FR2600163A1 - Procede et dispositif de detection et de localisation de fuites dans une conduite parcourue par un fluide - Google Patents

Abstract

DEUX CAPTEURS DE VIBRATIONS OU DE PRESSION ACOUSTIQUE SONT PLACES SUR LA CONDUITE A UNE DISTANCE L'UN DE L'AUTRE POUVANT ETRE DE L'ORDRE DE PLUSIEURS KILOMETRES. UNE SERIE 120 DE CIRCUITS DE RETARD 121 APPLIQUENT AUX SIGNAUX DELIVRES PAR L'UN DES CAPTEURS DES RETARDS SUCCESSIFS DANS DES PLAGES DE RETARDS DIFFERENTS. GRACE A DES MOYENS 130 DE MULTIPLEXAGE, LES SIGNAUX RETARDES CORRESPONDANT, A CHACUNE DES PLAGES DE RETARDS, SONT APPLIQUES SUCCESSIVEMENT A UNE PREMIERE ENTREE D'UN CORRELATEUR 140, 150, 160 DONT LA DEUXIEME ENTREE RECOIT LES SIGNAUX NON RETARDES PROVENANT DE L'AUTRE CAPTEUR. UN CALCULATEUR PILOTE LES MOYENS 130 DE MULTIPLEXAGE ET PERMET DE DEDUIRE DU RETARD ASSOCIE AU MAXIMUM DE LA FONCTION D'INTERCORRELATION LA LOCALISATION D'UNE FUITE DE FLUIDE DANS LA CONDUITE.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETECTION ET DE LOCALISATION DE FUITES
DANS UNE CONDUITE PARCOURUE PAR UN FLUIDE.

La présente invention se rapporte à la détection et à la localisation de fuites dans des conduites parcourues par un fluide, notamment des conduites enterrées et concerne plus particuliérement un procédé selon lequel on dispose sur la conduite deux capteurs de vibration ou de pression acoustique adaptés au fluide formant transducteurs en des emplacements prédéterminés à une distance D connue l'un de l'autre, on prélève les signaux électriques délivrés par les capteurs, on applique des retards prédéterminés successifs aux signaux électriques délivrés par l'un des capteurs, on effectue l'intercorrélation des signaux non retardés émis par L'un des deux capteurs et des signaux retardés issus de L'autre capteur, on détecte la présence éventuelle d'un pic de corrélation du signal d'intercorrélation et, en cas de présence d'un pic, on déduit du retard associé à ce pic la distance, par rapport à l'un des capteurs, de la source d'ondes acoustiques constituée par une fuite de fluides dans la conduite entre les deux capteurs.

Un procédé de ce type est basé sur la ressemblance entre deux signaux résultant du bruit de fuite et se propageant vers deux capteurs placés aux extrémités opposées de la partie de la canalisation inspectée. A partir de la mesure de la différence td du temps de propagation du bruit de fuite vers les deux capteurs, dès lors que la vitesse V de propagation du bruit dans la cana isation est déterminée, il est possible de déduire la distance d de la fuite par rapport à l'un des capteurs, selon la relation
d = (D - Vtd) /2 (1)
Pour déterminer la différence td du temps de propagation du bruit de fuite vers les deux capteurs, on affecte aux signaux délivrés par l'un des capteurs des retards successifs T1, T2, ...Tn qui sont des multiples d'un retard élémentaire Ti et on calcule les fonctions d'intercorrélation C (T) entre les signaux
xy non retardés X issus de l'un des capteurs et les signaux Y issus de l'autre capteur et ayant subi les divers retards T1, ...Tn.

Lorsqu'une fonction d'intercorrélation C (Tj) présente un
xy maximum, on peut affirmer qu'une fuite existe en un point de la canalisation inspectée et cette fuite peut etre localisée facilement, à partir de la différence td du temps de propagation du bruit de fuite qui correspond précisément au retard Tj.

En pratique, compte tenu de la fréquence d'échantillonnage fi des torrélateurs temps réel utilisés habituellement, qui est de l'ordre de 1 kHz, et ne peut être augmentée fortement pour des raisons technologiques, le retard élémentaire Ti qui est l'inverse de la fréquence d'échantillonnage fi, ne peut lui-même être choisi de façon arbitraire. Il s'ensuit que, compte tenu de la précision recherchée pour les mesures, une analyse ne peut être faite en temps réel que pour une série de retards successifs T1,T2,...Tn multiples du retard élémentaire Ti tels que le retard maximum Tn géré par le corrélateur de base ne dépasse pas quelques centaines de millisecondes, si le corrélateur comprend par exemple 512 points d'échantillonnage ou un peu plus d'une seconde si le corrélateur comprend plusieurs milliers de points d'échantillonnage.

Dans tous les cas, les limites précédentes empêchent d'effectuer des mesures sur des conduites entre des capteurs éloignés de plus de quelques dizaines ou quelques centaines de mètres. Ceci implique que, dans le cas de conduites de grandes longueurs, de l'ordre de plusieurs kilomètres, il est nécessaire d'installer à demeure un grand nombre de capteurs de vibrations ou de pression acoustique de telle sorte que deux capteurs voisins ne soient pas éloignés de plus de quelques dizaines de mètres ou, au maximum, environ 200 mètres.Ceci renchérit le coût de l'installation, de même que celui des mesures puisqu'il est nécessaire de faire de nombreuses opérations successives de connexion d'un appareil de mesure aux bornes de sortie de couples différents de capteurs entre lesquels doivent etre effectuées des mesures successives pour vérifier l'intégrité de tronçons successifs de conduite.

La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités et à permettre d'effectuer la détection et la localisation de fuites dans une conduite, notamment une conduite enterrée, de façon précise et fiable à un moindre coût qu'avec les dispositifs existants et d'une manière à la fois commode et rapide.

L'invention a encore pour but de permettre la détection et la localisation de fuites de façon entièrement automatique sur des conduites enterrées de grande longueur avec un nombre réduit de capteurs installés à demeure sur la conduite.

Ces buts sont atteints grâce à un procédé du type mentionné en tête de la description, qui, selon l'invention, est caractérisé en ce que l'on dispose les deux capteurs à une distance D l'un de l'autre qui est de l'ordre de plusieurs centaines de mètres ou plusieurs kilomètres, en ce que l'on effectue une série d'intercorrélations des signaux émis par les deux capteurs en retardant à chaque fois l'un des signaux émis avec des retards successifs dans des plages de retards différents pour définir une série de fenêtres d'exploration de tronçons de conduite, on détecte à chaque intercorrélation effectuée pour chaque fenêtre d'exploration la présence éventuelle d'un pic de corrélation, et, en cas de présence d'un pic, on déduit du retard associé à ce pic dans la plage de retards considérée, la distance de la source de bruit constituée par la fuite par rapport à l'une ou l'autre extrémité du tronçon de conduite défini par la fenêtre d'exploration considérée, puis par là-même par rapport à l'un ou l'autre des capteurs, en fonction des coordonnées dudit tronçon de conduite défini par la fenêtre d'exploration considérée.

Il est ainsi possible d'explorer à l'aide de deux capteurs seulement une canalisation dont la longueur peut être par exemple d'une dizaine de kilomètres, en utilisant des plages de retards à l'intérieur de chacune desquelles les différents retards successifs différent d'un retard élémentaire Ti pouvant être faible, par exemple de l'ordre d'une milliseconde et la différence entre le retard maximum et le retard minimum reste inférieure au retard maximum que peut gérer le corrélateur de base utilisé (par exemple de l'ordre de quelques centaines de millisecondes). Ceci confère au procédé une grande souplesse de mise en oeuvre et permet notamment une automatisation de l'ensemble dea mesures effectuées sur une canalisation de grande longueur.

Selon un mode particulier de réalisation du procédé selon l'invention, on effectue une première série d1intercorrélations des signaux émis par les deux capteurs en retardant à chaque fois Les signaux émis par le premier capteur avec des retards successifs dans des plages de retards différents pour définir une première série de fenêtres d'exploration de tronçons de conduite situés entre le-point milieu (M) de la conduite et ledit premier capteur, et l'on effectue une seconde série d'intercorrélations des signaux émis par les deux capteurs en retardant à chaque fois les signaux émis par le second capteur avec des retards successifs dans les plages de retards différents pour définir une seconde série de fenêtres d'exploration de tronçons de conduite situés entre le point milieu (M) de la conduite et ledit second capteur.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, on applique d'abord aux signaux émis par l'un des capteurs des retards successifs dans des plages de retards différents, on enregistre en mémoire les différents signaux retardés, et l'on réalise par multiplexage les différentes intercorrélations correspondant aux différentes fenêtres d'exploration.

L'invention a encore pour objet un dispositif de détection et de localisation de fuites dans une conduite parcourue par un fluide, comprenant des premier et second capteurs, notamment, de vibrations ou de pression acoustique formant transducteurs places en des emplacements prédéterminés à une distance D connue l'un de l'autre, au moins un circuit de retard pour appliquer aux signaux délivrés par l'un des premier et second capteurs des retards successifs prédéterminés, au moins un corrélateur pour réaliser l'intercorrelation entre les signaux retardés provenant de l'un desdits capteurs et les signaux non retardés provenant de l'autre capteur, des moyens pour déterminer le maximum de la fonction d'intercorrélation et des moyens de calcul pour déduire du retard associé à ce maximum la distance d par rapport à l'un des capteurs, de la source d'ondes acoustiques (P) constituée par une fuite de fluide, caractérisé en ce que les premier et second capteurs sont placés à une distance D l'un de l'autre qui est de l'ordre de plusieurs centaines de mètres ou plusieurs kilomètres, en ce que le dispositif comprend une série de circuits de retard pour appliquer aux signaux délivrés par l'un des capteurs des retards successifs dans des plages de retardsdifférents et conserver en mémoire les signaux retardés, des moyens de multiplexage pour appliquer successivement les signaux retardés correspondant à chacune des plages de retards à une première entrée du corrélateur dont la deuxième entrée reçoit les signaux non retardés provenant de l'autre capteur, et des moyens de commande pour piloter le dispositif de multiplexage en fonction de la vitesse de travail du corrélateur.

Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif comprend en outre un commutateur pour relier sélectivement la série de circuits de retards à la sortie de l'un ou l'autre des capteurs et pour relier la deuxième entrée du corrélateur à celui des capteurs qui n' est pas relié à la série de circuits de retards.

Selon une autre caractéristique avantageuse, les signaux délivrés par les capteurs sont transmis par voie hertzienne par l'intermédiaire d'émetteurs à une station de mesure comprenant des antennes de réception des signaux issus des capteurs, des circuits de filtrage et d'amplification et des bornes pouvant être reliées sélectivement à la série de circuits de retard ou à une entrée du corrélateur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante de modes particuliers de réalisation, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la fig. 1 est une vue schématique montrant l'ensemble des
différents appareils pouvant constituer un dispositif
automatique de détection et de localisation de fuites selon
l'invention, - la fig. 2 est un schéma bloc simplifié montrant le principe du
procédé et du dispositif de mesure selon l'invention, avec la
mise en oeuvre d'un corrélateur travaillant par tranches de
retard, - la fig. 3 est un schéma correspondant à un mode particulier de
réalisation du dispositif de la fig. 2, - La fig. 4 représente un module formant ligne à retard et mémoire
utilisable dans le mode de réalisation de la fig. 3, - la fig. 5 représente le schéma d'une variante de réalisation du
dispositif de la fig. 3, - la fig. 6 est un diagramme illustrant le fonctionnement par
tranche de retard du corrélateur de la fig. 2, et, - la fig. 7 est un schéma bloc montrant un autre mode de
réalisation de l'invention avec plusieurs corrélateurs
fonctionnant en parallèle mais travaillant sur des tranches de
retard différentes.

On voit sur la fig. 1 une ca..alisation 10 qui peut être enterrée et sert au transport d'un courant de fluide gazeux ou liquide. Deux transducteurs 1, 2, constitués par deux capteurs -de vibrations ou de pression acoustique adaptés au- fluide, tels que, par exemple, des microphones, des hydrophones ou des accéléromètres sont disposés sur la conduite 10 en des emplacements déterminés espacés d'une distance D qui peut etre de l'ordre de plusieurs kilomètres et par exemple égale à 10 km. La sortie de chaque capteur 1, 2 est reliée à un circuit de commande automatique de gain 3, 4 dont la sortie est reliée à une antenne d'émission 5, 6.Lorsque des vibrations acoustiques transmises le long de la conduite 10 parviennent aux capteurs 1, 2, ceux-ci délivrent des signaux électriques aux circuits 3, 4 et permettent une émission. par les antennes 5, 6. Les signaux radioélectriques émis par les antennes 5, 6 sont captés par des antennes 7, 8 respectivement, qui font partie d'une station de mesure pouvant etre elle-même située à plusieurs kilomètres de la conduite 10.

La station de mesure 100 équipée des antennes 7, 8 comprend essentiellement des circuits de traitement analogique des signaux captés par les antennes 7, 8 (filtres passe-bas et passe-haut, amplificateurs), des moyens de commutation, des lignes à retard, un multiplexeur et un corrélateur en temps réel comprenant par exemple 512 points d'échantillonnage, comme cela sera décrit de façon détaillée dans la suite de la description. Un calculateur 2W pilote, par la liaison interface 210, le fonctionnement des moyens de commutation, du multiplexeur et du corrélateur.La station de mesure peut comprendre de façon classique autour du calculateur 200 des éléments périphériques, tels qu'une console alphanumérique 301, une imprimante 302, une ou plusieurs disquettes 303, un ou plusieurs disques durs 304, un moniteur couleur video 305 comprenant par exemple 512 x 512 pixels et une table traçante 306. La station de mesure 100 peut comprendre des bornes 21 permettant la visualisation des signaux d'entrée captés par les antennes 7, 8 et des bornes de sortie 22 permettant de visualiser, par exemple sur un oscilloscope, la fonction de corrélation réalisée par le corrélateur.

On a par ailleurs représenté sur la fig. 1, les distances d, Vtd et D définies plus haut dans la relation (1) pour localiser une fuite qui constitue une source de bruit P ou-un point de la conduite 10 et provoque l'émission de vibrations acoustiques qui, après propagation le long de la conduite 10 viennent exciter les capteurs 1, 2. Si le fluide est un liquide, les capteurs 1, 2 sont, de préférence, des capteurs de vibrations.

En revanche, si le fluide est gazeux, les capteurs 1, 2 sont, avantageusement, constitués par des microphones ou des hydrophones.

Les caractéristiques importantes de la présente invention seront maintenant décrites en référence aux fig. 2 et 6.

Les signaux X et Y émis par les capteurs 1 et 2 sont appliqués sur des bornes A, B et C, D respectivement d'un double commutateur 110 dont les deux contacts mobiles sont reliés en permanence à des bornes E, F respectivement. La borne E est elle-même reliée à une borne a d'un second commutateur 130 tandis que la borne F est reliée à une première entrée d'un multiplieur 150 dont la seconde entrée est reliée par l'intermédiaire d'un registre à décalage 140 de 512 points à la borne fixe G du contact mobile du commutateur 130. La sortie du circuit multiplieur 150 est reliée à l'entrée d'un circuit sommateur 160 de 512 points dont la sortie délivre un signal qui représente la fonction de corrélation des signaux X et Y sur une tranche de 512 points correspondant à une plage de retards prédéterminée.

Comme on peut le voi-r sur la fig. 2, grâce au second commutateur 130, il est possible d'introduire des retards supplémentaires Tn, 2Tn, ...(N-1)Tn sur les signaux appliqués sur la borne G du second commutateur 130 grâce à l'insertion de lignes à retard 121 d'un circuit de retard 120 entre la borne E du premier commutateur 110 et la borne G du second commutateur 130.

La sortie de chacune des lignes à retard 121 montées en série est reliée à une borne différente b, c, d de manière à pouvoir mettre sélectivement en circuit un nombre prédéterminé de lignes à retard 121 entre la borne fixe E du commutateur double 110 et la borne fixe G du second commutateur 130.

Le fonctionnement du schéma de principe de la fig. 2 sera mieux compris si l'on considère également le diagramme de la fig. 6. Dans une première position p1 du commutateur double 110, les bornes A et C sont reliées aux bornes E et F respectivement.

Les signaux Y sont ainsi appliqués à la première entrée du multiplicateur 150 tandis que les signaux X sont appliqués par l'intermédiaire du registre à décalage 140 sur la deuxième entrée du circuit multiplicateur pour permettre l'exploration d'une fenêtre de mesure dont la longueur est fonction de celle du registre à décalage 140 et qui correspond à un tronçon de conduite situé entre le point milieu M situé à égale distance des capteurs 1 et 2 delivrant les signaux X et Y et le capteur 1 (partie gauche du diagramme de la fig. 6).

Lorsque le commutateur 130 est sur la position représentée en traits pleins sur la fig. 2, c'est-à-dire assure une liaison entre les bornes,a et G, il est possible d'explorer un tronçon de conduite correspondant à des signaux X retardés d'une valeur comprise entre O et Tn par rapport aux signaux Y, le retard
Tn correspondant au retard maximum du registre à décalage 140 (tronçon P1 a de la fig. 6).

Lorsque le commutateur 130 est sur la position qui assure une liaison entre les bornes b et G, il est possible d'explorer un tronçon de conduite correspondant à des signaux
X retardés d'une valeur comprise entre Tn et 2Tn par rapport aux signaux Y (tronçon plb de la fig. 6), puisque une première ligne à retard 121 est interposée entre la borne E du commutateur 110 et la borne b du commutateur 130.

Les positions suivantes du commutateur 130, non représentées sur la fig. 2, permettent de mettre en service un nombre croissant de lignes à retard 121 entre la borne E du commutateur 110 et la borne G du commutateur 130 de manière à explorer des tronçons de conduite successifs d'égale longueur situés entre le point M et le capteur 1 et correspondant à des fenêtres de mesure pour lesquelles les circuits 140, 150, 160 effectuent une intercorrélation de signaux Y non retardés et de signaux X retardés sur une plage de temps s'étendant de kTn à (k+1)Tn, k représentant le nombre des lignes à retard 121 qui introduisent chacune un retard Tn et sont placées en série entre les bornes E et G précitées.

Si N est le nombre total de fenêtres de mesure couvrant la moitié de la conduite 10 comprise entre le point milieu M et le capteur 1, le nombre de lignes à retard 121 introduisant chacune un retard Tn égal au retard maximum introduit par le registre à décalage 140 est égal à N-l, et les deux dernières positions Pîc et Pîd du commutateur 130 correspondent à des intercorrélations de signaux Y non retardés et de signaux X retardés dans des plages de retard comprises respectivement entre (N-2)Tn et (N-1)Tn, et entre (N-1)Tn et NTn.

Lorsque le commutateur double 110 est sur la position P2 pour laquelle les bornes B et D sont reliées respectivement aux bornes F et E respectivement (représentation en pointillés sur la fig. 2), les signaux X sont appliqués à la première entrée du multiplicateur 150 tandis que les signaux Y sont appliqués par l'intermédiaire du registre à décalage 140 sur la deuxième entrée du circuit multiplicateur 150. Dans ce cas, les différentes fenêtres de mesure p2a, p2b, ... p2c, p2d définies par la position du second commutateur 130 permettent l'exploration de tronçons de conduite situés entre le point milieu M et le capteur 2 (partie droite du diagramme de la fig. 6). Les tronçons de conduite explorés seront d'autant plus éloignés du point milieu M que le nombre de lignes à retard 121 interposées entre les bornes E et G sera élevé.Les N tronçons successifs situés entre le point M et le capteur 2 sont explorés successivement en faisant passer le contact mobile du commutateur 130, comme indiqué précédemment, de la position a, à la position b, etc ..., jusqu'aux positions c et d, chaque position permettant l'observation d'un tronçon de conduite correspondant à une plage de retards compris entre kTn et (k+1)Tn, où k représente Le nombre de lignes à retard 121 connectées en série entre les bornes E et G.

Pour chaque fenêtre d'exploration, on analyse la fonction d'intercorrélation des signaux X et Y calcule pour chaque point du registre à décalage 140 et, en cas de présence d'un pic, on déduit du retard associé à ce pic dans la plage de retards considérée qui correspond à un tronçon de conduite bien défini en fonction des positions des commutateurs 110 et 130, la position de la source de bruit P.

Le schéma de la fig. 2 constitue un schéma de principe.

En pratique (fig. 3), le commutateur 130 est remplacé par un multiplexeur 130 piloté par le calculateur 200 et dont les entrées 127 représentent un nombre de voies égal au nombre-de fenêtres d'exploration. Le circuit de retard 120 peut comprendre plusieurs cartes mémoire 122 comprenant chacune plusieurs lignes à retard ou registres à décalage 129 (fig. 4) dont la longueur est égale à celle du registre à décalage 140 (et représentent, par exemple, 512 points). A l'intérieur de chaque carte mémoire 122, les différents registres à décalage 129 sont reliés en série par des liaisons 125, mais une ligne de sortie 124 relie la sortie de chaque registre 129 à l'entrée du multiplexeur 130, dont la sortie 131 est reliée par l'intermédiaire du registre à décalage 140 au multiplicateur 150.Les différentes cartes mémoires 122 sont toutes connectées en série les unes avec les autres par des liaisons 125, et un signal d'horloge à une fréquence d'échantillonnage fi est appliqué aux différentes cartes 122 par des entrées 123.

Chaque carte 122 peut comprendre par exemple 12 registres à décalage 129. Une liaison directe 126 est en outre réalisée entre la borne E du commutateur 110 et l'entrée du multiplexeur 130.

Le circuit de la fig. 5 est analogue à celui de la fig.

3, mais le multiplexeur 130 est réalisé en deux étages avec une première série de multiplexeurs 132 en nombre égal au nombre de cartes mémoires 122-et recevant chacun en entrée les signaux émis par les sorties 124 de la carte mémoire correspondante, et un second étage comprenant un multiplexeur 133 recevant en entrée les sorties des multiplexeurs 132. Une bascule 111 de mise en forme des signaux non retardés est en outre interposée entre la borne E du commutateur 110 et la seconde entrée du multiplicateur 150.

Le calculateur 200 de la fig. 1 commande le fonctionnement du corrélateur 100 et donc des multiplexeurs 132 et 133 de la fig. 5 par l'intermédiaire du bus 210. Une information concernant l'état du commutateur 110 est, par ailleurs, fournie au bus 210 par la ligne 112.

Le corrélateur, constitué par le registre à décalage 140, le multiplicateur 150 et le circuit sommateur 160, peut, conformément à l'invention, présenter des performances moyennes et, par exemple, effectuer en temps réel le calcul d'une fonction d'intercorrélation sur 512 points avec une période d'échantillonnage Ti comprise entre environ 0,5 et 1,5ms et, de préférence, voisine de- 1 milliseconde. Un tel corrélateur est ainsi adapté pour calculer une fonction d'intercorrélation sur une tranche de retards qui correspond à un tronçon de conduite qui, notamment si le fluide est gazeux, ne dépasse pas environ une centaine de mètres.Grâce à l'utilisation de fenêtres de mesure correspondant chacune à une plage de retards-dont ltécart maximum reste inférieur au produit du nombre de points du corrélateur par la période d'échantillonnage, il est possible d'augmenter de façon importante la longueur totale de conduite explorée entre deux capteurs de mesure. Le nombre de fenêtres de mesure n'est pas limité et peut être, par exemple, de l'ordre d'une centaine.

La présente invention est toutefois applicable de la même manière si le corrélateur présente un nombre de points d'échantillonnage plus important. Dans ce cas, le nombre de fenêtres de mesure peut alors être plus limité, pour une même distance D analysée.

Conformément à l'invention, on prend en considération différentes plages de retards qui donnent chacune lieu au calcul d'une fonction d'intercorrélation sur une tranche de retards qui constitue une fenêtre de mesure représentant une fraction seulement de la longueur de conduite située entre deux capteurs. Selon les -modes de réalisation decrits plus haut, on procède à une gestion séquentielle des tranches de retard et un corrélateur unique calcule, successivement, les fonctions de corrélation pour les diverses fenêtres de mesure, de façon à effectuer, finalement, une exploration de toute la partie de conduite comprise entre deux capteurs.Dans ce cas, la vitesse d'analyse dépend de la puissance du correlateur utilisé, c'est-à-dire du nombre de points d'échantillonnage du corrélateur qui détermine la longueur d'une plage de retard et, donc, d'un tronçon de conduite.

La durée du traitement ne constitue pas, en général, un facteur critique, surtout s'il s'agit d'effectuer une surveillance permanente.

Toutefois, dans certains cas où une intervention urgente doit être effectuée, il est souhaitable de pouvoir détecter et localiser une fuite très rapidement. Le mode de réalisation représenté sur la fig. 7 répond à cette préoccupation et permet d'explorer très rapidement une partie de conduite située entre deux capteurs, même si la longueur D de cette partie de conduite est importante.

Selon ce mode particulier de réalisation, la partie de conduite de longueur D est divisée, comme précédemment, en un nombre de tronçons de conduite qui correspondent chacun à une plage de retards dont l'écart maximum reste inférieur au produit du nombre de points d'un type choisi de corrélateur te ps réel par la période d'échantillonnage. Au lieu d'explorer, successivement, les différentes plages de retards à l'aide d'un même corrélateur, on utilise, toutefois, un ensemble de plusieurs corrélateurs 140, 150, 160 travaillant en parallèle (par exemple quatre corrélateurs affectés des indices a, b, c, d sur la fig. 7).Les circuits de multiplexage 130 ou 132, 133 des fig. 2, 3 et 5 peuvent alors être supprimés et l'une des voies non retardée de chacun des corrélateurs reçoit les signaux communs fournis sur la borne F de la fig. 7, tandis que la voie retardée des différents corrélateurs reçoit les signaux disponibles sur la borne E, mais retardés différemment.Ainsi, l'entrée du registre à décalage 140a du premier corrélateur reçoit des signaux retardés par la seule ligne à retard 121a du circuit de retard 120, l'entrée du registre à décalage 140b du second corrélateur reçoit des signaux retardés par les lignes à retard 121a et 121b connectées en série, et les entrées des registres à décalage 140c, 140d des troisième et quatrième corrélateurs reçoivent des signaux retardés respectivement par la succession des lignes à retard 121a à 121c et par la succession des lignes à retard 121a à 1Z1d.

Naturellement, le mode de réalisation de la fig. 7 peut être combiné avec les modes de réalisation des fig. 2, 3 et 5.

Ainsi, il est possible d'utiliser plusieurs corrélateurs travaillant en parallèle mais traitant chacun, successivement, plusieurs plages de retards. Dans ce -cas, on substitue à chacune des lignes à retard 121a à121d de la fig. 7 une carte mémoire, telle que la carte 122 de la fig. 4, qui comporte plusieurs registres à décalage 129 reliés en série et on interpose entre chaque carte 122 substituée à une ligne à retard 121a, 121b, 121c ou 121d et le registre à décalage 140a, 140b, 140c ou 140d du corrélateur correspondant un multiplexeur tel qu'un multiplexeur 132 de la fig. 5. De la sorte, il est possible d'obtenir une vitesse de traitement importante, même en utilisant des corrélateurs temps réel de relativement faible capacité et la distance D entre deux capteurs n'est plus limitée que par les conditions d'atténuation des ondes se propageant dans le fluide circulant dans la conduite.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 - Procédé de détection et de localisation de fuites dans une conduite parcourue par un fluide selon lequel on dispose sur la conduite (10) deux capteurs de vibrations ou d'ondes acoustiques (1, 2) formant transducteurs en des emplacements prédéterminés à une distance (D) connue l'un de l'autre, on prélève les signaux électriques délivrés par les capteurs (1, 2), on applique des retards prédéterminés successifs aux signaux électriques délivrés par l'un des capteurs (2 ou 1), on effectue l'intercorrélation des signaux non retardés émis par l'un des deux capteurs (1 ou 2) et des signaux retardés issus de l'autre capteur (2 ou 1), on détecte la présence éventuelle d'un pic de corrélation du signal d'intercorrélation et, en cas de présence d'un pic, on déduit du retard (td) associé à ce pic la distance (d), par rapport à l'un des capteurs (1), de la source d'ondes acoustiques (P) constituée par une fuite de fluides dans la conduite (10) entre les deux capteurs (1,-2),

caractérisé en ce que l'on dispose les deux capteurs (1, 2) à une distance (D) l'un de l'autre qui est de l'ordre de plusieurs centaines de mètres ou plusieurs kilomètres, en ce que l'on effectue une série d'intercorrélations des signaux (X,Y) émis par les deux capteurs (1, 2) en retardant à chaque fois l'un des signaux (Y ou X) émis avec des retards successifs (kTn+T1, kTn+T2,..(k+1)Tn avec I 4 k 4 N ) dans des plages de retards différents (O à Tn, Tn à 2Tn ... kTn à (k+1)Tn...(N-1) Tn à NTn) pour définir une série de fenêtres d'exploration de tronçons de conduite, on détecte à chaque intercorrélation effectuée pour chaque fenêtre d'exploration la présence éventuelle d'un pic de corrélation et, en cas de présence d'un pic, on déduit du retard associé à ce pic dans la plage de retards considérée, la distance de la source de bruit constituée par la fuite par rapport à l'une ou l'autre extrémité du tronçon de conduite défini par la fenêtre d'exploration considérée, puis par lå-même par rapport à l'un ou autre des capteurs (1, 2), en fonction des coordonnées dudit tronçon de conduite défini par la fenêtre d'exploration considérée.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue une première série d'intercorrélations des signaux émis par les deux capteurs (1, 2) en retardant à chaque fois les signaux émis par le premier capteur (1) avec des retards successifs (kTn+T1, kTn+T2,...-(k+1)Tn avec 1 4 k 4 N) dans des plages de retards différents (0 à Tn, Tn à 2Tn .. kTn à (k+1) Tn,...< N - 1) Tn à NTn) pour définir une première série de fenêtres d'exploration de tronçons de conduite situés entre le point milieu (M) de la conduite (10) et ledit premier capteur (1), et l'on effectue une seconde série d'intercorrélations des signaux émis par les deux capteurs (1, 2) en retardant à chaque fois les signaux émis par le second capteur (2) avec des retards successifs (kTn+T1, kTn+TZ,...(k+1)Tn avec 1 4 k 4 N) dans les plages de retards différents (0 à Tn, Tn à 2Tn, kTn à (k+1) Tn < N-1)Tn à

NTn) pour définir une seconde sévie de fenêtres d'exploration de tronçons de conduite situés entre le point milieu (M) de la conduite et ledit second capteur (2).

3 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que pour chaque plage de retards (O à Tn,...(N-1) Tn à NTn) on retarde les signaux émis par l'un des capteurs avec plusieurs centaines de retards successifs (kTn+Ti,...(k+1) Tn avec 1 s k 4 N) qui différent les uns des autres d'un retard élémentaire (Ti) compris entre environ 0,5 et 1,5 ms et, de préférence, voisin de 1 ms.

4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on applique d'abord aux signaux émis par l'un des capteurs (1, 2) des retards successifs dans des plages de retards différents, on enregistre en mémoire les différents signaux retardés et l'on réalise par multiplexage les différentes intercorrélations correspondant aux différentes fenêtres d'exploration.

5 - Dispositif de détection et de localisation de fuites dans une conduite (10) parcourue par un fluide, comprenant des premier et second capteurs de vibrations ou de pression acoustique (1, 2) formant transducteurs placés en des emplacements prédéterminés à une distance (D) connue l'un de l'autre, au moins un circuit de retard (129) pour appliquer aux signaux délivrés par l'un (1 ou 2) des premier et second capteurs (1, 2) des retards successifs prédéterminés, au moins un corrélateur (140, 150, 160) pour réaliser l'intercorrélation entre les signaux retardés provenant de l'un desdits capteurs (1 ou 2) et les signaux non retardés provenant de l'autre capteur (2 ou 1), des moyens (200) pour déterminer le maximum de la fonction d'intercorrélation et des moyens de calcul (200) pour déduire du retard associé à ce maximum la distance (d) par rapport à l'un des capteurs, de la source d'ondes acoustiques (P) constituée par une fuite de fluide,

caractérisé en ce que Les premier et second capteurs (1, 2) sont placés à une distance (D) l'un de l'autre qui est de l'ordre de plusieurs centaines de mètres ou plusieurs kilomètres, en ce que le dispositif comprend une série (120) de circuits de retard (129) pour appliquer aux signaux délivrés par l'un des capteurs (1 ou 2) des retards successifs dans des plages de retards différents et conserver en mémoire les signaux retardés, des moyens (130) de multiplexage pour appliquer successivement les signaux retardés correspondant à chacune des plages de retards à une première entrée du corrélateur (140, 150, 160) dont la deuxième entrée reçoit les signaux non retardés provenant de l'autre capteur (2 ou 1) et des moyens (200) de commande pour piloter le dispositif de multiplexage en fonction de la vitesse de travail du corrélateur (140, 150, 160).

6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un commutateur (110) pour relier sélectivement la série (120) de circuits de retards (129) à la sortie de l'un ou l'autre (1 ou 2) des capteurs de vibrations et pour relier la deuxième entrée du corrélateur (140, 150, 160) à celui (2 ou 1) des capteurs de vibrations qui n'est pas relié à la série (120) de circuits de retards (129).

7 - Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que le corrélateur (140, 150, 160) est un corrélateur à 512 points.

8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les signaux délivrés par les capteurs de vibrations (1, 2) sont transmis par voie hertzienne par l'intermediaire d'emetteurs (3, 5 ; 4, 6) à une station de mesure comprenant des antennes (7, 8) de réception des signaux issus des capteurs (1, 2), des circuits de filtrage et d'amplification et des bornes pouvant être reliées sélectivement à la série (120) de circuits de retard (129) ou à une entrée du corrélateur (140, 150, 160).

9 - Dispositif de détection et de localisation de fuites dans une conduite (10) parcourue par un fluide, comprenant des premier et second capteurs de vibrations ou de pression acoustique (1, 2) formant transducteurs placés en des emplacements prédéterminés à une distance (D) connue l'un de l'autre, au moins un circuit de retard (121a) pour appliquer aux signaux délivrés par l'un (1 ou 2) des premiers et second capteurs (1, 2) des retards successifs prédéterminés, au moins un corrélateur (140a, 150a, 160a) pour réaliser l'intercorrélation entre les signaux retardés provenant de l'un desdits capteurs (1 ou 2) et les signaux non retardés provenant de l'autre capteur (2 ou 1), des moyens (200) pour déterminer le maximum de la fonction d'intercorrélation et des moyens de calcul (200) pour déduire du retard associé à ce maximum la distance (d) par rapport à l'un des capteurs, de la source d'ondes acoustiques (P) constituée par une fuite de fluide,

caractérisé en ce que les premier et second capteurs (1, 2) sont placés à une-distance (D) l'un de l'autre qui est de l'ordre de plusieurs centaines de mètres ou plusieurs kilomètres, en ce que le dispositif comprend une série (120) de circuits de retard (121a à 121d) pour appliquer aux signaux- délivrés par l'un des capteurs (1 ou 2) des retards successifs dans au moins deux plages de retards différents et conserver en mémoire les signaux retardés, des moyens d'aiguillage pour appliquer les signaux retardés correspondant aux deux plages de retards différents, respectivement, à des premières entrées d'au moins deux corrélateurs différents (140a, 150a, 160a et 140b, 150b, 160b) fonctionnant en parallèle dont les deuxièmes entrées reçoivent les signaux non retardés provenant de l'autre capteur (2 'ou 1).