WO2011127546A1 - Sistema integrado com a tecnologia acústica, balanço de massa e rede neural para detecção, localização e quantificação de vazamentos em dutos - Google Patents

Sistema integrado com a tecnologia acústica, balanço de massa e rede neural para detecção, localização e quantificação de vazamentos em dutos Download PDF

Info

Publication number
WO2011127546A1
WO2011127546A1 PCT/BR2011/000107 BR2011000107W WO2011127546A1 WO 2011127546 A1 WO2011127546 A1 WO 2011127546A1 BR 2011000107 W BR2011000107 W BR 2011000107W WO 2011127546 A1 WO2011127546 A1 WO 2011127546A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
duct
leaks
locating
detecting
Prior art date
Application number
PCT/BR2011/000107
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Júlio Roberto ALONSO
Original Assignee
Asel-Tech Tecnologia E Automação Ltda.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44798189&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2011127546(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Asel-Tech Tecnologia E Automação Ltda. filed Critical Asel-Tech Tecnologia E Automação Ltda.
Priority to US13/639,868 priority Critical patent/US20130066568A1/en
Publication of WO2011127546A1 publication Critical patent/WO2011127546A1/pt

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/24—Investigating 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
    • G01M3/243—Investigating 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06—Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means

Definitions

  • the proposed Integrated Leak Detection, Location and Quantification System is implemented with the combined use of two distinct technologies, acoustics and mass balance technology.
  • the two technologies have complementary operating characteristics, generating several advantages with their integration, mainly because they incorporate artificial neural networks (RNA), which in the event of a leak, allow the identification and validation of the alarm for declaration of the same in the screen.
  • RNA artificial neural networks
  • the invention identifies the correct location of the leak and quantifies the leaked volume, in addition to anticipating information and alerts to the user, even before the alarm thresholds are reached.
  • the system features a robust and reliable solution that allows rapid detection, localization and quantification even in pre-existing or progressive holes, allows a precise location and quantification of the leak, avoiding loss of product, damages to the environment and practically eliminating the occurrence of false leakage alarms.
  • acoustic technology is already known in the pipeline leak detection literature and is based on the detection of hydraulic transients produced at the moment of leakage, which propagate through the flow reaching long distances.
  • Various patents employ the use of acoustic technology, among which we cite US 5,416,724, US 5,623,421, US 5,625,150, US 5,675,506 and US 6,567,795 and PI0705728-8.
  • RNA artificial neural network
  • Mass balance technology or volume balance; is also known from the technique of detecting 5 leaks in ducts.
  • mass-balance technology is partially ineffective in detecting leaks in ducts, since it does not guarantee the accuracy and speed necessary for the detection and location of said leaks.
  • the present invention aims to integrate mass balance, acoustic and artificial neural network technologies for the detection, localization and quantification of holes or leaks in ducts.
  • the invention provides the precise location of the leak and quantifies the product leaked from the duct.
  • RNA neural network
  • Figure 1 illustrates the algorithm for detection, localization and quantification and general architecture of the integrated system with the acoustics and mass balance technologies, and the main modules are presented in blocks.
  • Figure 2 shows the mass balance detection, localization and quantification system of the invention and respective modules and algorithms, without integration with the acoustic system.
  • Figure 3 shows an example of bar graph implementation of the detection, localization and quantification system. Description of the invention
  • the acoustic detection system represented by the three upper blocks in figure 1, operates in the same manner as foreseen in PI0705728-8. That is, the detection of the signals is made using special pressure sensors, installed at strategic points along the duct, which act as acoustic or sonic sensors.
  • the signals from the sensors are read by remote units called Field Processing Units (FPU), which locally process signals using various techniques, different types of analog and digital filters, and artificial neural networks (RNA).
  • FPU Field Processing Units
  • RNA artificial neural networks
  • the FPU units transmit the processed signals to the Monitoring Center where the system information is combined and processed, also using algorithms based on neural networks that, in the event of a leak, will announce the alarm on the operation screen indicating its correct location, except that in the proposed invention it receives some signals from the CFD of the Mass Balance System to update, in real time, some data related to the flow such as, fluid density, velocity of propagation of waves in the fluid, flow velocity and signal attenuation coefficient.
  • Some data related to the flow such as, fluid density, velocity of propagation of waves in the fluid, flow velocity and signal attenuation coefficient.
  • the possibility of updating these data in real time provides an improvement in the performance of the acoustic system, for example, minimizing the localization errors resulting from murduras in the flow regime, which is one of the advantages of integrating the two technologies.
  • RNA neural networks
  • the mass baffle of the invention can be seen from figure 2, however, without integration with the acoustic system.
  • the mass balance technology, or compensated volume balance, employed in the invention has a special implementation, facilitating the integration of the two systems.
  • the signals that allow the cyclic calculations of the mass balance are obtained from flow, pressure, temperature and density meters, installed at the ends of the section to be protected, and the instrumentation already existing in the plant can be used, in this case obtaining the data through the SCADA (Control and Data Acquisition System).
  • SCADA Control and Data Acquisition System
  • the information of the two systems are combined and processed, including the use of neural networks to validate the alarms.
  • the Monitoring Center is based on a PC-type computer with its own manufacturing OPCi driver, acoustic detection and mass balance modules, and a supervisory system that functions as a Human Machine Interface (HMI) for system, parameter input, etc.
  • HMI Human Machine Interface
  • the mass balance system essentially comprises the following modules and algorithms:
  • the data acquisition and validation module has the main function of ensuring the correct and reliable field data collection.
  • this module are included tools for checking the data coherence and validation of data, as well as some treatment routines for cases of partial loss of data, corrupted data, values out of range, etc.
  • the instruments required for the operation of the mass balance such as flow, pressure, temperature and density meters, can be connected to the inputs of remote acoustic system units (FPU) the data to the exchange through the communication network of the FPUs.
  • FPU remote acoustic system units
  • SCADA Control and Data Acquisition System
  • the CFD module provided in the proposed MASS Balance algorithm is based on classical flow equations and performs the following functions:
  • thermodynamic modeling capable of reconstructing, in real time, the transient profiles of pressure, temperature and velocity, from point measurements of pressure, flow and temperature;
  • % - Data input and duct characteristics such as, length of the run, outside diameter, wall thickness, material, coefficient of expansion, coating layers, thermal parameters, and others;
  • HMI human machine interface
  • the calculation of the packaging (instantaneous volume contained in the monitored section) is done based on the speed, temperature and pressure profiles provided by the CFD (figures 1 and 2).
  • the calculation of the packaging is updated for each received sample, being used as one of the entries for the mass balance computation in the corresponding module.
  • Mass Balance calculation module works in conjunction with data acquisition, CFD and Line packing modules, performing the following main tasks:
  • the observation of the behavior of the line can be made from a graph of state, available in the graphic interface of the system, which allows to visualize the signatures of the duct, or by means of a bar graph that shows the imbalance of the balance of sammlungs ' (differences between inflow and outflow).
  • the state graph is plotted from the evolution of pack ⁇ hg line- and input flow differences and output measures, allowing you to view the characteristic signatures of duct operation) p
  • the signature graphic facilitates the interpretation of the various situations produced by the normal operation of the line, making it easier to identify trends and abnormal situations that may be indicative of leaks, even before the alarm is issued.
  • the alarm generation algorithm works closely with the mass balance module, continuously monitoring deviations from the normal operating ranges.
  • the module allows automatic generation of alarms whenever the deviations exceed the user defined thresholds of the system. In alarm situations this module also calculates the leakage rate, which will be used to quantify the leakage volume, together with the alarm time information and leak location, from the acoustic module.
  • RNA artificial neural networks
  • the invention combines fast resters with a richer set of information about the leak, being able to determine the instant and the location where the leak occurred, the flow and totalized volume of leaked product, as well as trends and other process information that facilitate decision making.
  • the module for alarm validation and trend analysis employs special algorithms based on neural networks (RNA) that allow the effective interpretation and identification of leakage situations among the various situations that are generated by the normal operation of the duct.
  • RNA neural networks
  • this unique feature of the invention allows the user to anticipate information and alerts even before the alarm emission thresholds are reached.
  • the alarm signals received by the module are checked, crossing the information from the two systems and a qualitative analysis of other variables and trends, such as the graph of signatures. If everything is consistent with a leak situation the alarm will be issued together with all available information such as the instant of occurrence, location of the leak, rate of leakage and totalisation of the leakage volume.
  • HMI User interface
  • the user interfaces provided in the invention offer all the necessary features for easy operation of the system such as data entry, settings, etc. as follows:
  • N _ window for data entry and duct features such as length of the stretch, external diameter, wall thickness, material, coefficient of expansion, coating layers, thermal capacity, and others; - Window for configuration of elevation profile (altimetric and bathymetric) of the duct (table: vertical dimension x position);

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

O presente invento diz respeito a um sistema integrado com as tecnologias de balanço de massa, acústica e rede neural artificial para detecção, localização e quantificação de furos ou vazamentos em dutos, cujo sistema é dotado de: sensores de pressão, instalados em pontos estratégicos ao longo do duto, que agem como sensores acústicos ou sônicos; unidades remotas denominadas FPU (Field Processing Units); filtros analógicos e digitais; redes neurais artificiais (RNA); e, Central de Monitoramento onde as informações do sistema são combinadas e processadas, utilizando algoritmos baseados em redes neurais que, recebem alguns sinais provenientes do CFD (Computacional Fluid Dynamics) do Sistema de Balanço de Massa para atualização, em tempo real, de alguns dados relacionados ao escoamento como, densidade do fluido, velocidade de propagação das ondas no fluido, velocidade de fluxo e coeficiente de atenuação do sinal.

Description

SISTEMA INTEGRADO COM A TECNOLOGIA ACÚSTICA, BALANÇO DE MASSA E REDE NEURAL PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS
Campo da Invenção
O Sistema Integrado de Detecção, Localização e Quantificação de Vazamentos proposto é implementado com o uso combinado de duas tecnologias distintas, a tecnologia acústica e de balanço de massa. As duas tecnologias possuem características de funcionamento complementares gerando diversas vantagens com a sua integração, principalmente, porque as mesmas incorporam redes neurais artificiais (RNA), que em caso de ocorrência de um vazamento, propiciam a identificação e validação do alarme para declaração do mesmo na tela de operação. Além da indicação do alarme, o invento permite identificar a correta localização do vazamento e quantificação do volume vazado, além de antecipar informações e alertas ao usuário, mesmo antes de serem atingidos os limiares de emissão de alarmes.
O sistema apresenta uma solução robusta e confiável que álérri^de permitir uma rápida detecção, localização e quantificação mesmo em furos preexistentes ou progressivos, possibilita uma còrreta localização e quantificação do vazamento, evitando perda de produto, danos ao meio ambiente e praticamente eliminando a ocorrência de falsos alarmes de vazamentos.
Estado da técnica
Como se sabe, a tecnologia acústica já é conhecida da literatura de detecção de vazamentos em dutos e baseia-se na detecção dos transientes hidráulicos produzidos no momento do surgimento do vazamento, que se propagam através do próprio escoamento atingindo longas distâncias. Várias patentes empregam o uso da tecnologia acústica, dentre as quais citamos a US 5,416,724, US 5,623,421 , US 5,625,150, US 5,675,506 e US 6,567,795 e PI0705728-8.
5 Das patentes citadas acima, destacamos o documento
PI0705728-8, o qual possui o mesmo inventor do sistema ora reivindicado e, em linhas gerais, descreve um sistema de tecnologia acústica e rede neural artificial (RNA) para detecção dos sinais de vazamentos em dutos. A dita detecção é feita com uso de sensores0 de pressão especiais, instalados em pontos estratégicos ao longo do duto,'! que agem como sensores acústicos ou sônicos. Os sinais captados pelos sensores são lidos e processados localmente por unidades remotas denominadas Field Processing Units - FPU, que ■> processam localmente os sinais utilizando várias técnicas,5 diferentes tipos de filtros analógicos e digitais e por meio de redes neurais artificiais (RNA), sendo que as unidades FPUs transmitem os sinais processados à Central de monitoramento e, em caso de Ocorrência de vazamentos, anunciam os alarmes na tela de i " operação.
0 O sistema descrito na PI0705728-8 é muito eficiente quanto à detecção e localização de vazamentos, porém o mesmo não apresenta quantificação do vazamento.
A tecnologia de Balanço de massa, ou balanço de volume ; compensado, também é conhecida da técnica de detecção de 5 vazamentos em dutos. A título de exemplo, citamos o documento US 4,308,746 o qual descreve várias equações conhecidas da literatura, que i'f são usadas para detectar vazamentos a partir de variáveis medidas no duto. Vale destacar que a tecnologia de balanço de massa mostra-se parcialmente ineficaz para detecção de vazamentos em dutos, tendo em vista que não garante a precisão e rapidez necessárias para detecção e localização dos ditos vazamentos.
Objetivo da invenção
A invenção ora proposta tem por objetivo integrar as tecnologias de balanço de massa, acústica e rede neural artificial para detecção, localização e quantificação de furos ou vazamentos em dutos.
Vantagens do invento
- O invento proporciona a localização precisa do vazámento e quantifica o produto vazado do duto.
- As informações provenientes dos dois sistemas são cruzadas, antes da tomada de decisão e emissão do alarme para o usuário.
- a combinação do sistema acústico, balanço de massa e rede neural artificial (RNA), oferece um ganho de confiabilidade expressivo ao sistema, reduzindo substancialmente o número de ocorrências de falsos alarmes.
Descrição das figuras
A figura 1 ilustra o algoritmo de detecção, localização e quantificação e arquitetura geral do sistema integrado com as tecnologias acústica e balanço de massa, sendo que os principais módulos são apresentados em blocos.
A figura 2 ilustra o sistema de detecção, localização e quantificação por balanço de massa do invento e respectivos módulos e algoritmos, sem a integração com o sistema acústico.
A figura 3 ilustra um exemplo de implementação do gráfico de barras do sistema de detecção, localização e quantificação. Descrição da invenção
O sistema de detecção por princípio acústico, representado pelos três blocos superiores na figura 1 , funciona da mesma maneira prevista na PI0705728-8. Isto é, a detecção dos sinais é feita com uso de sensores de pressão especiais, instalados em pontos estratégicos ao longo do duto, que agem como sensores acústicos ou sônicos. Os sinais dos sensores são lidos por unidades remotas denominadas Field Processing Units - FPU, que processam localmente os sinais utilizando várias técnicas, diferentes tipos de filtros* analógicos e digitais e por meio de redes neurais artificiais (RNA). As unidades FPU transmitem os sinais processados à Central de Mònitoramento onde as informações do sistema são combinadas e processadas, utilizando também algoritmos baseados em redes neurais que, em caso de ocorrência de um vazamento, anunciará o alarme na tela de operação indicando sua correta localização, com exceção de que no invento proposto ele recebe alguns sinais provenientes do CFD do Sistema de Balanço de massa para atualização, em tempo real, de alguns dados relacionados ao escoamento como, densidade do fluido, velocidade de propagação das ondas no fluido, velocidade de fluxo e coeficiente de atenuação do sinal. A possibilidade de atualização destes dados em tempo real proporciona uma melhora no desempenho do sistema acústico, por exemplo, minimizando os erros de localização resultantes de múdânças no regime de escoamento, sendo esta uma das vantagens advindas da integração das duas tecnologias.
' 1 ! · í No processo final de validação dos alarmes, último bloco à direita na figura 1 , novamente são utilizadas informações provenientes dos dois sistemas para uma checagem cruzada, antes da tomada de decisão e emissão do alarme para o usuário. Esta combinação oferece um ganho de confiabilidade expressivo ao sistema, reduzindo substancialmente o número de ocorrências de falsos alarmes.
Em termos de hardware, também há vantagens advindas da coexistência dos dois sistemas. Pode-se, por exemplo, conectar os sensores pertencentes ao sistema de balanço de massa às entradas das próprias unidades remotas do sistema acústico, transmitindo-se os dados através da rede local das FPU. Em alguns casos, é possível até mesmo compartilhar as funções dos sensores acústicos com o sistema de balanço de massa, permitindo a obtenção de pontos de medida de pressão adicionais ao longo da linha? Os pontos de medida adicionais favorecem enormemente o desempenho dos algoritmos de balanço de massa permitindo o môdélamento mais aproximado dos perfis pelo módulo CFD.
Os algoritmos de detecção acústica presentes no invento também apresentam desempenho bastante melhorado com o emprego de redes neurais artificiais (RNA), que são treinadas para o reconhecimento dos padrões de vazamento específicos de cada aplicação. Esta implementação por si só já contribui para a redução dás "ocorrências de falsos alarmes, melhorando em muito a confiabilidade do sistema acústico.
Também é possível a simulação eletrônica de vazamentos pôr meio da excitação dos filtros, o que possibilita a rápida avaliação das respostas de todo o sistema acústico.
' O sistema de detecção, localização e quantificação por
BaJâttço de massa do invento pode ser observado através da figura 2, porém, sem a integração com o sistema acústico. A tecnologia de Balanço de massa, ou balanço de volume compensado, empregada no invento possui uma implementação especial, facilitando a integração dos dois sistemas.
Os sinais que permitem os cálculos cíclicos do Balanço de massa são obtidos de medidores de vazão, pressão, temperatura e densidade, instalados nos extremos do trecho a ser protegido, podendo ser utilizada a instrumentação já existente na planta, neste caso obtendo-se os dados através do SCADA (Sistema de controle e aquisição de dados).
Na central de monitoramento as informações dos dois sistemas são combinadas e processadas, inclusive com uso de redes neurais para validação dos alarmes.
A Central de monitoramento é baseada em um computador do tipo PC dotado de um driver OPCi, de fabricação própria, módulos de detecção acústica e de balanço de massa, e um sistema supervisorio que funciona como Interface Homem Máquina (IHM) para operação de todo o sistema, entrada de parâmetros, etc.
■ ">' As informações e funções da IHM podem ser replicadas para outras localidades via comunicação em OPC.
Í O sistema de Balanço de massa compreende essencialmente os seguintes módulos e algoritmos:
a) Módulo de aquisição e validação dos dados de entrada
Mi í; "! O módulo de aquisição e validação de dados tem como função principal assegurar a obtenção dos dados de campo de forma correia e confiável. Neste módulo estão inclusas ferramentas para checagem da coerência dos dados e validação dos mesmos, bem comd' algumas rotinas de tratamento para os casos de perda parcial dos dados, dados corrompidos, valores fora de faixa, etc. Em instalações novas, que ainda não possuem instrumentação instalada, os instrumentos necessários à operação do Balanço de massa, como medidores de fluxo, pressão, temperatura e densidade, podem ser conectados às entradas das unidades remotas do sistema acústico (FPU), transmitindo-se os dados à central através da rede de comunicação das FPUs.
Nos casos em que já existe instrumentação para medição de fluxo, pressão e temperatura, os dados necessários para operação do invento podem ser obtidos diretamente a partir do SCADA (Sistema de controle e aquisição de dados) da planta, somente fazèrido-se as conversões e ajustes de escala necessários. Rotinas dê aquisição de dados um pouco mais simplificadas são previstas também nos módulos computacionais para estes casos de aquisição via SCADA.
é Ambas implementações aparecem ilustradas na figura 2.
b) Algoritmos CFD (Computational Fluid Dynamics) para modelagem do escoamento, incluindo o regime transiente, a partir dos dados de entrada
O módulo CFD previsto no algoritmo de Balanço de masSâ proposto baseia-se em equações clássicas de escoamento e executa as seguintes funções:
f · (í - Modelagem termo-fluidodinâmica (CFD) capaz de reconstruir, em tempo real, os perfis transientes de pressão, temperatura e velocidade, a partir de medições pontuais de pressão, vazão e temperatura;
- Cálculo dos perfis de pressão, temperatura e velocidade em tída a extensão do trecho; - Cálculo do line-packing em regime transiente com correção das influências da temperatura e da pressão no fluido e no aço, de acordo com as normas API -1149 e API - 11.1 ;
- Compensação da influencia do perfil vertical do duto (cota x posição);
- Compensação das trocas térmicas com o meio ambiente;
- Entrada de dados e características do fluido como, densidade, viscosidade, compressibilidade, capacidade térmica, e outras, de acordo com as publicações API;
% - Entrada de dados e características do duto como, comprimento do trecho, diâmetro externo, espessura da parede, material, coeficiente de expansão, camadas de revestimento, parâmetros térmicos, e outras;
- Entrada para configuração do perfil de elevações do duto
(tabela: cota vertical x posição), mapeamento de válvulas de controle, bombas, etc.
• i' - Entrada de dados da temperatura ambiente (perfil) ao lohgd do duto e respectivos parâmetros térmicos de cada trecho função do tipo de instalação (subaquática, aérea, subterrânea, etc). ' - ' P! - Cálculo do perfil de velocidade acústica (propagação das ondas mecânicas) ao longo do trecho, e outras variáveis importantes jara' òtimizar a detecção pelo método acústico; e,
- Ferramenta para simulação virtual de vazamentos e testes do sistema (off-line);
' -! Os cálculos são feitos em tempo real, atualizando-se as leituras a cada amostragem de dados recebida.
' : Í O cálculo dos perfis de velocidade, temperatura e pressão Fornecidos pelo CFD são devidamente corrigidos para compensação das influências do perfil de elevação do duto (variação da cota vertical x posição), perfil de temperatura ambiente ao longo do duto, diferentes trocas térmicas ao longo do trecho, e outras interferências.
Todas as variáveis e parâmetros necessários às correções são informadas ao módulo por meio da IHM (interface homem máquina) do sistema.
c) Algoritmo de cálculo do empacotamento (line packing) em regime transiente
O cálculo do empacotamento (volume instantâneo contido no trecho monitorado) é feito com base nos perfis de velocidade, temperatura e pressão fornecidos pelo CFD (figuras 1 e 2). O cálculo do empacotamento é atualizado a cada amostra recebida, sendo utilizado como uma das entradas para o cômputo do balanço de massa no módulo correspondente.
'':->'' Pelo fato de ser calculado com base em valores e dados estimados a partir de modelos, devido à indisponibilidade de dados reais11 ao longo da linha, o empacotamento é sempre sujeito à incertezas de maior magnitude e é portanto o componente mais crítico no cômputo do balanço de massa.
d) Algoritmo de cálculo do balanço de massa ou balanço de volume compensado
■*c O módulo de cálculo do Balanço de massa trabalha em conjunto com os módulos de aquisição de dados, CFD e Line packing, realizando as seguintes tarefas principais:
ii - Cálculo do balanço de massa ou balanço de volume compensado, obtido a partir de medições mássicas ou volumétricas;
- Saídas para interface gráfica e plotagem de assinaturas, õu gráfico de estado (Variação do empacotamento x diferença das vazões de entrada e saída) - Disponibilizar saídas de dados e resultados dos cálculos de balanço para o módulo de geração de alarmes;
- Quantificação dos vazamentos;
- Detecção de vazamentos da ordem de ou iguais a 5% da vazão normal do duto, sem a ocorrência de alarmes falsos; e,
- Suporte às ferramentas para teste virtual do sistema com simulação de vazamentos (off-line);
e) Interface gráfica para visualização de assinaturas (evolução do line-packing x diferenças de vazão de e/s)
A observação do comportamento da linha pode ser feita a partir' de um gráfico de estado, disponível na interface gráfica do sistema, que permite visualizar as assinaturas do duto, ou por meio de um gráfico de barras que mostra o desequilíbrio do balanço de máss'à (diferenças entre as vazões de entrada e saída).
O gráfico de estado é plotado a partir da evolução do line- packíhg e das diferenças de vazão de entrada e saída medidas, permitindo visualizar as assinaturas características da operação do dUto)p O gráfico de assinaturas facilita a interpretação das diversas situações produzidas pela operação normal da linha, facilitando a rápida identificação de tendências e de situações anormais que possam ser indicativas de vazamentos, mesmo antes da emissão do alar e.
; ;; O gráfico de barras mostra as diferenças entre as vazões corrigidas de entrada e saída, totalizadas em 12 diferentes intervalos de témpo, de 1 minuto a 24 horas, mudando de cor quando são ultrapassados os limiares definidos. Na figura 3, é apresentado um exemplo de implementação do gráfico de barras. f) Módulo de Geração de alarmes
O algoritmo de geração de alarmes trabalha estritamente ligado ao módulo de balanço de massa, monitorando continuamente os desvios em relação às faixas de operação normal. O módulo permite a geração automática de alarmes sempre que os desvios ultrapassarem os limiares definidos pelo usuário do sistema. Em situações de alarme este módulo também calcula a taxa do vazamento, que será usada para a quantificação do volume vazado, em conjunto com as informações de tempo do alarme e localização do vazamento, provenientes do módulo acústico.
As saídas deste módulo são ainda checadas pelo módulo de Validação de alarmes antes da emissão do alarme para o usuário.
g) Algoritmo de análise de tendências e validação de alarmes baseado em redes neurais artificiais (RNA)
P Considerando que os sistemas acústico e de balanço de masôá possuem características mutuamente complementares, a possibilidade de se fazer uma avaliação mais ampla do cenário associado à operação do duto, baseada em dados e informações provenientes dos dois sistemas, é uma vantagem única do invento, não sendo propiciada por nenhuma outra tecnologia de detecção de vazamentos. Além da maior confiabilidade nas informações geradas, principalmente com relação aos alarmes, a invenção combina réspóstas rápidas com um conjunto mais rico de informações acerca do vazamento, sendo capaz de determinar o instante e o local em que ocorreu o vazamento, o fluxo e volume totalizado de produto vazado, bem como as tendências e outras informações de processo que facilitam a tomada de decisões.
O módulo de validação de alarmes e análise de tendências emprega algoritmos especiais baseados em redes neurais artificiais (RNA) que permitem interpretar e identificar com eficácia as situações de vazamentos dentre as variadas situações que são geradas pela operação normal do duto. Em casos de situações anormais, como as de vazamento, essa característica única do invento permite antecipar informações e alertas ao usuário, mesmo antes de serem atingidos os limiares de emissão de alarmes.
Antes de validar a emissão do alarme para o usuário, os sinais de alarme recebidos pelo módulo são checados, fazendo um cruzamento das informações oriundas dos dois sistemas e uma análise qualitativa de outras variáveis e tendências, como a do gráfico dé assinaturas. Se tudo estiver coerente com uma situação de vazamento o alarme será então emitido, juntamente com todas as informações disponíveis tais como, o instante da ocorrência, localização do vazamento, taxa de vazamento e totalização do volume vazado.
Todas estas informações são disponibilizadas na IHM do sistema.
h) Interface de usuário (IHM) para monitoramento do sistema, entrada de dados, etc.
1 ·- As interfaces de usuário previstas na invenção oferecem tódós- os recursos necessários para a fácil operação do sistema como, entrada de dados, configurações, etc, conforme abaixo:
' " ! ! Í - Janela para entrada de dados e características do fluido còmõ, densidade, viscosidade, compressibilidade, capacidade térmica e outras informações, de acordo com as publicações API; n _ Janela para entrada de dados e características do duto como, comprimento do trecho, diâmetro externo, espessura da parede, material, coeficiente de expansão, camadas de revestimento, capacidade térmica, e outras; - Janela para configuração do perfil de elevações (altimétrico e batimétrico) do duto (tabela: cota vertical x posição);
- Janela para entrada da temperatura ambiente (perfil) ao longo do duto e parâmetros térmicos de cada trecho função do tipo de instalação (subaquática, aérea, subterrânea, etc);
- Plotagem animada das assinaturas (Delta Vaz x Delta Lp) com os diagnósticos da rede neural;
- Tela de operação com gráfico de barras com 12 tempos de integração diferentes (de 1 minuto a 24 horas).
- Geração de históricos facilmente recuperáveis, com interface amigável;
- Tela de simulação e testes do sistema;
- Acesso controlado por senhas com diferentes níveis de usuáf-ios;
- Driver para comunicação com interface (IHM) genérica
(Intouch, iFIX, etc), via OPC;

Claims

REIVINDICAÇÕES
1 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, caracterizado por combinar a tecnologia acústica e de balanço de massa e incorporar uma rede neural artificial (RNA), que em caso de ocorrência de um vazamento, mesmo em furos preexistentes ou progressivos, propiciam a identificação e validação do alarme para declaração do mesmo na tela de operação, bem como identificam a correta localização do vazamento e quantificação do volume vazado, além de antecipar informações e alertas ao usuário, mesmo antes de serem atingidos os limiares de emissão de alarmes, eliminando a ocorrência de falsos alarmes de vazamentos, cujo sistema é dotado de: sensores de pressão, instalados em pontos estratégicos ao longo do duto, que agem como sensores acústicos ou sônicos; unidades remotas denominadas FPU (Field Processing Units); filtros analógicos e digitais; redes neurais artificiais (RNA); e, Central de Monitoramento onde as informações do sistema são combinadas e processadas, utilizãndo algoritmos baseados em redes neurais que, recebem alguns sinais provenientes do CFD (Computacional Fluid Dynamics) do! -Sistema de Balanço de Massa para atualização, em tempo real, de alguns dados relacionados ao escoamento como, densidade do fluido, velocidade de propagação das ondas no fluido, velocidade de fluxd*e coeficiente de atenuação do sinal.
2 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por utilizar informações da tecnologia Acústica e de Balanço de Massa para uma checagem cruzada, antes da tomada de decisão e emissão do alarme para o usuário. 3 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por permitir a conexão dos sensores pertencentes ao sistema de Balanço de Massa às entradas das próprias unidades remotas do sistema acústico, transmitindo os dados através da rede local das FPU's.
4 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por permitir o compartilhamento das funções dos sensores acústicos com o sistema de Balanço de Massa, permitindo a obtenção de pontos de medida de pressão adicionais ao longo da linha e assim propiciar o modelamento mais aproximado dos perfis pelo módulo CFD.
5 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por permitir a simulação eletrônica de vazamentos por meio da excitação dos filtros.
6 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelos sinais que permitem os cálculos cíclicos do Balanço de Massa serem obtidos de medidores de vazão, pressão, temperatura e densidade, instalados nos extremos do trecho á ser protegido, os quais são conectados às entradas das unidades remòlas do sistema acústico (FPU), transmitindo-se os dados à central através da rede de comunicação das FPUs.
7 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por permitir o uso da instrumentação já existente na planta do sistema acústico, obtendo-se os dados através do SCADA (Sistema de controle e aquisição de dados).
8 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pela Central de Monitoramento ser baseada em um computador do tipo PC dotado de um driver OPCi, módulos de detecção acústica e de balanço de massa, e um sistema supervisório que funciona como Interface Homem Máquina (IHM) para operação de todo o sistema, entrada de parâmetros.
9 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelas informações e funções da IHM poderem ser replicadas para outras localidades via comunicação em 10 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo sistema de Balanço de Massa compreender essencialmente os seguintes módulos e algoritmos: a) Módulo de aquisição e validação dos dados de entrada; b) Algoritmos0 CFD (Computational Fluid Dynamics) para modelagem do escoamento, incluindo o regime transiente, a partir dos dados de entrada; c) Algoritmo de cálculo do empacotamento (line packing) em regime transiente; d) Algoritmo de cálculo do Balanço de Massa ou balanço de volume compensado; e) Interface gráfica para5 visualização de assinaturas (evolução do line-packing X diferenças de vazão de e/s); f) Módulo de Geração de alarmes; g) Algoritmo de análise de tendências e validação de alarmes baseado em redes neurais artificiais (RNA); e, h) Interface de usuário (IHM) para f monitoramento do sistema e entrada de dados. 11 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo Módulo de aquisição e validação dos dados de entrada apresentar ferramentas para checagem da coerência dos dados e validação dos mesmos, bem como algumas rotinas de tratamento para os casos de perda parcial dos dados, dados corrompidos e valores fora de faixa.
12 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelos Algoritmos CFD (Computational Fluid Dynamics) para modelagem do escoamento, incluindo o regime transiente, a partir dos dados de entrada é executar as seguintes funções:
^ - Modelagem termo-fluidodinâmica (CFD) capaz de5 reconstruir, em tempo real, os perfis transientes de pressão, temperatura e velocidade, a partir de medições pontuais de pressão, vazãò e temperatura;
- Cálculo dos perfis de pressão, temperatura e velocidade * 1 em toda a extensão do trecho;
0 '■' - Cálculo do line-packing em regime transiente com correição das influências da temperatura e da pressão no fluido e no aço, de acordo com as normas API -1 149 e API - 11.1 ;
- Compensação da influência do perfil vertical do duto (cota"x posição);
5 '■ - Compensação das trocas térmicas com o meio ambiente;
- Entrada de dados e características do fluido como, densidade, viscosidade, compressibilidade, capacidade térmica, e outras, de acordo com as publicações API; - Entrada de dados e características do duto como, comprimento do trecho, diâmetro externo, espessura da parede, material, coeficiente de expansão, camadas de revestimento, parâmetros térmicos, e outras;
- Entrada para configuração do perfil de elevações do duto
(tabela: cota vertical x posição), mapeamento de válvulas de controle, bombas, etc.
- Entrada de dados da temperatura ambiente (perfil) ao longo do duto e respectivos parâmetros térmicos de cada trecho função do tipo de instalação (subaquática, aérea, subterrânea, etc).
- Cálculo do perfil de velocidade acústica (propagação das ondas mecânicas) ao longo do trecho, e outras variáveis importantes pará otimizar a detecção pelo método acústico; e,
- Ferramenta para simulação virtual de vazamentos e testefc do sistema (off-line).
13 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com as rèivindicações 1 e 12, caracterizado pelos Algoritmos CFD (Córtiputational Fluid Dynamics) para modelagem do escoamento, incluindo o regime transiente, a partir dos dados de entrada fazer cálculos em tempo real, atualizando-se as leituras a cada amostragem de dados recebida.
14 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com as reivindicações 1 , 12 e 13, caracterizado pelos Algoritmos CFD (Computational Fluid Dynamics) para modelagem do escoamento, incluindo o regime transiente, a partir dos dados de entrada é cálculo dos perfis de velocidade, temperatura e pressão fornecidos pelo CFD sendo devidamente corrigidos para compensação das influências do perfil de elevação do duto (variação da cota vertical x posição), perfil de temperatura ambiente ao longo do duto, diferentes trocas térmicas ao longo do trecho, e outras interferências, sendo que todas as variáveis e parâmetros necessários às correções são informadas ao módulo por meio da IHM (interface homem máquina) do sistema.
15 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , carcterizado pelo cálculo do empacotamento (volume instantâneo contido no trecho monitorado), ser feito com base nos perfis de velocidade, temperatura e pressão fornecidos pelo CFD (figuras 1 e 2), sendo atualizado a cada amostra recebida e utilizado corrió uma das entradas para o cômputo do balanço de massa no módulo correspondente.
16 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com as ' reivindicações 1 e 15, caracterizado pelo cálculo do empacotamento ser calculado com base em valores e dados estimados a partir de modelos.
17 L SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo Algoritmo de cálculo do Balanço de I lassa ou balanço de volume compensado, trabalhar em conjunto com Jos módulos de aquisição de dados, CFD e Line packing, realizando as seguintes tarefas principais:
■ - Cálculo do balanço de massa ou balanço de volume compensado, obtido a partir de medições mássicas ou volumétricas;
• ^ - Saídas para interface gráfica e plotagem de assinaturas, 60 gráfico de estado (Variação do empacotamento x diferença das vazões de entrada e saída); - Disponibilizar saídas de dados e resultados dos cálculos de balanço para o módulo de geração de alarmes;
- Quantificação dos vazamentos;
- Detecção de vazamentos da ordem de ou iguais a 5% da vazão normal do duto, sem a ocorrência de alarmes falsos; e,
- Suporte às ferramentas para teste virtual do sistema com simulação de vazamentos (off-line).
18 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com as reivindicações 1 e 16, caracterizado pela Interface gráfica para visualização de assinaturas (evolução do line-packing x diferenças de vazão de e/s), observar o comportamento da linha feita a partir de um gráfico de estado, disponível na interface gráfica do sistema, sendo plotado a partir da evolução do line-packing e das diferenças de vazão de entrada e saída medidas, permitindo visualizar as assinaturas características da operação do duto.
19 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com as reivindicações 1 , 17 e 18, caracterizado pela Interface gráfica para visualização de assinaturas (evolução do line-packing x diferenças de vazão de e/s), observar o comportamento da linha feita por meio de um gráfico de barras que mostra o desequilíbrio do balanço de massa (diferenças entre as vazões de entrada e saída), mostrando as diferenças entre as vazões corrigidas de entrada e saída totalizadas em 12 diferentes intervalos de tempo, de 1 minuto a 24 horas, mudando de cor quando são ultrapassados os limiares definidos.
20 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo algoritmo de geração de alarmes trabalhar estritamente ligado ao módulo de balanço de massa, monitorando continuamente os desvios em relação às faixas de operação normal, peritindo a geração automática de alarmes sempre que os desvios ultrapassarem os limiares definidos pelo usuário do sistema.
21 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com as reivindicações 1 e 20, caracterizado pelo algoritmo de geração de alarmes calcular a taxa do vazamento, que será usada para a0 quantificação do volume vazado, em conjunto com as informações de tempo do alarme e localização do vazamento, provenientes do módulo acústico.
22 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com5 as reivindicações 1 , 20 e 21 , caracterizado pelas saídas do módulo de geração de alarmes serem ainda checadas pelo módulo de validação de alarmes antes da emissão do alarme para o usuário.
23 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a0 reivindicação 1 , caracterizado pelo Algoritmo de análise de tendências e validação de alarmes baseado em redes neurais artificiais (RNA) caracterizado por determinar o instante e o local em q'uéi!òcorreu o vazamento, o fluxo e volume totalizado de produto vazado, bem como as tendências e outras informações de processo5 que facilitam a tomada de decisões.
24 --SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com ãs reivindicações 1 e 23, caracterizado pelo Algoritmo de análise de
• tendências e validação de alarmes baseado em redes neurais artificiais (RNA), antecipar informações e alertas ao usuário, mesmo antes de serem atingidos os limiares de emissão de alarmes.
25 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com as reivindicações 1 , 23 e 24, caracterizado pelo Algoritmo de análise de tendências e validação de alarmes baseado em redes neurais artificiais (RNA), antes de validar a emissão do alarme para o usuário, checar os sinais de alarme recebidos, fazendo um cruzamento das informações oriundas dos dois sistemas e uma análise qualitativa de outras variáveis e tendências, como a do gráfico de assinaturas, sendo que todas estas informações são disponibilizadas na IHM do sistema.
26 - SISTEMA INTEGRADO PARA DETECÇÃO, LOCALIZAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE VAZAMENTOS EM DUTOS, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pela Interface de usuário (IHM) para monitoramento do sistema, entrada de dados, apresentar recursos necessários para a fácil operação do sistema como, entrada de dados, configurações, conforme abaixo:
';' ; í ¾· - Janela para entrada de dados e características do fluido còmò, densidade, viscosidade, compressibilidade, capacidade térmica e outras informações, de acordo com as publicações API;
!" * - Janela para entrada de dados e características do duto còmb', comprimento do trecho, diâmetro externo, espessura da parede, material, coeficiente de expansão, camadas de revestimento e capacidade térmica;
• · - Janela para configuração do perfil de elevações (altimétrico e batimétrico) do duto (tabela: cota vertical x posição); - Janela para entrada da temperatura ambiente (perfil) ao longo do duto e parâmetros térmicos de cada trecho função do tipo de instalação (subaquática, aérea e subterrânea);
- Plotagem animada das assinaturas (Delta Vaz x Delta Lp) com os diagnósticos da rede neural;
- Tela de operação com gráfico de barras com 12 tempos de integração diferentes (de 1 minuto a 24 horas).
- Geração de históricos facilmente recuperáveis, com interface amigável;
- Tela de simulação e testes do sistema;
- Acesso controlado por senhas com diferentes níveis de usuários; e,
- Driver para comunicação com interface (IHM) genérica (Intolíich e iFIX), via OPC.
PCT/BR2011/000107 2010-04-15 2011-04-12 Sistema integrado com a tecnologia acústica, balanço de massa e rede neural para detecção, localização e quantificação de vazamentos em dutos WO2011127546A1 (pt)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/639,868 US20130066568A1 (en) 2010-04-15 2011-04-12 Integrated system with acoustic technology, mass imbalance and neural network for detecting, locating and quantifying leaks in ducts

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI1002159-0 2010-04-15
BRPI1002159A BRPI1002159A8 (pt) 2010-04-15 2010-04-15 Sistema integrado com a tecnologia acústica, balanço de massa e rede neural para detecção, localização e quantificação de vazamentos em dutos

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011127546A1 true WO2011127546A1 (pt) 2011-10-20

Family

ID=44798189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BR2011/000107 WO2011127546A1 (pt) 2010-04-15 2011-04-12 Sistema integrado com a tecnologia acústica, balanço de massa e rede neural para detecção, localização e quantificação de vazamentos em dutos

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130066568A1 (pt)
BR (1) BRPI1002159A8 (pt)
WO (1) WO2011127546A1 (pt)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104595729A (zh) * 2015-01-15 2015-05-06 中国石油大学(华东) 一种基于声波幅值的油气管道泄漏定位方法
CN104595730A (zh) * 2015-01-15 2015-05-06 中国石油大学(华东) 一种基于声波幅值衰减模型的油气管道泄漏定位方法
CN109555977A (zh) * 2018-11-23 2019-04-02 水联网技术服务中心（北京）有限公司 漏水噪声检测的设备和识别方法
CN110319351A (zh) * 2019-07-18 2019-10-11 中海石油气电集团有限责任公司 基于检测管的管输天然气微量泄漏连续监测方法及装置
CN111237646A (zh) * 2020-02-17 2020-06-05 清华大学 一种供水管网漏损的自动识别和定位方法
WO2020155002A1 (zh) * 2019-01-29 2020-08-06 南京工业大学 基于pso-vmd算法的管道泄漏检测装置及检测方法
CN112524497A (zh) * 2020-11-25 2021-03-19 重庆中节能悦来能源管理有限公司 一种能源管道泄漏监测方法
CN112927828A (zh) * 2021-01-21 2021-06-08 深圳中广核工程设计有限公司 核电站管道泄漏模拟试验系统及方法
CN113677972A (zh) * 2018-12-07 2021-11-19 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 气体网络和用于同时检测压力或真空下气体网络中泄漏和阻塞的方法
CN115512717A (zh) * 2022-11-21 2022-12-23 东北石油大学三亚海洋油气研究院 一种基于集成学习的二阶段单传感器管道泄漏定位方法

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10373470B2 (en) 2013-04-29 2019-08-06 Intelliview Technologies, Inc. Object detection
CA2847707C (en) 2014-03-28 2021-03-30 Intelliview Technologies Inc. Leak detection
CN104197203B (zh) * 2014-07-14 2017-10-17 东北大学 一种基于模糊推理的管道泄漏定位方法
US10943357B2 (en) 2014-08-19 2021-03-09 Intelliview Technologies Inc. Video based indoor leak detection
GB2533936B (en) 2015-01-07 2017-10-25 Homeserve Plc Flow detection device
GB201501935D0 (en) 2015-02-05 2015-03-25 Tooms Moore Consulting Ltd And Trow Consulting Ltd Water flow analysis
US10481036B2 (en) * 2015-04-29 2019-11-19 Medeng Research Institute Ltd. Pipeline leak detection system
ES2558791B1 (es) * 2015-04-30 2016-10-28 Compañía Logística De Hidrocarburos Clh, S.A. Sistema y método para el control y detección de fugas en oleoductos
CN105387352B (zh) * 2015-12-14 2017-01-25 中国人民解放军海军工程大学 一种高灵敏度输水管路泄漏监测系统及方法
US10386262B2 (en) 2016-01-28 2019-08-20 Utopus Insights, Inc. Leak identification in a mass transport network
CN105546361A (zh) * 2016-03-08 2016-05-04 钱昊铖 基于ann的音波法输气管道泄漏监测方法
USD800591S1 (en) 2016-03-31 2017-10-24 Homeserve Plc Flowmeter
US10060578B2 (en) * 2016-05-16 2018-08-28 International Business Machines Corporation Automated gas detection and reporting system
KR101905758B1 (ko) * 2016-08-02 2018-10-10 주식회사 포스코 리크량 측정 장치
JP6457990B2 (ja) * 2016-11-09 2019-01-23 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 判定装置、判定方法及び学習装置
CN107368799B (zh) * 2017-07-12 2023-06-13 内蒙古大学 基于多特征和自适应时延估计的泄漏检测与定位方法
CN109688020A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 广州泰禾大数据服务有限公司 基于色相显示管网多种动态参数的全实时数据可视化分析方法
CN108051035B (zh) * 2017-10-24 2019-08-09 清华大学 基于门控循环单元的神经网络模型的管网漏损识别方法
CA3083727C (en) 2018-01-09 2022-05-31 Landmark Graphics Corporation Determining gas leak flow rate in a wellbore environment
CN108361560A (zh) * 2018-03-21 2018-08-03 天津科技大学 一种基于小波包用于天然气管道安全监测装置的管道安全识别方法
US20180302697A1 (en) * 2018-04-09 2018-10-18 Aqua Command Limited Self-powering smart water meter system and method
KR102189311B1 (ko) 2018-08-21 2020-12-09 두산중공업 주식회사 학습된 모델을 이용한 해석 장치 및 이를 위한 방법
KR102101792B1 (ko) 2018-08-21 2020-04-17 두산중공업 주식회사 유동 해석 장치 및 이를 위한 방법
BE1026848B1 (nl) * 2018-12-07 2020-07-09 Atlas Copco Airpower Nv Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm
US20210056391A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-25 Mind Machine Learning, Inc. Systems and Methods for Simulating Sense Data and Creating Perceptions
US20210152555A1 (en) * 2019-11-20 2021-05-20 Royal Bank Of Canada System and method for unauthorized activity detection
CN111947832A (zh) * 2020-08-11 2020-11-17 董伟 一种基于互联网的压力表检测系统
CN114383054A (zh) * 2021-01-27 2022-04-22 福州大学 一种管廊燃气管道泄漏的实验系统及方法
US20220356690A1 (en) * 2021-05-07 2022-11-10 StormSensor Inc. Decoupling tidal effects from water depth measurements in stormwater drainage systems
IT202100029993A1 (it) * 2021-11-26 2023-05-26 Eni Spa Processo e sistema integrato di monitoraggio continuo di una condotta con fluido in pressione.
CN115127037B (zh) * 2022-09-01 2022-11-11 北京云庐科技有限公司 一种供水管网漏损定位方法及系统
CN115877268B (zh) * 2023-02-13 2023-06-23 中节能晶和照明(江西)有限公司 一种智慧照明系统中l-n间漏电点定位监测和告警方法
CN117108600B (zh) * 2023-10-24 2024-02-06 江苏二马液压元件有限公司 一种液压系统中压力控制阀的压力控制方法及系统
CN117848438B (zh) * 2024-03-07 2024-05-24 威海纳尔仪表科技有限公司 一种气体流量高精度测量方法及热式气体质量流量计

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4308746A (en) * 1979-12-17 1982-01-05 Crutcher Resources Corporation Liquid pipeline leak detection
US5272646A (en) * 1991-04-11 1993-12-21 Farmer Edward J Method for locating leaks in a fluid pipeline and apparatus therefore
WO2009067770A1 (en) * 2007-06-12 2009-06-04 Asel-Tech Technologia E Automação Ltda. System for detecting leaks in single phase and multiphase fluid transport pipelines

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625150A (en) * 1994-08-18 1997-04-29 General Electric Company Integrated acoustic leak detection sensor subsystem
GB0914463D0 (en) * 2009-08-19 2009-09-30 Sev Trent Water Ltd Leak detector
GB2492728B (en) * 2010-05-12 2017-05-03 Schlumberger Holdings A leakage detection system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4308746A (en) * 1979-12-17 1982-01-05 Crutcher Resources Corporation Liquid pipeline leak detection
US5272646A (en) * 1991-04-11 1993-12-21 Farmer Edward J Method for locating leaks in a fluid pipeline and apparatus therefore
WO2009067770A1 (en) * 2007-06-12 2009-06-04 Asel-Tech Technologia E Automação Ltda. System for detecting leaks in single phase and multiphase fluid transport pipelines

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104595729A (zh) * 2015-01-15 2015-05-06 中国石油大学(华东) 一种基于声波幅值的油气管道泄漏定位方法
CN104595730A (zh) * 2015-01-15 2015-05-06 中国石油大学(华东) 一种基于声波幅值衰减模型的油气管道泄漏定位方法
CN104595730B (zh) * 2015-01-15 2015-08-12 中国石油大学(华东) 一种基于声波幅值衰减模型的油气管道泄漏定位方法
CN109555977A (zh) * 2018-11-23 2019-04-02 水联网技术服务中心（北京）有限公司 漏水噪声检测的设备和识别方法
CN113677972A (zh) * 2018-12-07 2021-11-19 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 气体网络和用于同时检测压力或真空下气体网络中泄漏和阻塞的方法
WO2020155002A1 (zh) * 2019-01-29 2020-08-06 南京工业大学 基于pso-vmd算法的管道泄漏检测装置及检测方法
CN110319351A (zh) * 2019-07-18 2019-10-11 中海石油气电集团有限责任公司 基于检测管的管输天然气微量泄漏连续监测方法及装置
CN110319351B (zh) * 2019-07-18 2024-04-30 中海石油气电集团有限责任公司 基于检测管的管输天然气微量泄漏连续监测方法及装置
CN111237646A (zh) * 2020-02-17 2020-06-05 清华大学 一种供水管网漏损的自动识别和定位方法
CN111237646B (zh) * 2020-02-17 2021-03-02 清华大学 一种供水管网漏损的自动识别和定位方法
CN112524497A (zh) * 2020-11-25 2021-03-19 重庆中节能悦来能源管理有限公司 一种能源管道泄漏监测方法
CN112524497B (zh) * 2020-11-25 2022-09-30 重庆中节能悦来能源管理有限公司 一种能源管道泄漏监测方法
CN112927828A (zh) * 2021-01-21 2021-06-08 深圳中广核工程设计有限公司 核电站管道泄漏模拟试验系统及方法
CN112927828B (zh) * 2021-01-21 2023-07-21 深圳中广核工程设计有限公司 核电站管道泄漏模拟试验系统及方法
CN115512717A (zh) * 2022-11-21 2022-12-23 东北石油大学三亚海洋油气研究院 一种基于集成学习的二阶段单传感器管道泄漏定位方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20130066568A1 (en) 2013-03-14
BRPI1002159A8 (pt) 2021-10-26
BRPI1002159A2 (pt) 2012-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011127546A1 (pt) Sistema integrado com a tecnologia acústica, balanço de massa e rede neural para detecção, localização e quantificação de vazamentos em dutos
CN106015951B (zh) 一种适应多种状态变化的输气管道泄漏检测系统及方法
US10401250B2 (en) Leakage detection and leakage location in supply networks
Zhang et al. A novel hybrid technique for leak detection and location in straight pipelines
AU2007292609A1 (en) Water leakage monitoring system
JP5164954B2 (ja) 機器診断方法及び機器診断装置
WO2015072130A1 (ja) 漏洩判定システムおよび漏洩判定方法
EP3153773B1 (en) Fluid utilization facility management method and fluid utilization facility management system
Abdulla et al. Pipeline leak detection using artificial neural network: Experimental study
JP6981464B2 (ja) 診断コスト出力装置、診断コスト出力方法及びプログラム
CN113167401A (zh) 先导式泄压阀组件
Miao et al. Damage alarming for bridge expansion joints using novelty detection technique based on long-term monitoring data
GB2550192A (en) Pipework Fatigue Lifetime Measurement
Chis Pipeline leak detection techniques
JP7482486B2 (ja) 管水路の異常検知システム、推定装置、学習モデル生成装置、管水路の異常検知装置、管水路の異常検知方法、推定方法、及び学習モデル生成方法
Ostapkowicz et al. Leak detection in liquid transmission pipelines during transient state related to a change of operating point
KR102632541B1 (ko) 제수밸브의 고장진단 방법 및 시스템
JP4782734B2 (ja) プラント用計測器校正支援装置及びプラント用計測器校正支援方法
CN102636254B (zh) 气体管路噪声源特性预测方法
JP2023024874A (ja) 管理システム、管理方法、および管理プログラム
KR101193543B1 (ko) 누수 검지 시스템 및 방법
JP2003193808A (ja) 発電プラントの診断方法および診断システム
CN118090043B (en) Pressure gauge abnormal state positioning analysis method, system, terminal and medium
JP7072131B1 (ja) 流量推定システム
US11454529B2 (en) Augmented flowmeter with a system for simulating fluid parameters

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11768292

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13639868

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11768292

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1