EP4042125A1 - Method for leakage detection - Google Patents

Method for leakage detection

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Publication number
EP4042125A1
EP4042125A1 EP20792343.4A EP20792343A EP4042125A1 EP 4042125 A1 EP4042125 A1 EP 4042125A1 EP 20792343 A EP20792343 A EP 20792343A EP 4042125 A1 EP4042125 A1 EP 4042125A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
medium
pattern
change
values
determined
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.)
Pending
Application number
EP20792343.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hermann Rosen
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.)
Rosen 2 Holding Ag
Original Assignee
Rosen Swiss AG
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 Rosen Swiss AG filed Critical Rosen Swiss AG
Publication of EP4042125A1 publication Critical patent/EP4042125A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/002Investigating fluid-tightness of structures by using thermal means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/24Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
    • G01M3/243Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations for pipes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • G01M3/2815Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes using pressure measurements

Definitions

  • the invention relates to a method for leak detection according to the preamble of claim 1 and a computer program product according to the preamble of claim 12.
  • a mass flow balance is generally formed on the basis of the principle of mass conservation.
  • the amount of a transported fluid that enters a pipe section should also exit completely again at the end of the pipe section, provided there is no leak in the section in question.
  • a disproportion between the inlet mass flow and the outlet mass flow indicates the presence of a leak.
  • the mass flow balance can be negative or even positive even without a leak being present.
  • the pipeline's own volume ensures a certain buffer effect. If a pipeline runs through colder regions nen, the transported fluid will contract in these areas. Short-term local changes in the ambient temperature of the pipeline have a corresponding effect, for example due to precipitation or due to varying degrees of shielding of the ground from sunlight as a result of the cultivation and harvesting of fields in agricultural land use above the pipeline. If this effect is not taken into account when determining the mass flow balance, a loss of the transported fluid is registered although there is no leak.
  • thermodynamic changes along the pipeline or the transported fluid for example, the approach followed is to map occurring processes and relevant influencing factors using a real-time model.
  • Corresponding methods are known for example under the name "Real Time Transient Model” (RTTM).
  • RTTM Real Time Transient Model
  • known methods also allow the leak to be located in a specific area, for example by detecting propagating pressure waves that occur when the leak occurs.
  • the object of the present invention is to improve the reliability of the leak detection on the basis of determined data.
  • a series of values is first determined, which form the basis for the subsequent evaluation.
  • the values include at least a change in the flow rate and a change in pressure of the product or medium transported through an object through which the flow passes, as well as a change in temperature value.
  • the through-flow object which is in particular a pipe or a pipeline, is divided into one or more measurement sections.
  • a plurality of measuring points is now defined at each measuring section.
  • one measuring point each is arranged in the starting area and in the end area of the measuring section.
  • values are now determined for the aforementioned and, if applicable, for further physical quantities.
  • the desired values can be determined by direct and / or indirect measurement of the physical quantities.
  • the highest possible resolution of the acquisition in particular a temporal resolution, is advantageous here.
  • data generated, in particular simulated, in a different way can also be used as a basis for the method according to the invention or assigned to a measuring point.
  • a relative value and the change in the corresponding variables can also be determined.
  • the change over time provides information about the dynamics of occurring processes and is therefore of greater importance in the context of the method than the mere absolute value of a variable.
  • the assessment of whether or not there is an undesired loss of volume of the medium is essentially not based on static considerations Based on the current state. Rather, the method according to the invention is based in particular on the use of a dynamic model. For this reason, the change in the determined variables, in particular over time, is of great importance.
  • the change in the flow rate of the medium i.e. H. of the fluid transported in the object through which the flow passes, is in particular related to mass, but can also be understood as related to volume.
  • the change in pressure can relate to the hydrostatic and / or the dynamic pressure.
  • the underlying temperature value or its change relates in particular to the ambient temperature at the measuring point, but can alternatively or additionally also directly reflect the change in the temperature of the medium at the measuring point.
  • the detection of pressure and temperature changes is of comparatively great importance, since the flow of the medium usually changes strongly depending on an existing temperature and / or pressure gradient.
  • values for other quantities can also be determined, for example for the flow velocity of the medium or its density or for the external ambient pressure in the area of a measuring point.
  • values for the desired quantities can be interpolated based on measured values from the adjacent or neighboring measuring points.
  • the values at the measurement points can also be determined in particular by means of modeling.
  • the flowed through object is modeled, preferably including the flowing medium.
  • the occurrence of certain values for the physical quantities of interest can be simulated, so that their effects on the object and / or the medium through which the flow is flowing can be determined using the underlying model.
  • both measured values and values determined by modeling or simulation can in principle be subject to an uncertainty, ie a random and / or systematic error. For this reason, statements can be made with the aid of the method according to the invention, in particular in the form of probabilities.
  • values can also be generated by means of forward modeling. For this purpose, an iterative method is used in particular, by means of which the values present at a measuring point and their effects are predicted. The number of iteration steps can in principle be selected according to the requirements placed on the accuracy of the calculation in the individual case.
  • a possible development of the overall system and / or individual parameters can be approximated, among other things, by determining conditional probability values.
  • methods of Bayesian statistics and / or estimation methods such as a maximum likelihood approach, can be included.
  • determined, modeled and / or simulated data can be mapped in a simplified manner in a one-dimensional model of the object through which the flow passes, preferably a pipeline or a pipeline system.
  • This can go hand in hand with a particularly selective reduction of data to a certain extent and / or take place through targeted aggregation of data.
  • a weighting can also be used as a basis here in order to determine the extent to which the data used are included in the model or influence the modeled result.
  • a corresponding simplification towards a one-dimensional model allows the critical effects to be observed to be found in a significantly simplified and thus more reliable manner.
  • an optimal value for the spatial and / or temporal density of the measuring points for recording the data to be taken into account can preferably be determined.
  • the measuring point density is in particular inhomogeneously distributed over the entire object under consideration or over a specific measuring section.
  • At least one value group is formed from these values.
  • the value group can ultimately comprise the total amount of the recorded or otherwise determined values or be formed by a subgroup of these values.
  • the determined values are fed to a data processing device for evaluation.
  • the data processing device can be a computer present locally in the vicinity of the measuring section. Central processing of the data from different measuring points and / or measuring sections by a common data processing device is particularly preferred, however.
  • the data processing device can also be a network of several interacting computers. In particular, it is preferred to provide the data processing device spatially remote from the measuring sections to be monitored, for example in a central computer center. The data processing can thus also take place, for example, according to the principle of a cloud service.
  • the value group is examined by means of the data processing device to determine whether the values of the value group form a pattern or whether a pattern is formed within the value group. Is by means of the data processing device a Identified pattern in the value group, a probability can be determined on the basis of the pattern, in particular on the basis of its type and the strength of its expression, with which a leak is present in the measurement section of the object flowed through. In this way, in particular, heuristic leak detection is possible, so that leaks occurring in the measurement section under consideration can also be detected if an evaluation of the existing data using known statistical methods does not provide reliable results.
  • the method according to the invention can be used to distinguish patterns from one another which, on the one hand, are based on a change in flow and / or a change in temperature of the medium due to environmental influences or which, on the other hand, are associated with an unwanted volume loss due to a leak or illegal removal.
  • the aim here is to be able to react as quickly as possible to the respective situation in order to keep the loss of the transported medium as low as possible.
  • a classification algorithm is preferably applied to the value group or to a pattern identified in the value group.
  • An existing pattern can thus not only be identified, but also evaluated with regard to the division into different pattern classes.
  • the classes are particularly related to the relevance of the pattern with regard to the possible presence of a leak.
  • a pattern analysis algorithm can also be applied to the pattern, which - similar to a method for image recognition - interprets or interprets the pattern based on its nature, in particular to determine which event is represented by the pattern with which probability.
  • the data processing device is preferably designed accordingly in order to be able to execute such a classification algorithm and / or pattern analysis algorithm.
  • Such a data record can in particular be formed by a value group, on the basis of which the evaluation with regard to a pattern identification is also carried out.
  • the patterns can be compared with one another.
  • a number of stored patterns in particular form a type of look-up table.
  • a classification algorithm which may be used, can preferably be used to determine with which of the stored patterns a newly identified pattern is to be compared.
  • the present event can be identified quickly and reliably in this way according to the principle of a fingerprint comparison.
  • the characteristic pattern serves as a criterion for the presence of a leak in the measurement section of the object through which the fluid flows.
  • the characteristic pattern can be based, in particular, on averaged measured values that are related to the presence of a leak.
  • generated, i. H. Data modeled and / or simulated by calculation can be used to generate the characteristic pattern.
  • the characteristic pattern preferably corresponds to a pattern which ideally develops when there is a leak in the determined values.
  • the data processing device can be used to make a statement about the probability of a leak in the relevant measurement section. If a defined threshold value is exceeded, this can in particular be used as a hard criterion for the presence of a leak, so that appropriate measures, such as a manual check or an emergency shutdown, can be initiated.
  • a particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides that, by means of the data processing device, a learning algorithm is applied to the determined values or to the value group formed from them becomes.
  • a learning algorithm is applied to the determined values or to the value group formed from them becomes.
  • the method becomes more meaningful not only in the context of the current application, possibly with each iteration, as is already the case with current statistical methods. Rather, the learning algorithm is trained by every application and every processing of new data. Due to evolutionary effects, the reliability of such a self-learning system increases over time. This reduces the error rate in the identification and, in particular, the interpretation of patterns in the determined values.
  • the method according to the invention enables leak detection on the basis of the occurrence of corresponding patterns in the determined values even under conditions under which known methods fail, particularly if a self-learning algorithm is used as the basis for the data analysis. This can be the case, for example, if the underlying values have strong outliers, as a result of which approximations made in the statistical treatment fail.
  • the method according to the invention is based on the systematic application of empirical data to newly determined values.
  • events can also be identified on the basis of the pattern developing in the values, which events are not recorded by the respectively rigidly applied statistical algorithms.
  • the values determined or the value group formed are evaluated using an artificial neural network.
  • the data processing device is preferably designed accordingly for this purpose.
  • the learning algorithm is preferably trained before being used on the determined values or the value group with stored values that are related to real events, in particular the actual presence of a leak, or were recorded in this connection.
  • the learning algorithm can also be trained on the basis of simulated values. Such simulated values have preferably been determined by simulating a leak on the object through which the fluid flows.
  • the learning algorithm is trained to use certain value constellations or patterns in value groups with certain events To bring connection. It is thus possible after suitable training to identify a pattern in unknown or new values that is related to a certain type of event, in particular indicates the presence of a leak in the measurement section under consideration, by means of the adaptive algorithm by appropriate configuration of a query .
  • the values used for the method according to the invention in particular for the change in the flow rate of the medium, the pressure of the medium and / or the temperature, in each case non-invasively.
  • a measuring device such as a sensor
  • a corresponding measurement of the data is preferably carried out by means of a measuring device which is arranged on or in a shell of the object through which the flow passes, for example the wall of a pipeline.
  • a so-called clamp-on flow meter is particularly suitable, which can detect the change in flow of the medium inside the object through which the flow is flowing from outside.
  • the measurement of the change in flow rate is particularly preferably carried out by means of an acoustic method.
  • the flow rate or its change is determined on the basis of the propagation behavior of external acoustic signals in the flowing medium.
  • An ultrasound-based method has proven to be particularly suitable, in which the coupled acoustic signals have a correspondingly high frequency.
  • the acoustic signals are coupled in contact-free, i. H. without a mechanical transducer acting from the outside on the wall of the object being flowed through.
  • the value group that is examined according to the method to identify a pattern is formed from the values determined at the measuring points, but is not necessarily limited to these values alone.
  • data can be included or added to the value group, for example with regard to the current and / or forecast weather in the vicinity of the object flowed through. Under certain circumstances, this can further increase the informative value of the results of the method according to the invention.
  • determined values of various measuring points are transmitted to a central data processing device. The transmission is preferably wireless.
  • the invention also includes a computer program product, by means of which a probability can be determined that there is a leak in an object through which a medium flows.
  • the computer program product is designed in particular to carry out the method according to the invention for leak detection or for use in the context of the method according to the invention. It therefore includes instructions for recognizing a pattern in a group of values, the group of values being formed by values that are determined on a measurement section of the flowed object and at least relate to a change in the flow rate of the medium, a change in pressure of the medium and / or a change in temperature Respectively.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the data processing in the method according to the invention.
  • An object 1 with a flow through it in the form of a pipeline or a pipeline section for conveying a product in the form of an in particular fluid medium is laid in the outer area partly above ground and partly below ground.
  • the section shown represents a measuring section 2 of the considerably longer object 1 through which the air flows.
  • the measuring section 2 is Appropriate leak detection procedures are monitored. For this purpose, a value for different physical parameters is determined at two measuring points 3.
  • a larger number of measurement points 3 can also be assigned to a measurement section 2.
  • the measuring points 3 it is not absolutely necessary for the measuring points 3 to be arranged at the same positions along the measuring section 2 of the object 1 through which the fluid flows, for different physical quantities.
  • the object 1 through which the flow passes is to be understood as an object which is basically provided for a medium to flow through.
  • a determination and / or prediction of environmental parameters, such as a change in the ambient temperature, can be of interest, for example, with regard to an imminent transport of the medium through the measuring section 2.
  • a value for the change in the flow rate of the medium is determined. This is done in particular by a flow meter 4.
  • the preferred embodiment of the flow meter 4 is shown as a so-called clamp-on flow meter, which is applied from the outside to the object 1 through which the flow is flowing.
  • the flow rate of the medium or its change can thus be determined non-invasively. It goes without saying that, in principle, any other type of flow measurement can also be useful for determining the value.
  • the flow rate can be understood as related to the mass and / or the volume.
  • the flow meter 4 is based on an acoustic principle for measuring the change in flow rate of the medium.
  • acoustic signals in particular in the ultrasonic range, are introduced into the medium through the wall of the object 1 through which the flow passes, and their propagation speed is measured in order to draw conclusions about the flow properties of the medium.
  • the coupling of the acoustic signal and / or the reading of the propagated signal is preferably carried out without contact, ie without one mechanical coupling of a transducer of the flow meter 4 to the wall of the object 1 through which the fluid flows.
  • a value for the pressure change of the medium is determined at each measuring point 3.
  • the pressure change is measured in particular by a corresponding pressure sensor 5.
  • a temperature change is determined in particular by means of a temperature sensor 6.
  • This is in particular a value for the ambient temperature or its change at the location of the measuring point 3.
  • a value away from the measuring point 3, for example between two measuring points 3 of a measuring section 2 can also be recorded.
  • such a value can be determined for the air temperature, the floor temperature, the temperature of the object 1 through which the flow passes or of the flowing medium itself.
  • the influence of the ambient temperature on the medium in the object 1 flowing through along the route can thus be taken into account.
  • the values determined in particular by measurement for the named and possibly other physical parameters are transmitted to a data processing device 7 in order to be further evaluated subsequently.
  • the transmission is preferably carried out wirelessly. It goes without saying that, as an alternative or in addition, wired transmission can also take place.
  • the data processing device 7 can be a central data processing device 7 which is positioned at a location remote from the measuring section 2.
  • the data processing device 7 can be designed as a single computer, but also as a network of several interacting computers.
  • the data processing device 7 can also be designed as a complex system with several computing units operating in parallel and / or hierarchically linked.
  • the data transmission from the measuring points 3 to the data processing device 7 can in particular take place in accordance with common transmission standards, such as Bluetooth or WiFi, and / or via a cellular network. Satellite-based communication is also possible between the measuring points 3 or the devices for determining values provided at the measuring points 3, and the data processing device 7.
  • communication can take place between corresponding communication devices at the measuring points 3.
  • This allows, for example, to provide a high-performance transmitter system only at one measuring point 3 or at least at a few measuring points 3 in order to transmit the determined values to the data processing device 7.
  • the data at the individual measuring points 3 of the measuring section 2 are initially transmitted over comparatively short distances to such a central measuring point 3 and are transmitted from there to the data processing device 7.
  • a corresponding structure can also be implemented by a separate relay station 10 that is not assigned to a specific measuring point 3, but is located in the vicinity of the relevant measuring section 2 and thus within range of the communication devices of all relevant measuring points 3.
  • a particular embodiment of the method is based at least essentially exclusively on data relating to the flow rate of the medium or its change. These data are preferably supplied by flow meters 4 and / or determined as part of a modeling.
  • a network of measuring points 3 or flow meters 4 is particularly preferably used, which extends at least over part of the object 1 through which there is flow or of the measuring section 2.
  • the individual measuring points 3 or flow meters 4 communicate preferably wirelessly with one another and / or with a data processing device 7, optionally using an interposed relay station 10.
  • the transmitted data are evaluated within the scope of the method according to the invention by means of the data processing device 7 and examined for the presence of a pattern that indicates the presence of a leak 8 in the examined measuring section 2. If such a leak 8 is detected or if a sufficient probability of the presence of a leak 8 is determined, appropriate measures can be initiated in a short time to remedy the situation.
  • a leak 8 is indicated in the subterranean section of the object 1 through which the flow passes.
  • the transported medium which can be petroleum, for example, penetrates uncontrollably into the ground 9 at the location of the leak 8 and can contaminate the groundwater there, for example.
  • FIG. 2 a further application situation for the method according to the invention is shown by way of example.
  • the object 1 through which the air flows is formed there by a comparatively complex pipe network.
  • the section shown is intended to represent, purely symbolically, a widely branched network of pipelines, some of which are of great length.
  • a larger industrial plant for example a refinery, can also have a comparatively complex pipe network.
  • Various measurement sections 2 can be defined in such a strongly branched through-flow object 1.
  • a measuring section 2 is not necessarily only defined by the distance of the object 1 through which the air flows between two measuring points 3, but can also include further areas in which, in particular, more than two measuring points 3 are provided.
  • the definition of a measurement section 2 ultimately depends on the values obtained from which measurement points 3 or for which measurement points 3 determined values are used as the basis for the evaluation by the data processing device 7.
  • the method according to the invention has an advantageous effect here in that disturbance events, such as the occurrence of a leak 8, in a specific measurement section 2 are recognized by the identification of patterns in the determined values.
  • one or more measuring points 3, in particular having a flow meter 4, can be suitably positioned in the vicinity of the known extraction point.
  • the aim of the method according to the invention is to differentiate between patterns in the values determined, which are due to temperature and volume fluctuations of the Medium take place due to external and internal influences, of patterns that are related to the actual loss of the medium from the object 1 flowing through it on the transport route.
  • the natural influences on the medium are diverse and therefore difficult to fully take into account within the framework of current statistical methods.
  • any fluctuations that occur are primarily related to a temporal and spatial change in the temperature of the transported medium, in particular along the object 1 through which the air flows. Although this depends heavily on the ambient temperature, it is influenced by numerous other factors. Air and soil temperatures are dependent on solar radiation to different degrees and have a corresponding effect on the temperature of the medium. Rain and clouds, on the other hand, have a short-term cooling effect. In addition, especially in the case of underground pipelines, the biomass on the surface can have an effect on the temperature of the medium in the pipeline, for example in the form of an insulating effect or by shielding the ground from sunlight. This factor is also subject to short-term changes, for example through cultivation and harvesting on agricultural land.
  • thermodynamic changes in the flow properties of the transported medium usually also inevitably occur due to internal effects.
  • the reasons for this are, for example, the fluctuation or change in the flow resistance due to the shape of the line.
  • a change in the composition can also occur. This can also affect the flow behavior of the medium.
  • the data processing device 7 searches for a pattern in these values during or after the evaluation of the determined values for the change in the flow rate, the pressure and the temperature and possibly other physical variables.
  • the representation according to FIG. 3 illustrates the basic sequence in the evaluation of determined values by the data processing device 7 for leak detection. From the determined values, a value group 11 is first formed, which is analyzed by the data processing device 7 for the presence of a pattern.
  • the value group 11 can include the entirety of the values determined at the measuring points 3 of a measuring section 2 or represent a subset thereof.
  • the data processing device 7 can use this pattern to determine the probability of the presence of a leak 8 in the relevant measurement section 2 of the object 1 through which the flow occurs.
  • the identification of such a pattern in the data of the value group 11 takes place in particular by a corresponding algorithm of a recognition routine, similar to the case of digital image recognition.
  • the data processing device 7 is preferably designed to execute a classification algorithm and applies such a classification algorithm to the value group 11 at. An identified pattern is thus classified with regard to its type, quality and / or characteristics.
  • a pattern analysis algorithm can also be used by the data processing device 7 on the value group 11.
  • the identified pattern can be interpreted with regard to its meaning. This allows a statement to be made as to which real event is represented by the pattern occurring in the determined values.
  • the data processing device 7 accesses a database in which an identified pattern can be stored as a data record 12.
  • an identified pattern can be stored as a data record 12.
  • the identified pattern, the value group 11 and / or a specific real event, for example the presence of a leak 8 can be linked to one another and as data records 12 or as a common data record 12 stored in the database.
  • the identified pattern can be quickly assigned to an event group.
  • Such a fingerprint-like comparison is possible in particular if the data processing device 7 has access to data records 12 which are classified with regard to the stored patterns and / or the associated events, and the characteristics of the identified pattern can be clearly assigned to one of these classes.
  • a characteristic or idealized pattern can also be used as a criterion, on the basis of which the probability of the presence of a leak 8 in the measurement section 2 under consideration is determined by a comparison with the pattern identified in the value group 11.
  • a characteristic pattern can be based on measured values from one or more measurements in connection with a real event or else be based on simulated values.
  • the criterion for the presence of a leak 8 can be assessed as fulfilled, so that appropriate measures can be initiated.
  • An embodiment of the method according to the invention is particularly preferred in which the data processing device 7 applies a learning algorithm to the determined values or the value group 11 in order to identify a pattern.
  • an algorithm capable of learning can also be used to serve as a classification algorithm and / or as a pattern analysis algorithm.
  • a learning algorithm has the advantage that it becomes more efficient and reliable over time through appropriate training with suitable data. The susceptibility to errors with regard to the incorrect interpretation of a pattern as an indicator for a leak 8 (false positive) and with regard to the non-detection of an existing leak 8 on the basis of the determined values (false negative) thus decreases.
  • Such a learning algorithm is preferably trained by data sets 12 which are related to real events, in particular the presence of a leak 8, or which were measured when the relevant event occurred. Such data ultimately represent reality in the best possible way, so that the result of the trained learning algorithm is tailored to the specific patterns that can occur in the determined values in individual cases under real conditions.
  • the learning algorithm can also be trained with simulated values or model data. This allows components to be added to the algorithm that relate to idealized conditions.
  • training the algorithm with a combination of real and simulated or ideal data can be particularly expedient under certain circumstances.
  • the data processing device 7 can use a particularly iterative method for modeling values.
  • a method for forward modeling is used to determine values that are to be expected under certain working and / or environmental conditions.
  • the values determined by means of such a modeling method can be used in different ways within the scope of the method according to the invention.
  • the parallel application of such a modeling method enables an independent verification of the measured values and / or of a pattern formed in the values.
  • Data obtained by way of forward modeling are also suitable for training a learning algorithm.
  • data from external sources can also be included in various ways.
  • these data are added to the value group 11 and / or linked to the value group 11 in order to be taken into account in the evaluation.
  • Such external data can, however, also be used in the context of modeling and / or for training a learning algorithm.
  • the data can, for example, relate to the weather, the geological nature of the soil, which in particular relate to agricultural land use or the like.
  • a pattern is identified in the value group 11 and, if necessary, an interpretation of the pattern or some other assignment to a specific event or an event probability takes place.
  • the data processing device 7 then preferably generates a corresponding output 13 which reproduces the result of the previous analysis or of the method used for a user.
  • the output 13 can take place in different ways, preferably optically, acoustically and / or in text form.
  • the output 13, as shown in FIG. 3, can include a warning message about the presence of a leak 8.
  • a status report can also be generated, for example.
  • remedial measures can alternatively or additionally also be initiated directly in connection with the output 13, for example an alarm can be given to maintenance and / or service personnel.

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
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Abstract

The invention relates to a method for leakage detection on an object flown through by a medium, in particular a pipe or a pipeline. According to the invention, a pattern is identified in the determined values for the change of the flow rate and the pressure of the medium and for a temperature change, and a probability for the presence of a leak is determined based on the identified pattern and due to self-learning systems.

Description

Verfahren zur Leckerkennung Leak detection method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leckerkennung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Computerprogrammprodukt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12. The invention relates to a method for leak detection according to the preamble of claim 1 and a computer program product according to the preamble of claim 12.
Treten an Rohrleitungen Leckagen auf, ist es oft von großer wirtschaftlicher Bedeutung, das Leck schnell und sicher zu erkennen, zu finden und zu verschließen. Insbesondere im Fall von Pipelinesystemen, die sich - typischerweise unterteilt in Pipelinesegmente - zum Teil interkontinental erstrecken und große Mengen potentiell umweltschädlicher Produkte, beispielsweise Erdöl, transportieren, ist es in der Regel auch von hoher ökologischer Bedeutung, ein auftretendes Leck schnell zu verschließen. If leaks occur in pipelines, it is often of great economic importance to identify, find and close the leak quickly and safely. Particularly in the case of pipeline systems, which - typically divided into pipeline segments - sometimes extend intercontinental and transport large quantities of potentially environmentally harmful products, such as crude oil, it is generally also of great ecological importance to quickly close a leak that occurs.
Auf der Basis des Prinzips der Massenerhaltung wird bei bekannten Methoden zur Leckerkennung in der Regel grundsätzlich eine Massenstrombilanz gebildet. Prinzipiell sollte die Menge eines transportierten Fluids, die in einen Rohrabschnitt ein- tritt, an dessen Ende auch vollständig wieder aus diesem austreten, sofern kein Leck in dem betreffenden Abschnitt vorliegt. Unter idealisierten Bedingungen deutet somit ein Missverhältnis aus dem Eintrittsmassenstrom und dem Austrittsmassenstrom auf das Vorliegen eines Lecks hin. With known methods for leak detection, a mass flow balance is generally formed on the basis of the principle of mass conservation. In principle, the amount of a transported fluid that enters a pipe section should also exit completely again at the end of the pipe section, provided there is no leak in the section in question. Under idealized conditions, a disproportion between the inlet mass flow and the outlet mass flow indicates the presence of a leak.
Die genaue Position des Lecks entlang des betreffenden Rohrabschnitts kann auf diese Weise jedoch nicht ohne Weiteres ermittelt werden. Darüber hinaus lässt sich dieses idealisierte Prinzip nur unzureichend auf reale Rohrleitungssysteme übertragen. Problematisch ist insbesondere der Einfluss verschiedener Umweltfaktoren. Aufgrund der zum Teil erheblichen Länge der Pipelines bzw. Pipelinesegmente von mehreren tausend Kilometern durchlaufen etwa große Pipelines in Abschnitten oftmals mehrere Klimazonen. Vor allem regional unterschiedliche und sich darüber hinaus zeitlich ändernde Temperaturen entlang der Pipeline stellen in Abhängigkeit vom transportierten Produkt eine z.T. erhebliche Störgröße für die Ermittlung einer Massenstrombilanz dar. However, the exact position of the leak along the relevant pipe section cannot easily be determined in this way. In addition, this idealized principle cannot be adequately transferred to real pipeline systems. The influence of various environmental factors is particularly problematic. Due to the sometimes considerable length of the pipelines or pipeline segments of several thousand kilometers, large pipelines, for example, often run through several climatic zones in sections. Above all, regionally different and also temporally changing temperatures along the pipeline represent, depending on the transported product, a sometimes considerable disturbance variable for the determination of a mass flow balance.
Aufgrund der thermischen Expansion des transportierten Fluids, die jeweils vom einzelnen Produkt abhängt, kann die Massenstrombilanz auch ohne das Vorliegen eines Lecks negativ oder sogar positiv ausfallen. Das Eigenvolumen der Pipeline sorgt dabei für einen gewissen Puffereffekt. Durchläuft eine Pipeline kältere Regio- nen, wird sich das transportierte Fluid in diesen Bereichen zusammenziehen. Einen entsprechenden Effekt haben kurzfristige lokale Veränderungen der Umgebungstemperatur der Pipeline, beispielsweise durch Niederschläge oder aufgrund einer unterschiedlich starken Abschirmung des Erdbodens vor Sonnenlicht infolge des Bestellens und Aberntens von Feldern bei landwirtschaftlicher Bodennutzung oberhalb der Pipeline. Bleibt dieser Effekt bei der Ermittlung der Massenstrombilanz unberücksichtigt, wird ein Verlust des transportierten Fluids registriert, obwohl kein Leck vorliegt. Due to the thermal expansion of the transported fluid, which depends on the individual product, the mass flow balance can be negative or even positive even without a leak being present. The pipeline's own volume ensures a certain buffer effect. If a pipeline runs through colder regions nen, the transported fluid will contract in these areas. Short-term local changes in the ambient temperature of the pipeline have a corresponding effect, for example due to precipitation or due to varying degrees of shielding of the ground from sunlight as a result of the cultivation and harvesting of fields in agricultural land use above the pipeline. If this effect is not taken into account when determining the mass flow balance, a loss of the transported fluid is registered although there is no leak.
Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist es nahezu unmöglich, beispielsweise ein Rohrleitungsnetzwerk mit einer hohen Gesamtleitungslänge und einer komplexen Verzweigungsstruktur hinsichtlich aller relevanten Faktoren lückenlos zu überwachen. Ein auftretendes Leck wird daher selten unmittelbar von Sensoren erkannt. Ferner können in aller Regel Umweltfaktoren sowie die thermodynamischen Eigenschaften des Mediums nicht in ausreichendem Maß erfasst werden, um exakte Aussagen zur Korrektur der für einen Messabschnitt ermittelten Massenstrombilanz treffen zu können. Aus diesem Grund sind verschiedene Ansätze bekannt, um auftretende Schwankungen durch statistische Behandlung ermittelter Daten zu berücksichtigen bzw. zu kompensieren. Flierdurch soll die Identifikation von Lecks unter realen Bedingungen verbessert werden. From an economic point of view, it is almost impossible to completely monitor, for example, a pipeline network with a long total pipeline length and a complex branch structure with regard to all relevant factors. A leak that occurs is therefore rarely detected directly by sensors. Furthermore, as a rule, environmental factors and the thermodynamic properties of the medium cannot be recorded to a sufficient extent in order to be able to make exact statements about the correction of the mass flow balance determined for a measurement section. For this reason, various approaches are known to take into account or to compensate for fluctuations that occur through statistical treatment of determined data. This is intended to improve the identification of leaks under real conditions.
Zur Berücksichtigung thermodynamischer Veränderungen entlang der Pipeline bzw. des transportierten Fluids wird beispielsweise der Ansatz verfolgt, auftretende Prozesse und relevante Einflussfaktoren durch ein Echtzeitmodell abzubilden. Entsprechende Verfahren sind etwa unter dem Namen "Real Time Transient Model" (RTTM) bekannt. Zum Teil erlauben bekannte Verfahren auch eine Ortung des Lecks in einem bestimmten Bereich, beispielsweise indem sich ausbreitende Druckwellen, die bei der Leckentstehung auftreten, detektiert werden. In order to take into account thermodynamic changes along the pipeline or the transported fluid, for example, the approach followed is to map occurring processes and relevant influencing factors using a real-time model. Corresponding methods are known for example under the name "Real Time Transient Model" (RTTM). In some cases, known methods also allow the leak to be located in a specific area, for example by detecting propagating pressure waves that occur when the leak occurs.
Hierbei ist jedoch stets von Nachteil, dass die Verlässlichkeit der auf statistische Weise ermittelten Ergebnisse häufig gering ist. Dies gilt vor allem, wenn nur eine vergleichsweise kleine Datenmenge verfügbar ist oder eine Einzelmessung ausgewertet werden muss. Aufgrund des hohen ökonomischen und ökologischen sowie sicherheitsrelevanten Risikos bei einem fälschlicherweise nicht erkannten Leck, wird im Zweifel üblicherweise entschieden, eine manuelle Kontrolle des betreffenden Rohrleitungsabschnitts vorzunehmen. Nicht selten muss hierzu ein Team von Servicetechnikern über weite Entfernungen in unwegsames Gebiet vorrücken, etwa um eine Überlandpipeline zu kontrollieren. Es ist verständlicherweise wünschens- wert, die damit verbundenen Gefahren für Mensch und Umwelt und zum Teil erheblichen Kosten zu vermeiden. However, it is always a disadvantage here that the reliability of the results determined in a statistical manner is often low. This is especially true if only a comparatively small amount of data is available or a single measurement has to be evaluated. Due to the high economic, ecological and safety-relevant risk in the event of an incorrectly undetected leak, in case of doubt it is usually decided to carry out a manual inspection of the pipe section in question. It is not uncommon for a team of service technicians to have to advance long distances into impassable areas, for example to check an overland pipeline. It is understandably desirable worth avoiding the associated dangers for people and the environment and, in some cases, considerable costs.
Vor diesem Hintergrund ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verlässlichkeit der Leckerkennung anhand ermittelter Daten zu verbessern. Against this background, the object of the present invention is to improve the reliability of the leak detection on the basis of determined data.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 sowie durch ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. The aforementioned object is achieved by a method according to claim 1 and by a computer program product according to claim 12. Advantageous further developments are each the subject of the dependent claims.
Nach dem vorschlagsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Reihe von Werten ermittelt, welche die Basis für die nachfolgende Auswertung bilden. Die Werte umfassen wenigstens eine Änderung der Durchflussrate und eine Druckänderung des durch ein durchströmtes Objekt transportierten Produkts bzw. Mediums sowie eine Temperaturwertänderung. Strukturell wird das durchströmte Objekt, bei dem es sich insbesondere um ein Rohr oder eine Pipeline handelt, in einen oder mehrere Messabschnitte unterteilt. An jedem Messabschnitt wird verfahrensgemäß nun eine Mehrzahl von Messpunkten definiert. Vorzugsweise sind je ein Messpunkt im Anfangsbereich und im Endbereich des Messabschnitts angeordnet. An jedem der Messpunkte werden nun Werte für die vorgenannten und ggf. für weitere physikalische Größen ermittelt. According to the proposed method, a series of values is first determined, which form the basis for the subsequent evaluation. The values include at least a change in the flow rate and a change in pressure of the product or medium transported through an object through which the flow passes, as well as a change in temperature value. Structurally, the through-flow object, which is in particular a pipe or a pipeline, is divided into one or more measurement sections. According to the method, a plurality of measuring points is now defined at each measuring section. Preferably, one measuring point each is arranged in the starting area and in the end area of the measuring section. At each of the measuring points, values are now determined for the aforementioned and, if applicable, for further physical quantities.
Die Ermittlung der gewünschten Werte kann durch direkte und/oder indirekte Messung der physikalischen Größen erfolgen. Hierbei ist eine möglichst hohe insbesondere zeitliche Auflösung der Erfassung vorteilhaft. Alternativ oder zusätzlich können jedoch auch auf andere Weise generierte, insbesondere simulierte, Daten als Wert dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde gelegt bzw. einem Messpunkt zugeordnet werden. The desired values can be determined by direct and / or indirect measurement of the physical quantities. The highest possible resolution of the acquisition, in particular a temporal resolution, is advantageous here. As an alternative or in addition, however, data generated, in particular simulated, in a different way can also be used as a basis for the method according to the invention or assigned to a measuring point.
Es versteht sich, dass erfindungsgemäß alternativ oder zusätzlich zur Ermittlung eines absoluten Wertes für die betreffenden Größen jeweils auch ein relativer Wert sowie die Veränderung der entsprechenden Größen ermittelt werden kann. Die insbesondere zeitliche Veränderung gibt Aufschluss über die Dynamik auftretender Prozesse und ist von daher im Rahmen des Verfahrens von größerer Bedeutung als der bloße Absolutwert einer Größe. It goes without saying that according to the invention, as an alternative or in addition to determining an absolute value for the relevant variables, a relative value and the change in the corresponding variables can also be determined. The change over time, in particular, provides information about the dynamics of occurring processes and is therefore of greater importance in the context of the method than the mere absolute value of a variable.
Vorzugsweise werden der Einschätzung, ob ein ungewollter Volumenverlust des Mediums vorliegt oder nicht, im Wesentlichen keine statischen Betrachtungen des Ist-Zustandes zugrunde gelegt. Vielmehr beruht das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere auf der Verwendung eines dynamischen Modells. Von daher hat vor allem die insbesondere zeitliche Änderung der ermittelten Größen große Bedeutung. Preferably, the assessment of whether or not there is an undesired loss of volume of the medium is essentially not based on static considerations Based on the current state. Rather, the method according to the invention is based in particular on the use of a dynamic model. For this reason, the change in the determined variables, in particular over time, is of great importance.
Die Änderung der Durchflussrate des Mediums, d. h. des in dem durchströmten Objekt transportierten Fluids, ist insbesondere massenbezogen, kann jedoch auch als volumenbezogen verstanden werden. Ferner kann sich die Druckänderung auf den hydrostatischen und/oder den dynamischen Druck beziehen. Der zugrunde gelegte Temperaturwert bzw. dessen Änderung betrifft insbesondere die Umgebungstemperatur am Messpunkt, kann alternativ oder zusätzlich aber auch unmittelbar die Änderung der Temperatur des Mediums am Messpunkt widerspiegeln. Die Erfassung von Druck- und Temperaturänderungen ist von vergleichsweise großer Bedeutung, da sich der Fluss des Mediums in der Regel stark in Abhängigkeit eines vorliegenden Temperatur- und/oder Druckgradienten ändert. The change in the flow rate of the medium, i.e. H. of the fluid transported in the object through which the flow passes, is in particular related to mass, but can also be understood as related to volume. Furthermore, the change in pressure can relate to the hydrostatic and / or the dynamic pressure. The underlying temperature value or its change relates in particular to the ambient temperature at the measuring point, but can alternatively or additionally also directly reflect the change in the temperature of the medium at the measuring point. The detection of pressure and temperature changes is of comparatively great importance, since the flow of the medium usually changes strongly depending on an existing temperature and / or pressure gradient.
Über die genannten physikalischen Größen hinaus können ferner auch Werte für weitere Größen ermittelt werden, beispielsweise für die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums oder dessen Dichte oder für den äußeren Umgebungsdruck im Bereich eines Messpunkts. In addition to the physical quantities mentioned, values for other quantities can also be determined, for example for the flow velocity of the medium or its density or for the external ambient pressure in the area of a measuring point.
Stehen tatsächliche Messwerte nicht oder in zu geringer Menge zur Verfügung, lassen sich ggf. Werte für die gewünschten Größen basierend auf Messwerten der angrenzenden oder benachbarten Messpunkte interpolieren. If actual measured values are not available or in too small a quantity, values for the desired quantities can be interpolated based on measured values from the adjacent or neighboring measuring points.
Alternativ oder zusätzlich zu einer tatsächlichen Messung kann die Ermittlung der Werte an den Messpunkten auch insbesondere im Wege einer Modellierung erfolgen. Dabei wird insbesondere das durchströmte Objekt modelliert, vorzugsweise einschließlich des strömenden Mediums. Dadurch kann beispielsweise das Auftreten bestimmter Werte für die physikalischen Größen von Interesse simuliert werden, so dass sich ihre Auswirkungen auf das durchströmte Objekt und/oder das Medium anhand des zugrunde liegenden Modells ermitteln lassen. As an alternative or in addition to an actual measurement, the values at the measurement points can also be determined in particular by means of modeling. In particular, the flowed through object is modeled, preferably including the flowing medium. In this way, for example, the occurrence of certain values for the physical quantities of interest can be simulated, so that their effects on the object and / or the medium through which the flow is flowing can be determined using the underlying model.
Üblicherweise können sowohl gemessene als auch durch Modellierung bzw. Simulation ermittelte Werte grundsätzlich mit einer Unsicherheit, d. h. einem zufälligen und/oder systematischen Fehler, belegt sein. Aus diesem Grund lassen sich Aussagen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere in Form von Wahrscheinlichkeiten treffen. Anstelle eines Echtzeitmodells oder zusätzlich zu einem solchen können Werte auch im Wege einer Vorwärtsmodellierung generiert werden. Hierzu wird insbesondere ein iteratives Verfahren eingesetzt, durch welches die an einem Messpunkt vorliegenden Werte und ihre Auswirkungen vorhergesagt werden. Die Zahl der Iterationsschritte kann dabei grundsätzlich danach gewählt werden, welche Anforderungen im Einzelfall an die Genauigkeit der Berechnung gestellt werden. Usually, both measured values and values determined by modeling or simulation can in principle be subject to an uncertainty, ie a random and / or systematic error. For this reason, statements can be made with the aid of the method according to the invention, in particular in the form of probabilities. Instead of or in addition to a real-time model, values can also be generated by means of forward modeling. For this purpose, an iterative method is used in particular, by means of which the values present at a measuring point and their effects are predicted. The number of iteration steps can in principle be selected according to the requirements placed on the accuracy of the calculation in the individual case.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der eingesetzten Modellierung kann eine mögliche Entwicklung des Gesamtsystems und/oder einzelner Parameter unter anderem durch die Ermittlung bedingter Wahrscheinlichkeitswerte approximiert werden. In diesem Zusammenhang können insbesondere Methoden der bayesschen Statistik und/oder Schätzmethoden, wie ein Maximum-Likelihood-Ansatz, einbezogen werden. In a preferred embodiment of the modeling used, a possible development of the overall system and / or individual parameters can be approximated, among other things, by determining conditional probability values. In this context, in particular methods of Bayesian statistics and / or estimation methods, such as a maximum likelihood approach, can be included.
Insbesondere lassen sich ermittelte, modellierte und/oder simulierte Daten vereinfacht in einem eindimensionalen Modell des durchströmten Objekts, vorzugsweise einer Rohrleitung bzw. eines Rohrleitungssystems, abbilden. Dies kann mit einer insbesondere selektiven Reduktion von Daten in einem bestimmten Umfang einhergehen und/oder durch gezielte Zusammenfassung von Daten erfolgen. Hierbei kann zudem eine Gewichtung zugrunde gelegt werden, um festzulegen, in welchem Umfang die verwendeten Daten in das Modell eingehen bzw. das modellierte Ergebnis beeinflussen. Allgemein erlaubt eine entsprechende Simplifikation hin zu einem eindimensionalen Modell eine wesentlich vereinfachte und damit verlässlichere Auffindbarkeit der zu beobachtenden kritischen Effekte. In particular, determined, modeled and / or simulated data can be mapped in a simplified manner in a one-dimensional model of the object through which the flow passes, preferably a pipeline or a pipeline system. This can go hand in hand with a particularly selective reduction of data to a certain extent and / or take place through targeted aggregation of data. A weighting can also be used as a basis here in order to determine the extent to which the data used are included in the model or influence the modeled result. In general, a corresponding simplification towards a one-dimensional model allows the critical effects to be observed to be found in a significantly simplified and thus more reliable manner.
Es versteht sich, dass in vergleichbarer Weise auch ein höherdimensionales Modell und/oder eine Kombination mehrerer ein- und/oder höherdimensionaler Modelle eingesetzt werden können. Grundsätzlich ist die Wiedergabe bzw. Verwertung der üblicherweise umfangreichen, zur Verfügung stehenden Daten im Rahmen eines weitgehend vereinfachten Modells im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft. Eine entsprechend reduzierte Darstellung der gegenwärtigen Situation bzw. dessen wahrscheinlicher, zukünftiger Entwicklung erlaubt insbesondere einem Benutzer eine in hohem Maße zuverlässige Erkennung bzw. Bewertung von Unregelmäßigkeiten in Bezug auf den Zustand und/oder den Betrieb eines Rohrleitungssystems. Welcher Simplifikationsgrad hierbei im Ergebnis angestrebt wird, ist insbesondere in Abhängigkeit von der konkreten Anwendungssituation im Einzelfall festlegbar. Anhand eines Echtzeitmodells und/oder einer Vorwärtsmodellierung des Zustands des betrachteten durchströmten Objekts lässt sich vorzugsweise ein optimaler Wert für die räumliche und/oder zeitliche Dichte der Messpunkte zur Erfassung der zu berücksichtigenden Daten bestimmen. Die Messpunktdichte ist dabei insbesondere inhomogen über das gesamte betrachtete durchströmte Objekt bzw. einen bestimmten Messabschnitt verteilt. Durch die Ermittlung einer optimalen Dichte kann lokal und/oder ereignisbezogen zeitlich eine für die Bewertung des aktuellen und/oder künftigen Zustands ausreichende Datenmenge erhoben werden, ohne durch eine unnötig redundante Erfassung einen Überhang an Datenvolumen zu generieren, dessen Übertragung, Speicherung und Verarbeitung zeit- und kostenaufwändig ist. Wird beispielsweise aufgrund der besonderen Notwendigkeit einer verlässlichen Beurteilung evtl kritischer Situationen in Hochrisikogebieten lokal eine höhere Dichte von Messpunkten vorgesehen, erlaubt die Modellierung diesbezüglich jeweils ein wirtschaftlich optimales Maß zu bestimmen, bei dem eine ausreichende Datenerhebung erfolgt. It goes without saying that a higher-dimensional model and / or a combination of several one-dimensional and / or higher-dimensional models can also be used in a comparable manner. In principle, the reproduction or utilization of the usually extensive, available data in the context of a largely simplified model is advantageous with regard to the method according to the invention. A correspondingly reduced representation of the current situation or its probable future development allows a user in particular a highly reliable detection or evaluation of irregularities with regard to the condition and / or the operation of a pipeline system. Which degree of simplification is sought in the result can be determined in each individual case, in particular depending on the specific application situation. Using a real-time model and / or a forward modeling of the state of the object under consideration, an optimal value for the spatial and / or temporal density of the measuring points for recording the data to be taken into account can preferably be determined. The measuring point density is in particular inhomogeneously distributed over the entire object under consideration or over a specific measuring section. By determining an optimal density, a sufficient amount of data can be collected locally and / or event-related in terms of time for the assessment of the current and / or future state, without generating an overhang of data volume through unnecessary redundant recording, whose transmission, storage and processing takes time. and is costly. If, for example, due to the particular need for a reliable assessment of potentially critical situations in high-risk areas, a higher density of measuring points is provided locally, the modeling allows an economically optimal level to be determined in each case, at which sufficient data is collected.
Sind Werte für die zugrunde liegenden physikalischen Größen an verschiedenen Messpunkten des Messabschnitts ermittelt, so wird verfahrensgemäß wenigstens eine Wertegruppe aus diesen Werten gebildet. Die Wertegruppe kann letztlich die Gesamtmenge der erfassten oder anderweitig ermittelten Werte umfassen oder durch eine Untergruppe dieser Werte gebildet werden. If values for the underlying physical quantities are determined at different measuring points of the measuring section, then according to the method at least one value group is formed from these values. The value group can ultimately comprise the total amount of the recorded or otherwise determined values or be formed by a subgroup of these values.
Die ermittelten Werte werden einer Datenverarbeitungseinrichtung zur Auswertung zugeführt. Bei der Datenverarbeitungseinrichtung kann es sich um einen lokal in der Nähe des Messabschnitts vorhandenen Rechner handeln. Besonders bevorzugt ist jedoch eine zentrale Verarbeitung der Daten von verschiedenen Messpunkten und/oder Messabschnitten durch eine gemeinsame Datenverarbeitungseinrichtung. Bei der Datenverarbeitungseinrichtung kann es sich darüber hinaus auch um ein Netzwerk aus mehreren zusammenwirkenden Rechnern handeln. Insbesondere ist es bevorzugt, die Datenverarbeitungseinrichtung räumlich entfernt von den zu überwachenden Messabschnitten, etwa in einem zentralen Rechenzentrum, vorzusehen. Die Datenverarbeitung kann somit auch beispielsweise nach dem Prinzip eines Cloud-Services erfolgen. The determined values are fed to a data processing device for evaluation. The data processing device can be a computer present locally in the vicinity of the measuring section. Central processing of the data from different measuring points and / or measuring sections by a common data processing device is particularly preferred, however. The data processing device can also be a network of several interacting computers. In particular, it is preferred to provide the data processing device spatially remote from the measuring sections to be monitored, for example in a central computer center. The data processing can thus also take place, for example, according to the principle of a cloud service.
Die Wertegruppe wird mittels der Datenverarbeitungseinrichtung dahingehend untersucht, ob die Werte der Wertegruppe ein Muster bilden oder innerhalb der Wertegruppe ein Muster gebildet ist. Wird mittels der Datenverarbeitungseinrichtung ein Muster in der Wertegruppe identifiziert, kann anhand des Musters, insbesondere anhand seiner Art und der Stärke seiner Ausprägung, eine Wahrscheinlichkeit bestimmt werden, mit der ein Leck in dem Messabschnitt des durchströmten Objekts vorliegt. Auf diese Weise ist insbesondere eine heuristische Leckerkennung möglich, so dass auftretende Leckagen im betrachteten Messabschnitt auch dann erkannt werden können, wenn eine Auswertung der vorhandenen Daten mit bekannten statistischen Methoden keine verlässlichen Ergebnisse liefert. The value group is examined by means of the data processing device to determine whether the values of the value group form a pattern or whether a pattern is formed within the value group. Is by means of the data processing device a Identified pattern in the value group, a probability can be determined on the basis of the pattern, in particular on the basis of its type and the strength of its expression, with which a leak is present in the measurement section of the object flowed through. In this way, in particular, heuristic leak detection is possible, so that leaks occurring in the measurement section under consideration can also be detected if an evaluation of the existing data using known statistical methods does not provide reliable results.
Insbesondere lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren Muster voneinander unterscheiden, die, einerseits, auf einer Flussänderung und/oder einer Temperaturänderung des Mediums durch Umwelteinflüsse beruhen oder die, andererseits, mit einem ungewollten Volumenverlust aufgrund einer Leckage oder einer illegalen Entnahme in Verbindung stehen. Das Ziel ist hierbei, möglichst schnell auf die jeweilige Situation reagieren zu können, um den Verlust des transportierten Mediums so gering wie möglich zu halten. In particular, the method according to the invention can be used to distinguish patterns from one another which, on the one hand, are based on a change in flow and / or a change in temperature of the medium due to environmental influences or which, on the other hand, are associated with an unwanted volume loss due to a leak or illegal removal. The aim here is to be able to react as quickly as possible to the respective situation in order to keep the loss of the transported medium as low as possible.
Vorzugsweise wird auf die Wertegruppe bzw. auf ein in der Wertegruppe identifiziertes Muster ein Klassifizierungsalgorithmus angewendet. Ein vorhandenes Muster kann somit nicht nur identifiziert, sondern auch hinsichtlich der Einteilung in verschiedene Musterklassen bewertet werden. Die Klassen stehen dabei insbesondere mit der Relevanz des Musters bezüglich des eventuellen Vorliegens eines Lecks in Zusammenhang. A classification algorithm is preferably applied to the value group or to a pattern identified in the value group. An existing pattern can thus not only be identified, but also evaluated with regard to the division into different pattern classes. The classes are particularly related to the relevance of the pattern with regard to the possible presence of a leak.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Musteranalysealgorithmus auf das Muster angewendet werden, der - ähnlich einem Verfahren zur Bilderkennung - das Muster aufgrund seiner Beschaffenheit interpretiert bzw. deutet, insbesondere um zu ermitteln, welches Ereignis mit welcher Wahrscheinlichkeit durch das Muster repräsentiert wird. Alternatively or additionally, a pattern analysis algorithm can also be applied to the pattern, which - similar to a method for image recognition - interprets or interprets the pattern based on its nature, in particular to determine which event is represented by the pattern with which probability.
Die Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise entsprechend ausgebildet, um einen solchen Klassifizierungsalgorithmus und/oder Musteranalysealgorithmus ausführen zu können. The data processing device is preferably designed accordingly in order to be able to execute such a classification algorithm and / or pattern analysis algorithm.
Es bietet sich an, dass die ermittelten Werte als Datensatz in einer Datenbank gespeichert werden. Dabei kann ein solcher Datensatz insbesondere durch eine Wertegruppe gebildet werden, anhand derer auch die Auswertung hinsichtlich einer Musteridentifikation erfolgt. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt, ein identifiziertes Muster als Datensatz in einer Datenbank zu speichern und/oder ein solches Muster einem zuvor oder parallel gespeicherten Datensatz zuzuordnen. Hierdurch kann bei einer späteren Analyse erneut auf ein solches Muster und/oder die zugrunde liegenden Werte zugegriffen werden. Insbesondere lässt sich eine weitere Analyse dadurch verifizieren. It is advisable to save the determined values as a data record in a database. Such a data record can in particular be formed by a value group, on the basis of which the evaluation with regard to a pattern identification is also carried out. Alternatively or additionally, it is preferred to store and / or such an identified pattern as a data record in a database Assign pattern to a previously or parallel saved data record. This allows such a pattern and / or the underlying values to be accessed again in a later analysis. In particular, a further analysis can be verified in this way.
Wird bei einer Auswertung der Werte einer gebildeten Wertegruppe ein Muster identifiziert und ist bzw. sind bereits ein oder mehrere Muster in einer Datenbank gespeichert, können die Muster miteinander verglichen werden. Mehrere gespeicherte Muster bilden dabei insbesondere eine Art Look-Up Table. Durch einen ggf. angewendeten Klassifikationsalgorithmus kann vorzugsweise bestimmt werden, mit welchen der gespeicherten Muster ein neu identifiziertes Muster verglichen wird. Bei einem hinreichend großen Umfang der Datenbank gespeicherter Muster, die bevorzugt jeweils bestimmten Ereignissen zugeordnet sind, kann auf diese Weise schnell und verlässlich das vorliegende Ereignis nach dem Prinzip eines Fingerabdruckvergleichs identifiziert werden. If, during an evaluation of the values of a value group formed, a pattern is identified and one or more patterns are already stored in a database, the patterns can be compared with one another. A number of stored patterns in particular form a type of look-up table. A classification algorithm, which may be used, can preferably be used to determine with which of the stored patterns a newly identified pattern is to be compared. In the case of a sufficiently large amount of patterns stored in the database, which are preferably assigned to specific events, the present event can be identified quickly and reliably in this way according to the principle of a fingerprint comparison.
Über einen Gesamtmusterabgleich hinaus können alternativ oder zusätzlich auch nur einzelne Charakteristika eines bestimmten als charakteristisch definierten Musters mit einem neu identifizierten Muster abgeglichen werden. Hierbei dient das charakteristische Muster als Kriterium für das Vorliegen eines Lecks im Messabschnitt des durchströmten Objekts. Das charakteristische Muster kann auf insbesondere gemittelten Messwerten beruhen, die mit dem Vorliegen eines Lecks in Zusammenhang stehen. Darüber hinaus können auch generierte, d. h. durch Berechnung modellierte und/oder simulierte, Daten zur Erzeugung des charakteristischen Musters herangezogen werden. In diesem Fall entspricht das charakteristische Muster vorzugsweise einem Muster, das sich idealerweise beim Vorliegen eines Lecks in den ermittelten Werten herausbildet. Je nach dem Grad der Übereinstimmung des neu identifizierten Musters mit dem charakteristischen Muster lässt sich mittels der Datenverarbeitungseinrichtung eine Aussage über die Wahrscheinlichkeit treffen, mit der ein Leck im betreffenden Messabschnitt vorliegt. Wird dabei ein festgelegter Schwellenwert überschritten, kann dies insbesondere als hartes Kriterium für das Vorliegen eines Lecks herangezogen werden, so dass entsprechende Maßnahmen, etwa eine manuelle Überprüfung oder eine Notabschaltung, eingeleitet werden können. In addition to an overall pattern comparison, only individual characteristics of a specific pattern defined as characteristic can alternatively or additionally also be compared with a newly identified pattern. Here, the characteristic pattern serves as a criterion for the presence of a leak in the measurement section of the object through which the fluid flows. The characteristic pattern can be based, in particular, on averaged measured values that are related to the presence of a leak. In addition, generated, i. H. Data modeled and / or simulated by calculation can be used to generate the characteristic pattern. In this case, the characteristic pattern preferably corresponds to a pattern which ideally develops when there is a leak in the determined values. Depending on the degree of correspondence between the newly identified pattern and the characteristic pattern, the data processing device can be used to make a statement about the probability of a leak in the relevant measurement section. If a defined threshold value is exceeded, this can in particular be used as a hard criterion for the presence of a leak, so that appropriate measures, such as a manual check or an emergency shutdown, can be initiated.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass mittels der Datenverarbeitungseinrichtung ein Lernalgorithmus auf die ermittelten Werte bzw. auf die aus diesem gebildete Wertegruppe angewendet wird. Durch einen lernfähigen Algorithmus wird das Verfahren nicht nur im Rahmen der aktuellen Anwendung ggf. mit jeder Iteration aussagekräftiger, wie es bei gängigen statistischen Verfahren bereits der Fall ist. Vielmehr wird der Lernalgorithmus durch jede Anwendung und jede Verarbeitung neuer Daten trainiert. Durch evolutionäre Effekte steigt die Verlässlichkeit eines solchen selbstlernenden Systems dabei mit der Zeit. Somit sinkt die Fehlerrate bei der Identifikation und insbesondere Interpretation von Mustern in den ermittelten Werten. A particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides that, by means of the data processing device, a learning algorithm is applied to the determined values or to the value group formed from them becomes. With an adaptive algorithm, the method becomes more meaningful not only in the context of the current application, possibly with each iteration, as is already the case with current statistical methods. Rather, the learning algorithm is trained by every application and every processing of new data. Due to evolutionary effects, the reliability of such a self-learning system increases over time. This reduces the error rate in the identification and, in particular, the interpretation of patterns in the determined values.
Gängige statistische Verfahren zur Datenanalyse hinsichtlich einer Leckerkennung stellen üblicherweise auf die Kompensation auftretender Schwankungen ab, um aus den entsprechend bereinigten Daten die gewünschten Informationen herauslesen zu können. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere bei Zugrundelegen eines lernfähigen Algorithmus bei der Datenanalyse eine Leckerkennung anhand des Auftretens entsprechender Muster in den ermittelten Werten auch unter Bedingungen ermöglicht, unter denen bekannte Verfahren scheitern. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die zugrunde gelegten Werte starke Ausreißer aufweisen, wodurch bei der statistischen Behandlung getroffene Näherungen fehlgehen. Demgegenüber beruht das erfindungsgemäße Verfahren auf der systematischen Anwendung empirischer Daten auf neu ermittelte Werte. Insbesondere durch die Anwendung eines lernfähigen Algorithmus können dabei auch Ereignisse anhand des sich in den Werten herausbildenden Musters identifiziert werden, welche von jeweils starr angewendeten statistischen Algorithmen nicht erfasst werden. Current statistical methods for data analysis with regard to leak detection are usually based on the compensation of occurring fluctuations in order to be able to read out the desired information from the appropriately adjusted data. The method according to the invention enables leak detection on the basis of the occurrence of corresponding patterns in the determined values even under conditions under which known methods fail, particularly if a self-learning algorithm is used as the basis for the data analysis. This can be the case, for example, if the underlying values have strong outliers, as a result of which approximations made in the statistical treatment fail. In contrast, the method according to the invention is based on the systematic application of empirical data to newly determined values. In particular, through the use of an adaptive algorithm, events can also be identified on the basis of the pattern developing in the values, which events are not recorded by the respectively rigidly applied statistical algorithms.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Auswertung der ermittelten Werte bzw. der gebildeten Wertegruppe unter Verwendung eines Künstlichen Neuronalen Netzes. Die Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise hierzu entsprechend ausgebildet. In a particularly preferred embodiment of the method, the values determined or the value group formed are evaluated using an artificial neural network. The data processing device is preferably designed accordingly for this purpose.
Der Lernalgorithmus wird bevorzugt vor der Anwendung auf die ermittelten Werte bzw. die Wertegruppe mit gespeicherten Werten trainiert, die mit real aufgetretenen Ereignissen, insbesondere dem tatsächlichen Vorliegen eines Lecks, in Zusammenhang stehen bzw. in diesem Zusammenhang erfasst wurden. Alternativ oder zusätzlich kann das Trainieren des Lernalgorithmus auch anhand von simulierten Werten erfolgen. Solche simulierten Werte sind dabei vorzugsweise durch die Simulation eines Lecks an dem durchströmten Objekt bestimmt worden. Durch das Training in der vorgenannten Weise wird der Lernalgorithmus geschult, bestimmte Wertekonstellationen bzw. Muster in Wertegruppen mit bestimmten Ereignissen in Verbindung zu bringen. Es ist somit nach einem geeigneten Training möglich, mittels des lernfähigen Algorithmus durch entsprechende Konfiguration einer Abfrage ein Muster in unbekannten bzw. neuen Werten zu identifizieren, das mit einer bestimmten Art von Ereignis in Zusammenhang steht, insbesondere auf das Vorliegen eines Lecks im betrachteten Messabschnitt hindeutet. The learning algorithm is preferably trained before being used on the determined values or the value group with stored values that are related to real events, in particular the actual presence of a leak, or were recorded in this connection. As an alternative or in addition, the learning algorithm can also be trained on the basis of simulated values. Such simulated values have preferably been determined by simulating a leak on the object through which the fluid flows. By training in the aforementioned manner, the learning algorithm is trained to use certain value constellations or patterns in value groups with certain events To bring connection. It is thus possible after suitable training to identify a pattern in unknown or new values that is related to a certain type of event, in particular indicates the presence of a leak in the measurement section under consideration, by means of the adaptive algorithm by appropriate configuration of a query .
In konstruktiver Hinsicht ist es bevorzugt, die für das erfindungsgemäße Verfahren herangezogenen Werte, insbesondere für die Änderung der Durchflussrate des Mediums, des Drucks des Mediums und/oder der Temperatur, jeweils nicht-invasiv zu ermitteln. Dadurch wird vermieden, dass eine Messeinrichtung, wie ein Sensor, in den Innenbereich des durchströmten Objekts eingebracht wird und so der Fluss des Mediums im Innern beeinflusst wird. Hierdurch bestünde die Gefahr, dass die Messung selbst und damit auch die spätere Datenauswertung verfälscht wird. Eine entsprechende Messung der Daten erfolgt bevorzugt mittels einer Messeinrichtung, die auf oder in einer Hülle des durchströmten Objekts, beispielsweise der Wandung einer Pipeline, angeordnet ist. Im Fall der Durchflussrate eignet sich besonders ein sog. Clamp-On Flowmeter, das die Durchflussänderung des Mediums im Innern des durchströmten Objekts von außen erfassen kann. From a constructive point of view, it is preferred to determine the values used for the method according to the invention, in particular for the change in the flow rate of the medium, the pressure of the medium and / or the temperature, in each case non-invasively. This prevents a measuring device, such as a sensor, from being introduced into the interior of the object through which the flow passes, thereby influencing the flow of the medium in the interior. This would run the risk of the measurement itself and thus also the subsequent data evaluation being falsified. A corresponding measurement of the data is preferably carried out by means of a measuring device which is arranged on or in a shell of the object through which the flow passes, for example the wall of a pipeline. In the case of the flow rate, a so-called clamp-on flow meter is particularly suitable, which can detect the change in flow of the medium inside the object through which the flow is flowing from outside.
Besonders bevorzugt erfolgt die Messung der Durchflussratenänderung mittels eines akustischen Verfahrens. Hierbei wird die Durchflussrate bzw. deren Änderung anhand des Ausbreitungsverhaltens von außen eingebrachter akustischer Signale im fließenden Medium ermittelt. Als besonders geeignet hat sich ein ultraschallbasiertes Verfahren herausgestellt, bei dem die eingekoppelten akustischen Signale eine entsprechend hohe Frequenz besitzen. Insbesondere erfolgt die Einkopplung der akustischen Signale berührungsfrei, d. h. ohne dass ein mechanischer Transducer von außen auf die Wandung des durchströmten Objekts einwirkt. The measurement of the change in flow rate is particularly preferably carried out by means of an acoustic method. Here, the flow rate or its change is determined on the basis of the propagation behavior of external acoustic signals in the flowing medium. An ultrasound-based method has proven to be particularly suitable, in which the coupled acoustic signals have a correspondingly high frequency. In particular, the acoustic signals are coupled in contact-free, i. H. without a mechanical transducer acting from the outside on the wall of the object being flowed through.
Die Wertegruppe, die verfahrensgemäß zur Identifikation eines Musters untersucht wird, wird zwar aus den an den Messpunkten ermittelten Werten gebildet, ist jedoch nicht zwingend allein auf diese Werte beschränkt. Es können zusätzlich weitere, insbesondere allgemein verfügbare, Daten einbezogen bzw. der Wertegruppe hinzugefügt werden, beispielsweise im Hinblick auf das aktuelle und/oder prognostizierte Wetter in der Umgebung des durchströmten Objekts. Unter Umständen kann dadurch die Aussagekraft der Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter erhöht werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden ermittelte Werte verschiedener Messpunkte zu einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung übertragen. Die Übertragung erfolgt dabei vorzugsweise drahtlos. The value group that is examined according to the method to identify a pattern is formed from the values determined at the measuring points, but is not necessarily limited to these values alone. In addition, further, in particular generally available, data can be included or added to the value group, for example with regard to the current and / or forecast weather in the vicinity of the object flowed through. Under certain circumstances, this can further increase the informative value of the results of the method according to the invention. In a preferred embodiment of the method, determined values of various measuring points are transmitted to a central data processing device. The transmission is preferably wireless.
Die Erfindung umfasst ferner auch ein Computerprogrammprodukt, mittels dessen eine Wahrscheinlichkeit bestimmt werden kann, mit der ein Leck an einem von einem Medium durchströmten Objekt vorliegt. Das Computerprogrammprodukt ist dabei insbesondere zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Leckerkennung oder zum Einsatz im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Es umfasst von daher Instruktionen zur Erkennung eines Musters in einer Wertegruppe, wobei die Wertegruppe durch Werte gebildet wird, die an einem Messabschnitt des durchströmten Objekts ermittelt werden und sich wenigstens auf eine Änderung der Durchflussrate des Mediums, eine Druckänderung des Mediums und/oder eine Temperaturänderung beziehen. The invention also includes a computer program product, by means of which a probability can be determined that there is a leak in an object through which a medium flows. The computer program product is designed in particular to carry out the method according to the invention for leak detection or for use in the context of the method according to the invention. It therefore includes instructions for recognizing a pattern in a group of values, the group of values being formed by values that are determined on a measurement section of the flowed object and at least relate to a change in the flow rate of the medium, a change in pressure of the medium and / or a change in temperature Respectively.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder zeichnerisch dargestellten Merkmale jeweils eigenständige Aspekte der Erfindung, unabhängig von ihrer Kombination in den Ausführungsbeispielen oder den Rückbezügen der Ansprüche. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. All of the features described and / or shown in the drawings each form independent aspects of the invention, regardless of their combination in the exemplary embodiments or the references to the claims.
Es zeigt It shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Anwendungssituation des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 shows a schematic representation of an exemplary application of the method according to the invention,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Anwendungssituation des erfindungsgemäßen Verfahrens und 2 shows a schematic representation of a further application of the method according to the invention and
Fig. 3 eine schematische Veranschaulichung der Datenverarbeitung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. 3 shows a schematic illustration of the data processing in the method according to the invention.
Fig. 1 zeigt eine typische Anwendungssituation für das erfindungsgemäße Verfahren. Ein durchströmtes Objekt 1 in Form einer Pipeline bzw. eines Pipelineabschnitts zur Förderung eines Produkts in Form eines insbesondere fluiden Mediums ist im Außenbereich zum Teil oberirdisch und zum Teil unterirdisch verlegt. 1 shows a typical application situation for the method according to the invention. An object 1 with a flow through it in the form of a pipeline or a pipeline section for conveying a product in the form of an in particular fluid medium is laid in the outer area partly above ground and partly below ground.
Der dargestellte Ausschnitt stellt einen Messabschnitt 2 des erheblich längeren durchströmten Objekts 1 dar. Der Messabschnitt 2 wird durch das erfindungsge- mäße Verfahren zur Leckerkennung überwacht. Hierzu wird an zwei Messpunkten 3 jeweils ein Wert für verschiedene physikalische Parameter ermittelt. The section shown represents a measuring section 2 of the considerably longer object 1 through which the air flows. The measuring section 2 is Appropriate leak detection procedures are monitored. For this purpose, a value for different physical parameters is determined at two measuring points 3.
Abweichend zu den dargestellten zwei Messpunkten 3 kann einem Messabschnitt 2 auch eine größere Zahl von Messpunkten 3 zugeordnet sein. Es ist darüber hinaus zwar bevorzugt, jedoch erfindungsgemäß nicht zwingend notwendig, dass für verschiedene physikalische Größen die Messpunkte 3 an denselben Positionen entlang des Messabschnitts 2 des durchströmten Objekts 1 angeordnet sind. In contrast to the two measurement points 3 shown, a larger number of measurement points 3 can also be assigned to a measurement section 2. In addition, although it is preferred, according to the invention, it is not absolutely necessary for the measuring points 3 to be arranged at the same positions along the measuring section 2 of the object 1 through which the fluid flows, for different physical quantities.
Allgemein ist unter dem durchströmten Objekt 1 ein Objekt zu verstehen, das grundsätzlich dazu vorgesehen ist, von einem Medium durchströmt zu werden. Im Rahmen der Erfindung ist es insofern grundsätzlich auch möglich, Werte zu einem Messabschnitt 2 zu ermitteln, der nicht durchgängig vom Medium durchflossen wird. Eine Bestimmung und/oder Voraussage von Umweltparametern, wie einer Änderung der Umgebungstemperatur, kann etwa im Hinblick auf einen bevorstehenden Transport des Mediums durch den Messabschnitt 2 von Interesse sein. In general, the object 1 through which the flow passes is to be understood as an object which is basically provided for a medium to flow through. Within the scope of the invention it is in principle also possible to determine values for a measuring section 2 through which the medium does not flow continuously. A determination and / or prediction of environmental parameters, such as a change in the ambient temperature, can be of interest, for example, with regard to an imminent transport of the medium through the measuring section 2.
Grundsätzlich ist es für alle relevanten physikalischen Parameter bevorzugt, die entsprechenden Werte möglichst nicht-invasiv zu ermitteln, d. h. ohne dass das fließende Medium durch in das durchströmte Objekt 1 eingebrachte Bauteile beeinflusst oder der Fluss anderweitig gestört wird. In principle, it is preferred for all relevant physical parameters to determine the corresponding values as non-invasively as possible, i. H. without the flowing medium being influenced by components introduced into the object 1 through which the flow passes, or the flow being otherwise disrupted.
Es wird ein Wert für die Änderung der Durchflussrate des Mediums ermittelt. Dies erfolgt insbesondere durch einen Flussmesser 4. Im vorliegend gezeigten Beispiel ist die bevorzugte Ausgestaltung des Flussmessers 4 als sog. Clamp-On Flowme- ter, das von außen auf das durchströmte Objekt 1 aufgebracht ist, dargestellt. Die Durchflussrate des Mediums bzw. deren Änderung lässt sich somit nicht-invasiv ermitteln. Es versteht sich, dass grundsätzlich auch jede andere Art von Flussmessung zur Wertermittlung dienlich sein kann. Die Durchflussrate kann als bezogen auf die Masse und/oder das Volumen verstanden werden. A value for the change in the flow rate of the medium is determined. This is done in particular by a flow meter 4. In the example shown here, the preferred embodiment of the flow meter 4 is shown as a so-called clamp-on flow meter, which is applied from the outside to the object 1 through which the flow is flowing. The flow rate of the medium or its change can thus be determined non-invasively. It goes without saying that, in principle, any other type of flow measurement can also be useful for determining the value. The flow rate can be understood as related to the mass and / or the volume.
Im dargestellten Beispiel beruht der Flussmesser 4 auf einem akustischen Prinzip zur Messung der Durchflussratenänderung des Mediums. Hierbei werden akustische Signale, insbesondere im Ultraschallbereich, durch die Wandung des durchströmten Objekts 1 in das Medium eingebracht und ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit gemessen, um einen Rückschluss auf die Strömungseigenschaften des Mediums zu ziehen. Die Einkopplung des akustischen Signals und/oder die Auslesung des fortgepflanzten Signals erfolgt vorzugsweise berührungsfrei, d. h. ohne eine mechanische Kopplung eines Transducers des Flussmessers 4 mit der Wandung des durchströmten Objekts 1. In the example shown, the flow meter 4 is based on an acoustic principle for measuring the change in flow rate of the medium. In this case, acoustic signals, in particular in the ultrasonic range, are introduced into the medium through the wall of the object 1 through which the flow passes, and their propagation speed is measured in order to draw conclusions about the flow properties of the medium. The coupling of the acoustic signal and / or the reading of the propagated signal is preferably carried out without contact, ie without one mechanical coupling of a transducer of the flow meter 4 to the wall of the object 1 through which the fluid flows.
Des Weiteren wird an jedem Messpunkt 3 ein Wert für die Druckänderung des Mediums ermittelt. Eine Messung der Druckänderung erfolgt insbesondere durch einen entsprechenden Drucksensor 5. Furthermore, a value for the pressure change of the medium is determined at each measuring point 3. The pressure change is measured in particular by a corresponding pressure sensor 5.
Ferner wird insbesondere mittels eines Temperatursensors 6 eine Temperaturänderung ermittelt. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen Wert für die Umgebungstemperatur bzw. deren Änderung am Ort des Messpunktes 3. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Wert abseits des Messpunktes 3, beispielsweise zwischen zwei Messpunkten 3 eines Messabschnitts 2, erfasst werden. In diesem Zusammenhang kann ein solcher Wert für die Lufttemperatur, die Bodentemperatur, die Temperatur des durchströmten Objekts 1 oder des strömenden Mediums selbst ermittelt werden. Insbesondere der Einfluss der Umgebungstemperatur auf das Medium im durchströmten Objekt 1 entlang der Strecke kann somit berücksichtigt werden. Furthermore, a temperature change is determined in particular by means of a temperature sensor 6. This is in particular a value for the ambient temperature or its change at the location of the measuring point 3. Alternatively or additionally, a value away from the measuring point 3, for example between two measuring points 3 of a measuring section 2, can also be recorded. In this context, such a value can be determined for the air temperature, the floor temperature, the temperature of the object 1 through which the flow passes or of the flowing medium itself. In particular, the influence of the ambient temperature on the medium in the object 1 flowing through along the route can thus be taken into account.
Die insbesondere durch Messung ermittelten Werte für die genannten und ggf. weitere physikalische Parameter werden an eine Datenverarbeitungseinrichtung 7 übermittelt, um in der Folge weiter ausgewertet zu werden. Die Übermittlung erfolgt vorzugsweise drahtlos. Es versteht sich, dass alternativ oder zusätzlich auch eine drahtgebundene Übermittlung erfolgen kann. The values determined in particular by measurement for the named and possibly other physical parameters are transmitted to a data processing device 7 in order to be further evaluated subsequently. The transmission is preferably carried out wirelessly. It goes without saying that, as an alternative or in addition, wired transmission can also take place.
Bei der Datenverarbeitungseinrichtung 7 kann es sich, wie in der Darstellung von Fig. 1 angedeutet, um eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 7 handeln, die an einem vom Messabschnitt 2 entfernten Ort positioniert ist. Die Datenverarbeitungseinrichtung 7 kann als einzelner Rechner, jedoch auch als Netzwerk mehrerer zusammenwirkender Rechner ausgebildet sein. Darüber hinaus kann auch eine Ausgestaltung der Datenverarbeitungseinrichtung 7 als komplexes System mit mehreren parallel arbeitenden und/oder hierarchisch verknüpften Recheneinheiten vorgesehen sein. As indicated in the illustration in FIG. 1, the data processing device 7 can be a central data processing device 7 which is positioned at a location remote from the measuring section 2. The data processing device 7 can be designed as a single computer, but also as a network of several interacting computers. In addition, the data processing device 7 can also be designed as a complex system with several computing units operating in parallel and / or hierarchically linked.
Die Datenübertragung von den Messpunkten 3 zur Datenverarbeitungseinrichtung 7 kann insbesondere nach gängigen Übertragungsstandards, wie Bluetooth oder WiFi, und/oder über ein Mobilfunknetzwerk erfolgen. Möglich ist darüber hinaus auch eine satellitengestützte Kommunikation zwischen den Messpunkten 3 bzw. den an den Messpunkten 3 vorgesehenen Einrichtungen zur Werteermittlung, und der Datenverarbeitungseinrichtung 7. The data transmission from the measuring points 3 to the data processing device 7 can in particular take place in accordance with common transmission standards, such as Bluetooth or WiFi, and / or via a cellular network. Satellite-based communication is also possible between the measuring points 3 or the devices for determining values provided at the measuring points 3, and the data processing device 7.
Ferner kann eine Kommunikation zwischen entsprechenden Kommunikationseinrichtungen an den Messpunkten 3 erfolgen. Dies erlaubt beispielsweise, lediglich an einem Messpunkt 3 oder zumindest an wenigen Messpunkten 3 eine leistungsstarke Sendeanlage vorzusehen, um die ermittelten Werte zur Datenverarbeitungseinrichtung 7 zu übermitteln. Die an den einzelnen Messpunkten 3 des Messabschnitts 2 werden dabei zunächst über vergleichsweise kurze Distanzen zu einem solchen zentralen Messpunkt 3 übermittelt und von dort an die Datenverarbeitungseinrichtung 7 übertragen. Ein entsprechender Aufbau kann auch durch eine separate Relaisstation 10 realisiert werden, die keinem konkreten Messpunkt 3 zugeordnet ist, sondern sich in der Umgebung des betreffenden Messabschnitts 2 und damit in Reichweite der Kommunikationseinrichtungen aller betreffenden Messpunkte 3 befindet. Furthermore, communication can take place between corresponding communication devices at the measuring points 3. This allows, for example, to provide a high-performance transmitter system only at one measuring point 3 or at least at a few measuring points 3 in order to transmit the determined values to the data processing device 7. The data at the individual measuring points 3 of the measuring section 2 are initially transmitted over comparatively short distances to such a central measuring point 3 and are transmitted from there to the data processing device 7. A corresponding structure can also be implemented by a separate relay station 10 that is not assigned to a specific measuring point 3, but is located in the vicinity of the relevant measuring section 2 and thus within range of the communication devices of all relevant measuring points 3.
Eine besondere Ausgestaltung des Verfahrens beruht zumindest im Wesentlichen ausschließlich auf Daten in Bezug auf die Durchflussrate des Mediums bzw. deren Änderung. Diese Daten werden vorzugsweise von Flussmessern 4 geliefert und/oder im Rahmen einer Modellierung ermittelt. A particular embodiment of the method is based at least essentially exclusively on data relating to the flow rate of the medium or its change. These data are preferably supplied by flow meters 4 and / or determined as part of a modeling.
Besonders bevorzugt kommt ferner ein Netzwerk von Messpunkten 3 bzw. Flussmessern 4 zum Einsatz, das sich zumindest über einen Teil des durchströmten Objekts 1 bzw. des Messabschnitts 2 erstreckt. Hierbei kommunizieren die einzelnen Messpunkte 3 bzw. Flussmesser 4 vorzugsweise drahtlos miteinander und/oder mit einer Datenverarbeitungseinrichtung 7, optional unter Verwendung einer zwischengeschalteten Relaisstation 10. Alternativ oder zusätzlich kann ebenso wie in anderen Ausgestaltungen des Verfahrens auch auf übliche Mobilfunktechnologien zurückgegriffen werden und/oder eine satellitenbasierte Kommunikation vorgesehen sein. Furthermore, a network of measuring points 3 or flow meters 4 is particularly preferably used, which extends at least over part of the object 1 through which there is flow or of the measuring section 2. Here, the individual measuring points 3 or flow meters 4 communicate preferably wirelessly with one another and / or with a data processing device 7, optionally using an interposed relay station 10. Alternatively or additionally, as in other embodiments of the method, use can also be made of conventional mobile radio technologies and / or a satellite-based communication may be provided.
Wie im Folgenden noch näher erläutert werden wird, werden die übermittelten Daten im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels der Datenverarbeitungseinrichtung 7 ausgewertet und dabei auf das Vorliegen eines Musters untersucht, das auf das Vorhandensein eines Lecks 8 im untersuchten Messabschnitt 2 hindeutet. Wird ein solches Leck 8 erkannt bzw. wird eine hinreichende Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Lecks 8 ermittelt, können in kurzer Zeit entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden, um Abhilfe zu schaffen. In der Darstellung der Fig. 1 ist ein solches Leck 8 im unterirdisch verlaufenden Abschnitt des durchströmten Objekts 1 angedeutet. Das transportierte Medium, bei dem es sich beispielsweise um Erdöl handeln kann, dringt an der Stelle des Lecks 8 unkontrolliert in das Erdreich 9 vor und kann dort beispielsweise das Grundwasser verunreinigen. Neben der wirtschaftlichen Bedeutung eines Verlustes des transportierten Mediums kann ein solches Leck 8 schwerwiegende ökologische Konsequenzen nach sich ziehen. Eine umfangreiche Schädigung der Umwelt tritt dabei nicht nur bei katastrophalen Lecks 8 auf, bei denen in kurzer Zeit eine große Menge des transportierten Mediums austritt. Vielmehr können auch kleine Lecks 8, die nur ein langsames Austreten des Mediums über die Zeit bewirken, bereits eine große ökologische Gefahr darstellen. As will be explained in more detail below, the transmitted data are evaluated within the scope of the method according to the invention by means of the data processing device 7 and examined for the presence of a pattern that indicates the presence of a leak 8 in the examined measuring section 2. If such a leak 8 is detected or if a sufficient probability of the presence of a leak 8 is determined, appropriate measures can be initiated in a short time to remedy the situation. In the illustration of FIG. 1, such a leak 8 is indicated in the subterranean section of the object 1 through which the flow passes. The transported medium, which can be petroleum, for example, penetrates uncontrollably into the ground 9 at the location of the leak 8 and can contaminate the groundwater there, for example. In addition to the economic importance of a loss of the transported medium, such a leak 8 can have serious ecological consequences. Extensive damage to the environment occurs not only in the case of catastrophic leaks 8, in which a large amount of the transported medium escapes in a short time. Rather, even small leaks 8, which only cause the medium to escape slowly over time, can already represent a great ecological danger.
In Fig. 2 ist beispielhaft eine weitere Anwendungssituation für das erfindungsgemäße Verfahren gezeigt. Das durchströmte Objekt 1 wird dort durch ein vergleichsweise komplexes Rohrnetzwerk gebildet. Der dargestellte Ausschnitt soll rein sinnbildlich ein weit verzweigtes Netzwerk aus Rohrleitungen von zum Teil großer Länge darstellen. Abgesehen von verzweigten Netzwerken aus Versorgungsleitungen, die zum Teil große Entfernungen zwischen verschiedenen Regionen der Erde überbrücken, kann auch eine größere Industrieanlage, beispielsweise eine Raffinerie, ein vergleichsweise komplexes Rohrnetzwerk aufweisen. In einem solchen stark verzweigten durchströmten Objekt 1 lassen sich verschiedene Messabschnitte 2 definieren. Ein Messabschnitt 2 ist dabei nicht zwingend nur durch die Strecke des durchströmten Objekts 1 zwischen zwei Messpunkten 3 definiert, sondern kann auch weitere Bereiche umfassen, in denen insbesondere mehr als zwei Messpunkte 3 vorgesehen sind. Die Definition eines Messabschnitts 2 hängt letztlich davon ab, von welchen Messpunkten 3 erhaltene Werte bzw. für welche Messpunkte 3 ermittelte Werte der Auswertung durch die Datenverarbeitungseinrichtung 7 zugrunde gelegt werden. In FIG. 2, a further application situation for the method according to the invention is shown by way of example. The object 1 through which the air flows is formed there by a comparatively complex pipe network. The section shown is intended to represent, purely symbolically, a widely branched network of pipelines, some of which are of great length. Apart from branched networks of supply lines, some of which span large distances between different regions of the world, a larger industrial plant, for example a refinery, can also have a comparatively complex pipe network. Various measurement sections 2 can be defined in such a strongly branched through-flow object 1. A measuring section 2 is not necessarily only defined by the distance of the object 1 through which the air flows between two measuring points 3, but can also include further areas in which, in particular, more than two measuring points 3 are provided. The definition of a measurement section 2 ultimately depends on the values obtained from which measurement points 3 or for which measurement points 3 determined values are used as the basis for the evaluation by the data processing device 7.
Bei einer entsprechend hohen Verzweigungskomplexität des durchströmten Objekts 1 lässt sich dieses nur noch schwer durch entsprechende Sensoren unmittelbar überwachen. Ähnlich wie bei einer Pipeline mit einer sehr großen Länge scheitert eine lückenlose Kontrolle des Systems letztlich an den Kosten, die für eine entsprechende Zahl von Sensoren anfallen würden. Darüber hinaus kommt es durch die jeweils miteinander in fluidischer Verbindung stehenden Teilvolumina in den verschiedenen Zweigen des durchströmten Objekts 1 zu Wechselwirkungen und Puffereffekten, wenn das transportierte Medium sich im Rohrnetzwerk ausbreitet. Dies erschwert die Auswertung einer Massenstrombilanz ebenfalls. In the case of a correspondingly high branching complexity of the object 1 through which flow occurs, it can only be monitored directly with corresponding sensors with difficulty. Similar to a pipeline with a very long length, complete control of the system ultimately fails because of the costs that would arise for a corresponding number of sensors. In addition, the partial volumes that are in fluidic connection with one another result in interactions in the various branches of the object 1 through which flow occurs Buffer effects when the transported medium spreads in the pipe network. This also complicates the evaluation of a mass flow balance.
Hier wirkt sich das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft aus, indem durch die Identifikation von Mustern in den ermittelten Werten Störereignisse, wie das Auftreten eines Lecks 8, in einem bestimmten Messabschnitt 2 erkannt werden. The method according to the invention has an advantageous effect here in that disturbance events, such as the occurrence of a leak 8, in a specific measurement section 2 are recognized by the identification of patterns in the determined values.
Der Einfluss unterschiedlicher Temperaturen auf das Verhalten des transportierten Mediums tritt nicht nur beim Durchlaufen verschiedener Klimazonen oder aufgrund unterschiedlicher Wetterbedingungen entlang einer Pipeline auf. Auch beim Beispiel einer Industrieanlage kommt es üblicherweise vor, dass Rohrleitungen an unterschiedlich warmen Strukturen entlang verlaufen. Aus diesem Grund ändert sich die Temperatur des Mediums üblicherweise beim Durchströmen der Rohrleitung bzw. des Rohrleitungsnetzwerks. Die damit verbundene Ausdehnung bzw. Kontraktion des Mediums stört die Erhebung einer Massenstrombilanz erheblich und erschwert die Detektion eines tatsächlichen Massenverlustes, etwa aufgrund eines Lecks 8 oder aufgrund einer illegalen Entnahme auf dem Transportweg. The influence of different temperatures on the behavior of the transported medium does not only occur when passing through different climatic zones or due to different weather conditions along a pipeline. In the example of an industrial plant, too, it usually happens that pipelines run along structures of different temperatures. For this reason, the temperature of the medium usually changes when it flows through the pipeline or the pipeline network. The associated expansion or contraction of the medium disrupts the collection of a mass flow balance considerably and makes it more difficult to detect an actual loss of mass, for example due to a leak 8 or due to illegal removal on the transport route.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in diesem Zusammenhang insbesondere berücksichtigt, dass sich verschiedene Einflussfaktoren üblicherweise auf unterschiedlichen Zeitskalen auf das transportierte Medium, insbesondere die vorherrschenden Druck- und/oder Durchflussmengenverhältnisse, auswirken. Änderungen der klimatischen oder wetterbedingten Einflüsse beeinflussen das Medium in insbesondere unterirdisch verlaufenden Rohrleitungen in der Regel mit einer zeitlichen Verzögerung, was mit einer gewissen Trägheit der Reaktion des Systems einhergeht. Demgegenüber führen vor allem gewollte Entnahmen des Mediums, etwa durch Endverbraucher, zu kurzzeitigen und vor allem lokal auftretenden Schwankungen, die ebenfalls in entsprechender weise zu berücksichtigen sind. In the method according to the invention, it is particularly taken into account in this context that various influencing factors usually affect the transported medium on different time scales, in particular the prevailing pressure and / or flow rate ratios. Changes in climatic or weather-related influences usually affect the medium in pipelines running underground, in particular, with a time delay, which is associated with a certain inertia in the reaction of the system. In contrast, intentional withdrawals of the medium, for example by end users, lead to short-term and above all locally occurring fluctuations, which must also be taken into account accordingly.
Insbesondere gewollte, jedoch nicht planbare Entnahmen des Mediums in einem Messabschnitt 2, beispielsweise durch Endverbraucher, lassen sich durch entsprechende lokale Verbrauchsmessungen abbilden und in das erfindungsgemäße Verfahren einbeziehen. Hierzu kann eine geeignete Positionierung eines oder mehrerer, insbesondere einen Flussmesser 4 aufweisender Messpunkte 3 in der Nähe der bekannten Entnahmestelle vorgesehen sein. In particular, intentional but unplanned withdrawals of the medium in a measuring section 2, for example by end users, can be mapped by corresponding local consumption measurements and included in the method according to the invention. For this purpose, one or more measuring points 3, in particular having a flow meter 4, can be suitably positioned in the vicinity of the known extraction point.
Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Unterscheidung von Mustern in den ermittelten Werten, die aufgrund von Temperatur- und Volumenschwankungen des Mediums aufgrund äußerer und innerer Einflüsse stattfinden, von solchen Mustern, die im Zusammenhang mit tatsächlichem Verlust des Mediums aus dem durchströmten Objekt 1 auf dem Transportweg stehen. Die natürlichen Einflüsse auf das Medium sind vielfältig und dementsprechend nur schwer vollständig im Rahmen gängiger statistischer Methoden zu berücksichtigen. The aim of the method according to the invention is to differentiate between patterns in the values determined, which are due to temperature and volume fluctuations of the Medium take place due to external and internal influences, of patterns that are related to the actual loss of the medium from the object 1 flowing through it on the transport route. The natural influences on the medium are diverse and therefore difficult to fully take into account within the framework of current statistical methods.
Auftretende Schwankungen stehen vor allem mit einer zeitlichen wie räumlichen - insbesondere entlang des durchströmten Objekts 1 - Veränderung der Temperatur des transportierten Mediums in Zusammenhang. Diese hängt dabei zwar stark von der Umgebungstemperatur ab, wird jedoch von zahlreichen weiteren Faktoren beeinflusst. Luft- und Bodentemperatur sind unterschiedlich stark von der Sonneneinstrahlung abhängig und wirken sich entsprechend auf die Temperatur des Mediums aus. Regen und Wolken haben dagegen einen kurzfristigen kühlenden Effekt. Darüber hinaus kann insbesondere bei unterirdisch verlaufenden Rohrleitungen die Biomasse an der Oberfläche einen Effekt auf die Temperatur des Mediums in der Leitung haben, etwa in Form einer Isolationswirkung oder durch Abschirmung des Bodens vor Sonnenlicht. Auch dieser Faktor unterliegt mitunter kurzfristigen Veränderungen, beispielsweise durch Anbau und Ernte auf landwirtschaftlich genutzten Flächen. Any fluctuations that occur are primarily related to a temporal and spatial change in the temperature of the transported medium, in particular along the object 1 through which the air flows. Although this depends heavily on the ambient temperature, it is influenced by numerous other factors. Air and soil temperatures are dependent on solar radiation to different degrees and have a corresponding effect on the temperature of the medium. Rain and clouds, on the other hand, have a short-term cooling effect. In addition, especially in the case of underground pipelines, the biomass on the surface can have an effect on the temperature of the medium in the pipeline, for example in the form of an insulating effect or by shielding the ground from sunlight. This factor is also subject to short-term changes, for example through cultivation and harvesting on agricultural land.
Bei einem ausreichend stark ausgedehnten oder entsprechend komplex verzweigten durchströmten Objekt 1 , wie einer Pipeline oder ein Rohrleitungsnetzwerk, kommt es in der Regel zudem unweigerlich aufgrund innerer Effekte zu thermodynamischen Veränderungen der Strömungseigenschaften des transportierten Mediums. Die Gründe hierfür liegen beispielsweise in der Schwankung bzw. Veränderung des Strömungswiderstands aufgrund der Leitungsform. Insbesondere falls das transportierte Medium aus verschiedenen Substanzen zusammengesetzt ist, kann darüber hinaus eine Veränderung der Zusammensetzung auftreten. Auch dies kann sich auf das Strömungsverhalten des Mediums auswirken. In the case of a sufficiently extensive or correspondingly complex branched through object 1, such as a pipeline or a network of pipelines, thermodynamic changes in the flow properties of the transported medium usually also inevitably occur due to internal effects. The reasons for this are, for example, the fluctuation or change in the flow resistance due to the shape of the line. In particular, if the transported medium is composed of different substances, a change in the composition can also occur. This can also affect the flow behavior of the medium.
Große Pipelines oder Rohrnetzwerke können ferner ein erhebliches Eigenvolumen aufweisen, das beim sog. "line packing", d.h. dem Beschicken der Leitung mit dem Medium und dem Aufbau des Betriebsdrucks, zunächst ausgefüllt wird, bevor das Medium an einer bestimmten Stelle wieder austritt bzw. entnommen wird. Ein hinreichend großes Innenvolumen des durchströmten Objekts 1 führt darüber hinaus auch während des Betriebs zu Puffereffekten, durch welche volumenbezogene Änderungen des Mediums nur indirekt registriert werden können. Ohne weitere Berücksichtigung innerer und/oder äußerer Parameter lassen sich daher aus einer vergleichenden Messung der Durchflussrate bzw. deren Änderung am Eingang und am Ausgang eines Messabschnitts 2 des durchströmten Objekts 1 kaum aussagekräftige Schlüsse ziehen. Large pipelines or pipe networks can also have a considerable intrinsic volume, which is first filled in so-called "line packing", ie when the line is charged with the medium and the operating pressure is built up, before the medium exits or is removed at a certain point becomes. A sufficiently large internal volume of the object 1 flowing through also leads to buffer effects during operation, through which volume-related changes in the medium can only be registered indirectly. Without further consideration of internal and / or external parameters, a Comparative measurement of the flow rate or its change at the inlet and at the outlet of a measuring section 2 of the object 1 through which the flow passes, hardly any meaningful conclusions can be drawn.
In umfangreichen Tests wurde überraschenderweise festgestellt, dass sich unterschiedliche Arten von Mustern in den ermittelten Werten bilden können. Natürliche Schwankungen können zum Teil mittels gängiger statistischer Methoden auch nach Einbeziehung der Umgebungsparameter nicht vollständig eliminiert werden, führen jedoch zu Mustern in den Daten. Diese unterscheiden sich von denjenigen Mustern, die bei einem tatsächlichen Massenverlust, etwa aufgrund eines Lecks 8, einem Leitungsbruch oder einer illegalen Entnahme von Medium auf dem Transportweg, zu beobachten sind. In extensive tests it was surprisingly found that different types of patterns can form in the determined values. In some cases, natural fluctuations cannot be completely eliminated using common statistical methods, even after the environmental parameters have been taken into account, but they do lead to patterns in the data. These differ from those patterns that can be observed in the event of an actual loss of mass, for example due to a leak 8, a line break or an illegal removal of medium on the transport route.
Hier setzt die Erfindung an, indem diese beiden Arten von Mustern identifiziert und voneinander unterschieden werden. Wie bereits erwähnt, wird verfahrensgemäß mittels der Datenverarbeitungseinrichtung 7 bei oder nach der Auswertung der ermittelten Werte für die Änderung der Durchflussrate, des Drucks und der Temperatur und ggf. weiterer physikalischer Größen nach einem Muster in diesen Werten gesucht. This is where the invention comes in by identifying and distinguishing between these two types of patterns. As already mentioned, according to the method, the data processing device 7 searches for a pattern in these values during or after the evaluation of the determined values for the change in the flow rate, the pressure and the temperature and possibly other physical variables.
Die Darstellung gemäß Fig. 3 illustriert den grundsätzlichen Ablauf bei der Auswertung ermittelter Werte durch die Datenverarbeitungseinrichtung 7 zur Leckerkennung. Aus den ermittelten Werten wird zunächst eine Wertegruppe 11 gebildet, die von der Datenverarbeitungseinrichtung 7 auf das Vorhandensein eines Musters analysiert wird. Die Wertegruppe 11 kann dabei die Gesamtheit der an den Messpunkten 3 eines Messabschnitts 2 ermittelten Werte umfassen oder eine Teilmenge davon darstellen. The representation according to FIG. 3 illustrates the basic sequence in the evaluation of determined values by the data processing device 7 for leak detection. From the determined values, a value group 11 is first formed, which is analyzed by the data processing device 7 for the presence of a pattern. The value group 11 can include the entirety of the values determined at the measuring points 3 of a measuring section 2 or represent a subset thereof.
Wird ein Muster in der Wertegruppe 11 identifiziert, kann durch die Datenverarbeitungseinrichtung 7 anhand dieses Musters die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Lecks 8 in dem betreffenden Messabschnitt 2 des durchströmten Objekts 1 ermittelt werden. Die Identifikation eines solchen Musters in den Daten der Wertegruppe 11 erfolgt dabei insbesondere durch einen entsprechenden Algorithmus einer Erkennungsroutine, ähnlich wie im Fall einer digitalen Bilderkennung. If a pattern is identified in the value group 11, the data processing device 7 can use this pattern to determine the probability of the presence of a leak 8 in the relevant measurement section 2 of the object 1 through which the flow occurs. The identification of such a pattern in the data of the value group 11 takes place in particular by a corresponding algorithm of a recognition routine, similar to the case of digital image recognition.
Die Datenverarbeitungseinrichtung 7 ist vorzugsweise zur Ausführung eines Klassifikationsalgorithmus ausgebildet und wendet einen solchen auf die Wertegruppe 11 an. Ein identifiziertes Muster wird somit hinsichtlich seiner Art, Beschaffenheit und/oder Ausprägung klassifiziert. The data processing device 7 is preferably designed to execute a classification algorithm and applies such a classification algorithm to the value group 11 at. An identified pattern is thus classified with regard to its type, quality and / or characteristics.
Alternativ oder zusätzlich zu einem solchen Klassifikationsalgorithmus kann auch ein Musteranalysealgorithmus von der Datenverarbeitungseinrichtung 7 auf die Wertegruppe 11 angewendet werden. Durch einen solchen Musteranalysealgorithmus kann das identifizierte Muster hinsichtlich seiner Bedeutung interpretiert werden. Dadurch kann eine Aussage getroffen werden, welches reale Ereignis durch das in den ermittelten Werten auftretende Muster repräsentiert wird. As an alternative or in addition to such a classification algorithm, a pattern analysis algorithm can also be used by the data processing device 7 on the value group 11. With such a pattern analysis algorithm, the identified pattern can be interpreted with regard to its meaning. This allows a statement to be made as to which real event is represented by the pattern occurring in the determined values.
In einer bevorzugten Ausgestaltung greift die Datenverarbeitungseinrichtung 7 auf eine Datenbank zu, in der ein identifiziertes Muster als Datensatz 12 gespeichert werden kann. Gleiches gilt für die ermittelten Werte bzw. die Wertegruppe 11. Insbesondere können das identifizierte Muster, die Wertegruppe 11 und/oder ein bestimmtes real auftretendes Ereignis, beispielsweise das Vorliegen eines Lecks 8, miteinander verknüpft werden und als Datensätze 12 oder als ein gemeinsamer Datensatz 12 in der Datenbank gespeichert werden. In a preferred embodiment, the data processing device 7 accesses a database in which an identified pattern can be stored as a data record 12. The same applies to the determined values or the value group 11. In particular, the identified pattern, the value group 11 and / or a specific real event, for example the presence of a leak 8, can be linked to one another and as data records 12 or as a common data record 12 stored in the database.
Durch einen Vergleich des in der analysierten Wertegruppe 11 mit einem oder mehreren in Datensätzen 12 der Datenbank gespeicherten Mustern kann im einfachsten Fall eine schnelle Zuordnung des identifizierten Musters zu einer Ereignisgruppe vorgenommen werden. Ein solcher fingerabdruckartiger Abgleich ist insbesondere möglich, wenn die Datenverarbeitungseinrichtung 7 Zugriff auf Datensätze 12 hat, die hinsichtlich der gespeicherten Muster und/oder der zugeordneten Ereignisse klassifiziert sind, und sich das identifizierte Muster von seiner Charakteristik her eindeutig einer dieser Klassen zuordnen lässt. By comparing the pattern stored in the analyzed value group 11 with one or more patterns stored in data records 12 of the database, in the simplest case the identified pattern can be quickly assigned to an event group. Such a fingerprint-like comparison is possible in particular if the data processing device 7 has access to data records 12 which are classified with regard to the stored patterns and / or the associated events, and the characteristics of the identified pattern can be clearly assigned to one of these classes.
Alternativ oder zusätzlich kann auch ein charakteristisches bzw. idealisiertes Muster als Kriterium herangezogen werden, anhand dessen durch einen Vergleich mit dem in der Wertegruppe 11 identifizierten Muster die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Lecks 8 im betrachteten Messabschnitt 2 ermittelt wird. Ein solches charakteristisches Muster kann auf gemessenen Werten aus einer oder mehreren Messungen im Zusammenhang mit einem real aufgetretenen Ereignis basieren oder aber auf simulierten Werten beruhen. Alternatively or additionally, a characteristic or idealized pattern can also be used as a criterion, on the basis of which the probability of the presence of a leak 8 in the measurement section 2 under consideration is determined by a comparison with the pattern identified in the value group 11. Such a characteristic pattern can be based on measured values from one or more measurements in connection with a real event or else be based on simulated values.
Bei einem ausreichenden Grad an Übereinstimmung des identifizierten Musters mit dem charakteristischen Muster, d. h. beim Überschreiten eines definierten Schwellenwertes, kann das Kriterium für das Vorliegen eines Lecks 8 als erfüllt gewertet werden, so dass entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können. If there is a sufficient degree of agreement between the identified pattern and the characteristic pattern, ie when a defined pattern is exceeded Threshold value, the criterion for the presence of a leak 8 can be assessed as fulfilled, so that appropriate measures can be initiated.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Datenverarbeitungseinrichtung 7 einen Lernalgorithmus auf die ermittelten Werte bzw. die Wertegruppe 11 anwendet, um ein Muster zu identifizieren. Alternativ oder zusätzlich kann ein lernfähiger Algorithmus auch dazu eingesetzt werden, als Klassifikationsalgorithmus und/oder als Musteranalysealgorithmus zu dienen. Gegenüber der zuvor beschriebenen Identifikation und Auswertung eines Musters in der Wertegruppe 11 nach im Wesentlichen fest vorgegebenen Kriterien hat ein lernfähiger Algorithmus den Vorteil, dass er durch ein entsprechendes Training mit geeigneten Daten mit der Zeit leistungsfähiger und verlässlicher wird. Somit sinkt die Fehleranfälligkeit im Hinblick auf die fälschliche Interpretation eines Musters als Indikator für ein Leck 8 (false positive) sowie im Hinblick auf das Nicht- Erkennen eines vorliegenden Lecks 8 anhand der ermittelten Werte (false negative). An embodiment of the method according to the invention is particularly preferred in which the data processing device 7 applies a learning algorithm to the determined values or the value group 11 in order to identify a pattern. Alternatively or additionally, an algorithm capable of learning can also be used to serve as a classification algorithm and / or as a pattern analysis algorithm. Compared to the previously described identification and evaluation of a pattern in the value group 11 according to essentially fixed criteria, a learning algorithm has the advantage that it becomes more efficient and reliable over time through appropriate training with suitable data. The susceptibility to errors with regard to the incorrect interpretation of a pattern as an indicator for a leak 8 (false positive) and with regard to the non-detection of an existing leak 8 on the basis of the determined values (false negative) thus decreases.
Ein solcher Lernalgorithmus wird vorzugsweise durch Datensätze 12 trainiert, die mit realen Ereignissen, insbesondere dem Vorliegen eines Lecks 8, in Verbindung stehen bzw. beim Auftreten des betreffenden Ereignisses gemessen wurden. Derartige Daten bilden letztlich die Realität bestmöglich ab, so dass der trainierte Lernalgorithmus im Ergebnis auf die konkreten Muster zugeschnitten ist, die im Einzelfall unter realen Bedingungen in den ermittelten Werten auftreten können. Such a learning algorithm is preferably trained by data sets 12 which are related to real events, in particular the presence of a leak 8, or which were measured when the relevant event occurred. Such data ultimately represent reality in the best possible way, so that the result of the trained learning algorithm is tailored to the specific patterns that can occur in the determined values in individual cases under real conditions.
Alternativ oder zusätzlich kann der Lernalgorithmus auch mit simulierten Werten bzw. Modelldaten trainiert werden. Hierdurch können dem Algorithmus Komponenten hinzugefügt werden, die sich auf idealisierte Bedingungen beziehen. Alternatively or additionally, the learning algorithm can also be trained with simulated values or model data. This allows components to be added to the algorithm that relate to idealized conditions.
Für eine optimale Erkennungsleistung in Bezug auf die Identifikation, Klassifikation und/oder Interpretation von Mustern in einer Wertegruppe 11 kann ein Training des Algorithmus mit einer Kombination von realen und simulierten bzw. idealen Daten unter Umständen besonders zielführend sein. For an optimal recognition performance with regard to the identification, classification and / or interpretation of patterns in a value group 11, training the algorithm with a combination of real and simulated or ideal data can be particularly expedient under certain circumstances.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung kann die Datenverarbeitungseinrichtung 7 ein insbesondere iteratives Verfahren zur Modellierung von Werten anwenden. Hierbei kommt insbesondere ein Verfahren zur Vorwärtsmodellierung zum Einsatz, um Werte zu ermitteln, die unter bestimmten Arbeits- und/oder Umgebungsbedingungen zu erwarten sind. Die im Wege eines solchen Modellierungsverfahrens ermittelten Werte können auf unterschiedliche Weise im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden. Beispielsweise ermöglicht die parallele Anwendung eines solchen Modellierungsverfahrens eine unabhängige Verifikation der gemessenen Werte und/oder eines in den Werten herausgebildeten Musters. In a further preferred embodiment, the data processing device 7 can use a particularly iterative method for modeling values. In particular, a method for forward modeling is used to determine values that are to be expected under certain working and / or environmental conditions. The values determined by means of such a modeling method can be used in different ways within the scope of the method according to the invention. For example, the parallel application of such a modeling method enables an independent verification of the measured values and / or of a pattern formed in the values.
Im Wege der Vorwärtsmodellierung erhaltene Daten eignen sich darüber hinaus auch zum Training eines Lernalgorithmus. Data obtained by way of forward modeling are also suitable for training a learning algorithm.
Vorzugsweise können durch einen Vergleich der Auswertung realer Daten mit der Modellierung einer bestimmten Entwicklung des Systems eventuelle Artefakte der Musteridentifikation festgestellt und insbesondere korrigiert werden. Auf diese Weise lassen sich bevorzugt Unzulänglichkeiten des Lernalgorithmus ausgleichen, die sich in diesem Zusammenhang äußern und unter anderem durch eine nicht optimale Schwerpunktsetzung beim Training des Algorithmus bedingt sein können. Durch eine wiederholte Anwendung dieses Ansatzes wird somit die Zuverlässigkeit der Musteridentifikation stetig verbessert. By comparing the evaluation of real data with the modeling of a specific development of the system, possible artifacts of the pattern identification can preferably be determined and, in particular, corrected. In this way, inadequacies in the learning algorithm can preferably be compensated for, which are expressed in this context and can be caused, among other things, by a non-optimal focus on the training of the algorithm. Repeated application of this approach thus continuously improves the reliability of the pattern identification.
Des Weiteren ist eine serielle Verknüpfung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Basis einer Mustererkennung mit einem entsprechenden Verfahren zur Modellierung von Daten auf Basis gemessener Werte möglich. Hierdurch kann beispielsweise eine zukünftige Entwicklung ausgehend von bekannten bzw. gemessenen Startparametern modelliert werden und in den so erhaltenen Ergebnissen durch Identifikation von auftretenden Mustern die Gefahr eines bevorstehenden strukturellen Versagens des durchströmten Objekts 1 eingeschätzt werden. Furthermore, a serial linking of the method according to the invention on the basis of pattern recognition with a corresponding method for modeling data on the basis of measured values is possible. In this way, for example, a future development can be modeled on the basis of known or measured starting parameters and the risk of an imminent structural failure of the object 1 through which the flow is flowing can be assessed in the results obtained by identifying occurring patterns.
Neben einer Berücksichtigung von Datensätzen 12 einer Datenbank in der oben erläuterten Weise können auch Daten aus externen Quellen, insbesondere allgemein verfügbare Daten auf verschiedene Weise einbezogen werden. Diese Daten werden insbesondere der Wertegruppe 11 hinzugefügt und/oder mit der Wertegruppe 11 verknüpft, um bei der Auswertung berücksichtigt zu werden. Solche externen Daten können jedoch auch im Rahmen einer Modellierung und/oder zum Training eines Lernalgorithmus verwendet werden. Die Daten können beispielsweise das Wetter, die geologische Beschaffenheit des Bodens, die insbesondere landwirtschaftliche Flächennutzung oder dergleichen betreffen. Im Rahmen der Auswertung der ermittelten Werte bzw. der daraus gebildeten Wertegruppe 11 erfolgt die Identifikation eines Musters in der Wertegruppe 11 und ggf. eine Interpretation des Musters oder eine anderweitige Zuordnung zu einem bestimmten Ereignis oder einer Ereigniswahrscheinlichkeit. Vorzugsweise generiert die Datenverarbeitungseinrichtung 7 daraufhin eine entsprechende Ausgabe 13, welche das Ergebnis der vorangegangenen Analyse bzw. des angewendeten Verfahrens für einen Benutzer wiedergibt. In addition to taking into account data records 12 of a database in the manner explained above, data from external sources, in particular generally available data, can also be included in various ways. In particular, these data are added to the value group 11 and / or linked to the value group 11 in order to be taken into account in the evaluation. Such external data can, however, also be used in the context of modeling and / or for training a learning algorithm. The data can, for example, relate to the weather, the geological nature of the soil, which in particular relate to agricultural land use or the like. As part of the evaluation of the determined values or the value group 11 formed therefrom, a pattern is identified in the value group 11 and, if necessary, an interpretation of the pattern or some other assignment to a specific event or an event probability takes place. The data processing device 7 then preferably generates a corresponding output 13 which reproduces the result of the previous analysis or of the method used for a user.
Die Ausgabe 13 kann in unterschiedlicher Art und Weise, vorzugsweise optisch, akustisch und/oder in Textform erfolgen. Insbesondere kann die Ausgabe 13, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Warnmeldung über das Vorliegen eines Lecks 8 umfassen. Ferner kann beispielsweise ein Statusbericht generiert werden. The output 13 can take place in different ways, preferably optically, acoustically and / or in text form. In particular, the output 13, as shown in FIG. 3, can include a warning message about the presence of a leak 8. A status report can also be generated, for example.
Im Hinblick auf ein automatisch operierendes System können alternativ oder zu- sätzlich auch unmittelbar Abhilfemaßnahmen im Zusammenhang mit der Ausgabe 13 eingeleitet werden, beispielsweise eine Alarmierung an Wartungs- und/oder Servicekräfte abgegeben werden. With regard to an automatically operating system, remedial measures can alternatively or additionally also be initiated directly in connection with the output 13, for example an alarm can be given to maintenance and / or service personnel.
Es versteht sich dabei, dass grundsätzlich auch eine Kombination verschiedener Ausgaben 13 bzw. Reaktionen auf das Ergebnis der verfahrensmäßigen Analyse erfolgen kann. It goes without saying that, in principle, a combination of different outputs 13 or reactions to the result of the procedural analysis can also take place.
Bezugszeichenliste: List of reference symbols:
Durchströmtes Objekt Messabschnitt Messpunkt Flussmesser Object flowed through Measuring section Measuring point flow meter
Drucksensor 20Pressure sensor 20
TemperatursensorTemperature sensor
Datenverarbeitungseinrichtung Data processing device
Leck leak
Erdreich soil
Relaisstation 25Relay station 25
Wertegruppe Value group
Datensatz record
Ausgabe output

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1. Verfahren zur Leckerkennung an einem von einem Medium durchströmten Objekt (1), insbesondere einem Rohr oder einer Pipeline, wobei an einer Mehrzahl von Messpunkten (3) an einem Messabschnitt (2) des durchströmten Objekts (1) je ein Wert für eine Änderung der Durchflussrate des Mediums, für eine Druckänderung des Mediums und eine Temperaturwertänderung ermittelt wird, und wobei die ermittelten Werte von einer Datenverarbeitungseinrichtung (7) erfasst und statistisch ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus den ermittelten Werten eine Wertegruppe (11) gebildet wird und mittels der Datenverarbeitungseinrichtung (7) ein Muster in der Wertegruppe (11) identifiziert wird und anhand des identifizierten Musters eine Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Lecks (8) in dem Messabschnitt (2) des durchströmten Objekts (1) ermittelt wird. 1. A method for leak detection on an object (1) through which a medium flows, in particular a pipe or a pipeline, with a value for a change each at a plurality of measurement points (3) on a measurement section (2) of the object (1) through which the medium flows the flow rate of the medium is determined for a change in pressure of the medium and a change in temperature value, and wherein the determined values are recorded by a data processing device (7) and statistically evaluated, characterized in that a value group (11) is formed from the determined values and by means of the data processing device (7) a pattern is identified in the value group (11) and a probability of the presence of a leak (8) in the measuring section (2) of the flowed object (1) is determined on the basis of the identified pattern.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Klassifizierungsalgorithmus und/oder ein Musteranalysealgorithmus auf das identifizierte Muster angewandt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that a classification algorithm and / or a pattern analysis algorithm is applied to the identified pattern.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das identifizierte Muster als Datensatz (12) in einer Datenbank gespeichert wird und/oder einem in einer Datenbank gespeicherten Datensatz (12) zugeordnet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the identified pattern is stored as a data record (12) in a database and / or is assigned to a data record (12) stored in a database.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das identifizierte Muster mit einem oder mehreren gespeicherten Mustern verglichen wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the identified pattern is compared with one or more stored patterns.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass ein charakteristisches Muster als Kriterium für das Vorliegen eines Lecks5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a characteristic pattern is used as the criterion for the presence of a leak
(8) im Messabschnitt (2) des durchströmten Objekts (1) dient. (8) in the measuring section (2) of the object (1) through which the air flows.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinrichtung (7) einen Lernalgorithmus auf die er- mittelten Werte und/oder die Wertegruppe (11 ) anwendet. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the data processing device (7) applies a learning algorithm to the determined values and / or the value group (11).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lernalgorithmus vor der Anwendung auf die ermittelten Werte bzw. die Wertegruppe (11) mit gespeicherten und/oder simulierten Werten trainiert wird, wobei die gespeicherten bzw. simulierten Werte einem tatsächlichen und/oder einem simulierten Vorliegen eines Lecks (8) an einem von einem Medium durchströmten Objekt (1) zugeordnet sind. 7. The method according to claim 6, characterized in that the learning algorithm is trained with stored and / or simulated values prior to application to the determined values or the value group (11), the stored or simulated values being an actual and / or a simulated presence of a leak (8) on an object (1) through which a medium flows.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert für die Änderung der Durchflussrate des Mediums, der Wert für die Änderung des Drucks des Mediums und/oder die Temperaturwertänderung jeweils nicht-invasiv ermittelt werden. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the value for the change in the flow rate of the medium, the value for the change in the pressure of the medium and / or the change in temperature value are each determined non-invasively.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Änderung der Durchflussrate mittels eines akustischen, vorzugsweise ultraschallbasierten, Verfahrens erfolgt. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measurement of the change in the flow rate is carried out by means of an acoustic, preferably ultrasound-based method.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Daten aus einer externen Quelle, insbesondere das Wetter in der Umgebung des Messabschnitts (2) und/oder eines Messpunktes (3) betreffend, von der Datenverarbeitungseinrichtung (7) verarbeitet, insbesondere mit der Wertegruppe (11 ) verknüpft und/oder der Wertegruppe (11 ) hinzugefügt, werden. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that data from an external source, in particular the weather in the vicinity of the measuring section (2) and / or a measuring point (3), processed by the data processing device (7), in particular with linked to the value group (11) and / or added to the value group (11).
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Werte verschiedener Messpunkte (3) zu einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (7), vorzugsweise drahtlos, übertragen werden. 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the determined values of various measuring points (3) are transmitted to a central data processing device (7), preferably wirelessly.
12. Computerprogrammprodukt zur Bestimmung einer Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Lecks (8) an einem von einem Medium durchströmten Objekt (1), insbesondere einem Rohr oder einer Pipeline, gekennzeichnet durch 12. Computer program product for determining a probability of the presence of a leak (8) on an object (1) through which a medium flows, in particular a pipe or a pipeline, characterized by
Instruktionen zur Erkennung eines Musters in einer Wertegruppe (11), wobei die Wertegruppe (11) durch an einem Messabschnitt (2) des durchströmten Objekts (1) ermittelte Werte für eine Änderung der Durchflussrate des Mediums, für eine Druckänderung des Mediums und/oder eine Temperaturänderung gebildet wird. Instructions for recognizing a pattern in a value group (11), the value group (11) using values for a change in the flow rate of the medium, for a pressure change in the medium and / or a Temperature change is formed.
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