为本发明一种基于全方位感知的管道监督系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
一种基于全方位感知的管道监督系统，包括前端感知模块、物联接入模块、数据建模模块、实时预警模块、优化更新模块以及用户管理模块，具体为：
前端感知模块包括分布式光纤测振、管道输入输出测流和管道压力监测，用于将测得振动信号、流量数据和压力数据形成监测数据库，对监测数据库进行预处理，将监测数据库传输至物联接入模块；
物联接入模块用于对监测数据库进行存储、治理和分析；
数据建模模块包括管道建模、工况建模以及入侵行为建模；
实时预警模块用于对管道入侵行为的准确识别、管道异常的精准定位以及管道全线报警；
优化更新模块用于对管道入侵行为的准确识别以及管道异常的精准定位的结果进行评估；
用户管理模块提供用户界面和管理平台，实现管理人员的实时查看和操作，用于对预警信息进行管理和调度；
本实施例中的前端感知模块包括分布式光纤测振、管道输入输出测流和管道压力监测，测得的数据组成监测数据库，其中，
分布式光纤测振通过将携带外界振动信息的信号光反射回信号处理主机，通过光学系统处理，将微弱的相位变化转换为光强变化，利用光电转换和信号处理后，输进计算机进行数据分析得到振动信号；
实施例1:分布式光纤测振是一种基于光时域反射技术和光纤干涉技术发展而成的先进的光纤传感技术，它同时具有光时域反射技术定位精度高和光纤干涉技术灵敏度高的特点。当外界有振动作用于传感光缆时，引起光缆中纤芯发生形变，导致纤芯长度和折射率发生变化，从而导致光缆中光的相位发生变化。当光在光缆中传输时，由于光子与纤芯晶格间发生作用，不断向后传输瑞利散射光。当外界有振动发生时，背向瑞利散射光的相位随之发生变化，携带外界振动信息的信号光反射回信号处理主机时，经光学系统处理，将微弱的相位变化转换为光强变化，经光电转换和信号处理后，进入计算机进行数据分析。前端感知模块根据分析的结果，判断入侵事件的发生，并确认入侵地点。
管道输入输出测流根据管道的材质和口径，在管道的输入和输出端设置合适的流量计，获取管道的实时流量数据；
管道压力监测通过设置压力变送器获取管道的实时压力数据。
前端感知设备数据通过将光纤网络将振动数据、流量数据和压力数据统一接入到物联接入系统，由物联接入系统对监测数据进行存储、治理和分析。
本实施例对监测数据库进行预处理的步骤包括标准化，归一化以及正则化，其中，对监测数据库进行数据标准化处理的计算公式为：
；
式中：X为标准化后的监测数据库，s为监测数据库的原始数据，为监测数据库的均值，/>为监测数据库的标准差；
对监测数据库进行数据归一化处理的计算公式为：
；
式中：Z为归一化后的监测数据库，为监测数据库的最小值，/>为监测数据库的最大值；
对监测数据库进行数据正则化处理的计算公式为：
；
式中：为正则化后的监测数据库，L为损失函数，W为网络权重，b为偏置值，m为样本数量，n为网络层数，/>为超参数。
本实施例中的数据建模模块包括管道建模、工况建模以及入侵行为建模，具体建模步骤为：
管道建模通过管道的竣工图纸及实际勘察方式，收集管道的经纬度坐标、高程、埋深、管材数据，利用地理信息技术，将收集的管道数据转化为空间数据，构建管网模型；
工况建模通过收集不同工况运行下的压力数据、流量数据及振动数据，通过压力数据、流量数据及振动数据的波形图，计算不同点位在不同工况下的上下限值；
入侵行为建模通过模拟入侵行为的方式，包括机械挖掘行为模拟以及人工挖掘行为模拟，获取在不同入侵行为下的压力数据、流量数据及振动数据，利用光纤振动传感器检测不同入侵行为下光纤长度变化产生的相位差。
本实施例通过压力数据、流量数据及振动数据的波形图，计算不同点位在不同工况下的上下限值，其中，不同点位在不同工况下的上下限值的计算公式为：
；
式中：为工况下压力上限值，/>为工况下压力下限值，/>为实时压力，a为压力上限调整系数，b为压力下限调整系数，Q为单位时间内漏损水量，/>为单位时间内输入水量，/>为单位时间内输出水量。
作为本发明的进一步方案，通过光纤振动传感器检测不同入侵行为下光纤长度变化产生的相位差，光纤长度变化产生的相位差的计算公式为：
；
式中：为持续时间t内的第n次相位差变化，t为持续时间，n为次数，a为角度，L为距离，P为压力，/>为光纤中的泊松比，E为光纤的杨氏弹性模量。
在进行管道故障程度评估时，各项评估指标存在以下的数值变化规则：
情况一：压力数据和标准压力数据差值的绝对值在设定的阈值范围内、流量数据和标准流量数据差值的绝对值在设定的阈值范围内，振动数据和标准振动数据差值的绝对值较大时，管道故障程度较大，振动数据和标准振动数据差值的绝对值较小时，管道故障程度较小。
情况二：振动数据和标准振动数据差值的绝对值在设定的阈值范围内、流量数据和标准流量数据差值的绝对值在设定的阈值范围内，压力数据和标准压力数据差值的绝对值较大时，管道故障程度较大，压力数据和标准压力数据差值的绝对值较小时，管道故障程度较小。
情况三：压力数据和标准压力数据差值的绝对值在设定的阈值范围内、振动数据和标准振动数据差值的绝对值在设定的阈值范围内，流量数据和标准流量数据差值的绝对值较大时，管道故障程度较大，流量数据和标准流量数据差值的绝对值较小时，管道故障程度较小。
本实施例中的实时预警模块用于对管道入侵行为的准确识别、管道异常的精准定位以及管道全线报警，其中管道的全线报警根据检测数据库中的数据建立管道报警评估模型，通过评估结果分析管道故障级别，其中，管道故障程度与压力数据正相关，与流量数据正相关，与振动数据正相关，管道报警评估模型的评估机制为：
；
式中：Y为管道故障程度，为压力数据，/>为流量数据，/>为振动数据。
本实施例通过管道报警评估模型评估结果分析管道故障级别，对管道故障程度进行线性变换，通过对线性变换后的管道故障程度进行标准化、正则化得到，再将标准化和正则化后的参数/>作为自变量带入函数/>，根据函数值对管道故障程度进行分级评估，具体评估分析步骤为：
当时，管道故障程度为轻度；
当时，管道故障程度为重度；
式中：为函数值/>的最小值，/>为函数值/>的最大值。
综上所述，通过前端感知模块测得振动信号、流量数据以及压力数据，通过建立管道全线报警评估模型评估管道故障程度，并对管道故障程度进行分级评估，实现了管道的预防性维护和事发后的故障定位，从而帮助工作人员及时发现第三方破坏活动，为管道的管理及维护提供有力帮助，同时本实施例具备探测距离长，入侵行为识别率高以及管道故障灵敏度高的优势。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种基于全方位感知的管道监督系统，包括前端感知模块、物联接入模块、数据建模模块、实时预警模块、优化更新模块以及用户管理模块，其特征在于，
前端感知模块包括分布式光纤测振、管道输入输出测流和管道压力监测，用于将测得振动信号、流量数据和压力数据形成监测数据库，对监测数据库进行预处理，将监测数据库传输至物联接入模块；
物联接入模块用于对监测数据库进行存储、治理和分析；
数据建模模块包括管道建模、工况建模以及入侵行为建模；
实时预警模块用于对管道入侵行为的准确识别、管道异常的精准定位以及管道全线报警；
优化更新模块用于对管道入侵行为的准确识别以及管道异常的精准定位的结果进行评估；
用户管理模块提供用户界面和管理平台，实现管理人员的实时查看和操作，用于对预警信息进行管理和调度；
对监测数据库进行预处理的步骤包括标准化，归一化以及正则化，其中，对监测数据库进行数据标准化处理的计算公式为：
式中：X为标准化后的监测数据库，s为监测数据库的原始数据，为监测数据库的均值，σ为监测数据库的标准差；
对监测数据库进行数据归一化处理的计算公式为：
式中：z为归一化后的监测数据库，smin为监测数据库的最小值，smax为监测数据库的最大值；
对监测数据库进行数据正则化处理的计算公式为：
式中：J(W,b)为正则化后的监测数据库，L为损失函数，W为网络权重，b为偏置值，m为样本数量，n为网络层数，λ为超参数；
数据建模模块包括管道建模、工况建模以及入侵行为建模，具体建模步骤为：
管道建模通过管道的竣工图纸及实际勘察方式，收集管道的经纬度坐标、高程、埋深、管材数据，利用地理信息技术，将收集的管道数据转化为空间数据，构建管网模型；
工况建模通过收集不同工况运行下的压力数据、流量数据及振动数据，通过压力数据、流量数据及振动数据的波形图，计算不同点位在不同工况下的上下限值；
入侵行为建模通过模拟入侵行为的方式，包括机械挖掘行为模拟以及人工挖掘行为模拟，获取在不同入侵行为下的压力数据、流量数据及振动数据，利用光纤振动传感器检测不同入侵行为下光纤长度变化产生的相位差；
通过压力数据、流量数据及振动数据的波形图，计算不同点位在不同工况下的上下限值，其中，不同点位在不同工况下的上下限值的计算公式为：
Q＝Q1-Q2；
式中：Pmax为工况下压力上限值，Pmin为工况下压力下限值，Pt为实时压力，a为压力上限调整系数，b为压力下限调整系数，Q为单位时间内漏损水量，Q1为单位时间内输入水量，Q2为单位时间内输出水量；
通过光纤振动传感器检测不同入侵行为下光纤长度变化产生的相位差，光纤长度变化产生的相位差的计算公式为：
式中：Δφt,n为持续时间t内的第n次相位差变化，t为持续时间，n为次数，α为角度，L为距离，P为压力，μ为光纤中的泊松比，E为光纤的杨氏弹性模量；
实时预警模块用于对管道入侵行为的准确识别、管道异常的精准定位以及管道全线报警，其中管道的全线报警根据检测数据库中的数据建立管道报警评估模型，通过评估结果分析管道故障级别，其中，管道故障程度与压力数据正相关，与流量数据正相关，与振动数据正相关，管道报警评估模型的评估机制为：
式中：Y为管道故障程度，DR为压力数据，DA为流量数据，Dc为振动数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于全方位感知的管道监督系统，其特征在于，前端感知模块包括分布式光纤测振、管道输入输出测流和管道压力监测，测得的数据组成监测数据库，其中，
分布式光纤测振通过将携带外界振动信息的信号光反射回信号处理主机，通过光学系统处理，将微弱的相位变化转换为光强变化，利用光电转换和信号处理后，输进计算机进行数据分析得到振动信号；
管道输入输出测流根据管道的材质和口径，在管道的输入和输出端设置流量计，获取管道的实时流量数据；
管道压力监测通过设置压力变送器获取管道的实时压力数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于全方位感知的管道监督系统，其特征在于，通过管道报警评估模型评估结果分析管道故障级别，对管道故障程度进行线性变换，通过对线性变换后的管道故障程度进行标准化、正则化得到Y1，再将标准化和正则化后的参数Y1作为自变量带入函数根据函数值对管道故障程度进行分级评估，具体评估分析步骤为：
当时，管道故障程度为轻度；
当时，管道故障程度为重度；
式中：f(Y1)min为函数值f(Y1)的最小值，f(Y1)max为函数值f(Y1)的最大值。
CN202310523638.2A 2023-05-11 2023-05-11 一种基于全方位感知的管道监督系统 Active CN116305699B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310523638.2A CN116305699B (zh) 2023-05-11 2023-05-11 一种基于全方位感知的管道监督系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310523638.2A CN116305699B (zh) 2023-05-11 2023-05-11 一种基于全方位感知的管道监督系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116305699A CN116305699A (zh) 2023-06-23
CN116305699B true CN116305699B (zh) 2023-08-18

Family

ID=86796169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310523638.2A Active CN116305699B (zh) 2023-05-11 2023-05-11 一种基于全方位感知的管道监督系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116305699B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117433591B (zh) * 2023-12-21 2024-02-27 河北省农林科学院农业信息与经济研究所 基于多传感器数据的自动化设备监测系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1598494A (zh) * 2004-07-20 2005-03-23 重庆大学 用于长途管线安全监测的光纤干涉型自动监测方法及系统
CN108227606A (zh) * 2018-01-29 2018-06-29 李颖 一种基于多源感知的船舶安防智能管理系统
WO2020001642A1 (zh) * 2018-06-28 2020-01-02 中兴通讯股份有限公司 一种运维系统及方法
CN115127034A (zh) * 2022-06-17 2022-09-30 张声振 一种管网运营安全智能管理系统
US11515044B1 (en) * 2021-12-31 2022-11-29 Ix Innovation Llc System for administering a qualitative assessment using an automated verbal interface
CN115941746A (zh) * 2022-12-23 2023-04-07 中通服和信科技有限公司 基于ai的油气管道高风险区智能预警系统
WO2023061039A1 (zh) * 2021-10-13 2023-04-20 中通服和信科技有限公司 基于物联网的尾矿库风险监测预警系统
CN116026389A (zh) * 2023-03-07 2023-04-28 湖南科技学院 一种基于数据分析的智能传感器运行检测系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220364943A1 (en) * 2021-05-17 2022-11-17 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Distributed pressure sensing using fiber-optic distributed acoustic sensor and distributed temperature sensor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1598494A (zh) * 2004-07-20 2005-03-23 重庆大学 用于长途管线安全监测的光纤干涉型自动监测方法及系统
CN108227606A (zh) * 2018-01-29 2018-06-29 李颖 一种基于多源感知的船舶安防智能管理系统
WO2020001642A1 (zh) * 2018-06-28 2020-01-02 中兴通讯股份有限公司 一种运维系统及方法
WO2023061039A1 (zh) * 2021-10-13 2023-04-20 中通服和信科技有限公司 基于物联网的尾矿库风险监测预警系统
US11515044B1 (en) * 2021-12-31 2022-11-29 Ix Innovation Llc System for administering a qualitative assessment using an automated verbal interface
CN115127034A (zh) * 2022-06-17 2022-09-30 张声振 一种管网运营安全智能管理系统
CN115941746A (zh) * 2022-12-23 2023-04-07 中通服和信科技有限公司 基于ai的油气管道高风险区智能预警系统
CN116026389A (zh) * 2023-03-07 2023-04-28 湖南科技学院 一种基于数据分析的智能传感器运行检测系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
管道光纤预警系统测试及效果评价;陈晓春;杨娇;陈宗宇;李锐;刘海燕;师煜凯;;内蒙古石油化工(第12期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116305699A (zh) 2023-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
He et al. Integrated structural health monitoring in bridge engineering
CN112381309B (zh) 水库大坝安全监测预警方法、装置、系统及存储介质
CN113963514B (zh) 一种油气化管道一体化监测预警系统
CN103398860B (zh) 一种基于位移传感器的海洋平台安全监测方法
US20070257806A1 (en) System for monitoring quality of water system
CN109345148A (zh) 天然气管道及场站工艺装置安全隐患识别的智能诊断方法
CN114485570B (zh) 一种用于在建隧道施工安全智慧监控量测预警系统及方法
CN111222743B (zh) 一种光纤感知事件的垂直偏移距离及威胁级别判断方法
CN116305699B (zh) 一种基于全方位感知的管道监督系统
CN111578150B (zh) 一种油气输送管网安全在线实时监测与预警管理系统
CA3149984A1 (en) Non-intrusive integral system for pipelines monitoring in real time
CN111445671A (zh) 基于光纤应变解析的输电线路地质灾害监测系统与方法
CN116089625A (zh) 一种基于多维信息感知的电缆通道全景管控系统
CN113450519A (zh) 一种基于多维度的现场设备泄漏监测系统及其监测方法
CN116182090A (zh) 基于知识图谱的煤气管道事故灾害监测管理方法及系统
KR20210081136A (ko) 대규모 용수공급관로를 위한 gis 기반 진단감시 통합관리시스템
CN116754022B (zh) 电缆隧道的在线检测应急预警方法及系统
CN110631682A (zh) 一种电缆隧道承重体应变安全监测方法
CN113128803B (zh) 油气管道风险确定方法、装置及计算机设备
CN113128709A (zh) 一种供水管网漏损管理系统
Wu et al. Leveraging optical communication fiber and AI for distributed water pipe leak detection
CN114088308B (zh) 一种基于低反射啁啾光栅阵列的输运管道拾振检漏方法
CN105448014A (zh) 基于围墙周界安防系统的综合布线方法及入侵预警方法
CN114812787A (zh) 基于分布式光纤传感的供排水管网状态实时监测方法
Adenubi et al. A review of leak detection systems for natural gas pipelines and facilities

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A Pipeline Supervision System Based on Omnidirectional Perception

Effective date of registration: 20231024

Granted publication date: 20230818

Pledgee: China Life Property insurance Co.,Ltd. Qingdao Branch

Pledgor: Qingdao Yanbo Data Information Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023370010106

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right