CN110878914B - 油气管道的泄漏监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气管道的泄漏监测方法及装置，属于油气储运技术领域。所述方法包括：获取每个监测子站的工艺操作信息；获取每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值；根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站的稳态进站压力相对值和稳态出站压力相对值；根据任意相邻两个监测子站的稳态进站压力相对值和稳态出站压力相对值，对相邻两个监测子站间的油气管道的泄漏进行监测。本发明获取非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，并根据油气管道的工艺操作信息，在非稳态的工况下，消除了工艺操作引起的压力值波动，实现了非稳态工况下对油气管道的泄漏监测，提高了监测结果的准确性。

Description

油气管道的泄漏监测方法及装置

技术领域

本发明涉及油气储运技术领域，特别涉及一种油气管道的泄漏监测方法及装置。

背景技术

受外界腐蚀、意外损坏等因素影响，油气管道泄漏事故时有发生，尤其是一些不法分子在利益驱动下，肆意对油气管道进行人为破坏，如打孔盗油等，这些行为极大地威胁着在役油气管道的安全运行。然而，油气管道一旦泄漏，不仅给国家造成巨大的经济损失，甚至还会带来严重的环境污染和人员伤亡，因此，有必要对油气管道的运行状况进行监测，以及时发现油气管道泄漏。

为了能够实时监测油气管道的运行状况，目前，大多数油气管道上均安装了管道泄漏监测***，基于管道泄漏监测***，通过采用负压波法和流量平衡法等方法，实时获取相邻的两个监测子站间油气管道内的压力值、流量值等参数，进而根据监测到的参数，确定油气管道是否发生泄漏。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

当油气管道处于非稳态的工况下，例如，对油气管道进行启输、停输、调节输量、分输等操作时，因工艺操作引起的油气管道内的压力、流量等参数变化较大，掩盖了油气管道因泄漏引起的压力、流量等变化，导致监测结果并不准确。

发明内容

为了消除正常工况操作对管道泄漏监测***的干扰，解决现有负压波和流量平衡法等方法在非稳态工况下油气管道泄漏监测效果差的问题，提高油气管道泄漏监测的准确性，本发明实施例提供了一种油气管道的泄漏监测方法及装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种油气管道的泄漏监测方法，所述方法包括：

在非稳态的工况下，获取每个监测子站的工艺操作信息，所述工艺操作信息用于指示每个监测子站的操作类型；

获取每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值；

对于任一监测子站，根据所述监测子站的工艺操作信息、所述监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定所述监测子站相对稳态出站压力值的稳态进站压力相对值；

根据所述监测子站的工艺操作信息、所述监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定所述监测子站相对稳态进站压力值的稳态出站压力相对值；

根据任意相邻两个监测子站的稳态进站压力相对值和稳态出站压力相对值，对相邻两个监测子站间的油气管道的泄漏进行监测。

在本发明的另一个实施例中，所述根据所述监测子站的工艺操作信息、所述监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定所述监测子站相对稳态出站压力值的稳态进站压力相对值，包括：

当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将所述第一压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以所述监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对所述第一压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态进站压力相对值；

当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之差，得到第二压力值，将所述第二压力值作为所述监测子站的稳态进站压力值和稳态出站压力值之差，以所述监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对所述第二压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态进站压力相对值。

在本发明的另一个实施例中，所述根据所述监测子站的工艺操作信息、所述监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定所述监测子站相对非稳态进站压力值的稳态出站压力相对值，包括：

当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将所述第一压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以所述监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对所述第一压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态出站压力相对值；

当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取所述监测子站的非稳态出站压力值和非稳态进站压力值之差，得到第三压力值，将所述第三压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之差，以所述监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对所述第三压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态出站压力相对值。

在本发明的另一个实施例中，所述根据任意相邻两个监测子站的稳态进站压力相对值和稳态出站压力相对值，对相邻两个监测子站间的油气管道的泄漏进行监测，包括：

获取第一监测子站在预设时长内的稳态出站压力相对值与第二监测子站在所述预设时长内的稳态进站压力相对值，所述第一监测子站和所述第二监测子站为相邻的两个监测子站，且所述第一监测子站为所述第二监测子站的上一监测子站；

如果所述第一监测子站的稳态出站压力相对值在所述预设时长内的下降值超过预设阈值，且所述第二监测子站的稳态进站压力相对值在所述预设时长内的下降值超过所述预设阈值，则确定所述第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道发生泄漏。

在本发明的另一个实施例中，所述确定所述第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道发生泄漏之后，还包括：

获取所述第一监测子站的稳态出站压力相对值开始下降的第一拐点时间；

获取所述第二监测子站的稳态进站压力相对值开始下降的第二拐点时间；

获取所述第一拐点时间和所述第二拐点时间的时间差；

根据所述时间差，确定所述第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道的泄漏位置。

另一方面，提供了一种油气管道的泄漏监测装置，所述装置包括：

获取模块，用于在非稳态的工况下，获取每个监测子站的工艺操作信息，所述工艺操作信息用于指示每个监测子站的操作类型；

所述获取模块，用于获取每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值；

确定模块，用于对于任一监测子站，根据所述监测子站的工艺操作信息、所述监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定所述监测子站相对稳态出站压力值的稳态进站压力相对值；

所述确定模块，用于根据所述监测子站的工艺操作信息、所述监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定所述监测子站相对稳态进站压力值的稳态出站压力相对值；

监测模块，用于根据任意相邻两个监测子站的稳态进站压力相对值和稳态出站压力相对值，对相邻两个监测子站间的油气管道的泄漏进行监测。

在本发明的另一个实施例中，所述确定模块，用于当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将所述第一压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以所述监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对所述第一压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态进站压力相对值；当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之差，得到第二压力值，将所述第二压力值作为所述监测子站的稳态进站压力值和稳态出站压力值之差，以所述监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对所述第二压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态进站压力相对值。

在本发明的另一个实施例中，所述确定模块，用于当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将所述第一压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以所述监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对所述第一压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态出站压力相对值；当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取所述监测子站的非稳态出站压力值和非稳态进站压力值之差，得到第三压力值，将所述第三压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之差，以所述监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对所述第三压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态出站压力相对值。

在本发明的另一个实施例中，所述监测模块，用于获取第一监测子站在预设时长内的稳态出站压力相对值与第二监测子站在所述预设时长内的稳态进站压力相对值，所述第一监测子站和所述第二监测子站为相邻的两个监测子站，且所述第一监测子站为所述第二监测子站的上一监测子站；如果所述第一监测子站的稳态出站压力相对值在所述预设时长内的下降值超过预设阈值，且所述第二监测子站的稳态进站压力相对值在所述预设时长内的下降值超过所述预设阈值，则确定所述第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道发生泄漏。

在本发明的另一个实施例中，所述获取模块，用于获取所述第一监测子站的稳态出站压力相对值开始下降的第一拐点时间；

所述获取模块，用于获取所述第二监测子站的稳态进站压力相对值开始下降的第二拐点时间；

所述获取模块，用于获取所述第一拐点时间和所述第二拐点时间的时间差；

所述确定模块，用于根据所述时间差，确定所述第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道的泄漏位置。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

获取非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，并根据油气管道的工艺操作信息，在非稳态的工况下，消除了工艺操作引起的压力值波动，实现了非稳态工况下对油气管道的泄漏监测，提高了监测结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种管道泄漏监测***的架构图；

图2是本发明实施例提供的一种油气管道的泄漏监测方法流程图；

图3是本发明实施例提供的一种油气管道的泄漏监测方法流程图；

图4是本发明实施例提供的一种上游进站压力的波形图；

图5是本发明实施例提供的一种上游出站压力的波形图；

图6是本发明实施例提供的一种滤波后上游出站压力的波形图；

图7是本发明实施例提供的一种稳态工况下的下游进站压力的波形图；

图8是本发明实施例提供的一种油气管道的泄漏监测方法的时序图；

图9是本发明实施例提供的一种油气管道的泄漏监测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了本发明实施例提供的管道泄漏监测***的架构图，参见图1，该管道泄漏监测***包括：SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制***)***通信终端、监测子站和监测中心站。

其中，SCADA***通信终端负责获取SCADA***的工艺操作信息，并将获取到的工艺操作信息发送至监测中心站。SCADA***是以计算机为基础的DCS(Distributed ControlSystem，分布式控制***)与电力自动化监控***，具有广泛的应用场景，可应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集、监视控制以及过程控制中。

监测子站位于油气管道站场和部分阀室所在的位置，每个监测子站包括压力变送器和数据采集终端等，负责将站场和阀室的进站压力值及出站压力值传输至监测中心站。按照油气管道内液体(或气体)流向，位于管道泄漏监测***不同位置上的监测子站中所安装的压力变送器数量是不同的。参见图1，对于位于首站位置上的监测子站，一般仅在出站位置上安装一个压力变送器；对于位于末站位置上的监测子站，一般仅在进站位置上安装一个压力变送器；对于位于中间位置上的监测子站，一般会在进站位置和出站位置分别安装一个压力变送器。

监测中心站作为数据处理终端，一般安装在调度室中，负责获取SCADA***的工艺操作信息和每个监测子站的压力数据，通过分析工艺操作信息和压力数据，确定油气管道是否发生泄漏并自动定位报警。

本发明实施例提供了一种油气管道的泄漏监测方法，该方法应用于图1所示的管道泄漏监测***中，参见图2，本发明实施例提供的方法流程包括：

201、在非稳态的工况下，获取每个监测子站的工艺操作信息。

其中，工艺操作信息用于指示每个监测子站的操作类型。

202、获取每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值。

203、对于任一监测子站，根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站相对稳态出站压力值的稳态进站压力相对值。

204、根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站相对稳态进站压力值的稳态出站压力相对值。

205、根据任意相邻两个监测子站的稳态进站压力相对值和稳态出站压力相对值，对相邻两个监测子站间的油气管道的泄漏进行监测。

本发明实施例提供的方法，获取非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，并根据油气管道的工艺操作信息，在非稳态的工况下，消除了工艺操作引起的压力值波动，实现了非稳态工况下对油气管道的泄漏监测，提高了监测结果的准确性。

在本发明的另一个实施例中，根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站相对稳态出站压力值的稳态进站压力相对值，包括：

当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将第一压力值作为监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对第一压力值进行处理，得到监测子站的稳态进站压力相对值；

当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之差，得到第二压力值，将第二压力值作为监测子站的稳态进站压力值和稳态出站压力值之差，以监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对第二压力值进行处理，得到监测子站的稳态进站压力相对值。

在本发明的另一个实施例中，根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站相对稳态进站压力值的稳态出站压力相对值，包括：

当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将第一压力值作为监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对第一压力值进行处理，得到监测子站的稳态出站压力相对值；

当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取监测子站的非稳态出站压力值和非稳态进站压力值之差，得到第三压力值，将第三压力值作为监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之差，以监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对第三压力值进行处理，得到监测子站的稳态出站压力相对值。

在本发明的另一个实施例中，根据任意相邻两个监测子站的稳态进站压力相对值和稳态出站压力相对值，对相邻两个监测子站间的油气管道的泄漏进行监测，包括：

获取第一监测子站在预设时长内的稳态出站压力相对值与第二监测子站在预设时长内的稳态进站压力相对值，第一监测子站和第二监测子站为相邻的两个监测子站，且第一监测子站为第二监测子站的上一监测子站；

如果第一监测子站的稳态出站压力相对值在预设时长内的下降值超过预设阈值，且第二监测子站的稳态进站压力相对值在预设时长内的下降值超过预设阈值，则确定第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道发生泄漏。

在本发明的另一个实施例中，确定第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道发生泄漏之后，还包括：

获取第一监测子站的稳态出站压力相对值开始下降的第一拐点时间；

获取第二监测子站的稳态进站压力相对值开始下降的第二拐点时间；

获取第一拐点时间和第二拐点时间的时间差；

根据时间差，确定第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道的泄漏位置。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

本发明实施例提供了一种油气管道的泄漏监测方法，该方法应用于图1所示的管道泄漏监测***中，以监测中心站执行本发明实施例为例，参见图3，本发明实施例提供的方法流程包括：

301、在非稳态的工况下，监测中心站获取每个监测子站的工艺操作信息。

在油气传输过程中，当监测到每个监测子站对油气管道进行工艺操作时，SCADA***通信终端获取每个监测子站的工艺操作信息，并将获取到的工艺操作信息发送至监测中心站，监测中心站接收SCADA***通信终端发送的工艺操作信息，并将所接收到的工艺操作信息作为获取到的每个监测子站的工艺操作信息。

其中，工艺操作的操作类型包括启输、停输、调节阀、调节流量等。工艺操作信息包括监测子站名称及位置、以及监测子站对油气管道所执行的工艺操作名称等，该工艺操作信息能够指示每个监测子站的操作类型。

302、监测中心站获取每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值。

在非稳态工况下，每个监测子站根据在进站、出站位置上所设置的压力变送器，可获取每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值，进而将所获取到的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值发送至监测中心站，监测中心站接收每个监测子站发送的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值，并据此获取每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值。

为了便于后续应用，当获取到每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值，监测中心站还将存储每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值。

303、对于任一监测子站，监测中心站根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站相对稳态出站压力值的稳态进站压力相对值。

在执行本步骤之前，先对本发明实施例所采用的滤波处理原理进行介绍：

以位于中间位置的任一监测子站为例，该监测子站的进站和出站位置上均安装了压力变送器，基于所安装的压力变送器，当在监测子站内进行工艺操作时，因工艺操作引起的压力波动将向进站方向和出站方向传播，考虑到进站压力变送器和出站压力变送器所获取的压力波动为同一工艺操作引起的，因而可将出站压力变送器获取的压力值作为参考信号源，以消除工艺操作引起的压力波动对进站压力变送器获取的压力值的影响；同理，也可将进站压力变送器获取的压力值作为参考信号源，以消除工艺操作引起的压力波动对出站压力变送器获取的压力值的影响。具体地，

当监测子站内发生工艺操作时，工艺操作将引起压力波动，该压力波动分别向进站方向和出站方向传播，如果设定向进站方向传播的压力波动为ΔP_in(t)，向出站方向传播的压力波动为ΔP_out(t)，则在不同工况场景下，可得到ΔP_in(t)与ΔP_out(t)之间关系为：

在第一类操作场景下，如调节阀等操作时，由于进站压力变送器和出站压力变送器位于调节阀的两侧，因而ΔP_in(t)＝-ΔP_out(t)，即向进站方向传播的压力波动与向出站方向传播的压力波动相位相反，进站压力变化值和出站压力变化值为相反数关系；

在第二类操作场景下，如分输等操作时，由于油品流出导致管道内压力下降，ΔP_in(t)＝ΔP_out(t)，即向进站方向传播的压力波动与向出站方向传播的压力波动相位相同，进站压力变化值和出站压力变化值相等。

需要说明的是，在得到ΔP_in(t)与ΔP_out(t)之间关系之前，需要进行以下两个近似：

第一、进站压力变送器与出站压力变送器之间的距离很近，压力波动向进站方向和出站方向传播过程中的损失很小，可以忽略不计；

第二、压力波动传播到进站压力变送器和出站压力变送器的时间差很小，也可已忽略不计，即进站压力变送器和出站压力变送器接收到的压力波动不存在时间差。

基于上述两个近似条件，可认为进站压力变化值和出站压力变化值的大小相等。

在非稳态的工况下，非稳态进站压力值可表示为稳态进站压力值与进站压力变化值之和，即

P¹ _in(t)＝P⁰ _in(t)+ΔP_in(t)；

非稳态出站压力值可表示为稳态出站压力值与出站压力变化值之和，即

P¹ _out(t)＝P⁰ _out(t)+ΔP_out(t)。

其中，P¹ _in(t)表示非稳态进站压力值，P⁰ _in(t)表示稳态进站压力值，P¹ _out(t)表示非稳态出站压力值，P⁰ _out(t)表示稳态出站压力值。

本发明实施例以出站压力变送器获取的压力值作为参考信号源，对进站压力进行降噪处理，可得到稳态进站压力相对值。具体地，

在第一类操作场景下，因向进站方向传播的压力波动与向出站方向传播的压力波动相位相反，通过将非稳态进站压力值表达式P¹ _in(t)＝P⁰ _in(t)+ΔP_in(t)与非稳态出站压力值表达式P¹ _out(t)＝P⁰ _out(t)+ΔP_out(t)的等式两侧相加，可得到P¹ _in(t)+P¹ _out(t)＝P⁰ _in(t)+P⁰ _out(t)。在以出站压力变送器获取的压力值作为参考信号的条件下，可得到稳态进站压力相对值P_in(t)＝P¹ _in(t)+P¹ _out(t)。

在第二类操作场景下，因向进站方向传播的压力波动与向出站方向传播的压力波动相位相同，通过将非稳态进站压力值表达式P¹ _in(t)＝P⁰ _in(t)+ΔP_in(t)与非稳态出站压力值表达式P¹ _out(t)＝P⁰ _out(t)+ΔP_out(t)的等式两端相减，可得到P¹ _in(t)-P¹ _out(t)＝P⁰ _in(t)-P⁰ _out(t)。在以出站压力变送器获取的压力值作为参考信号的条件下，可得到稳态进站压力相对值P_in(t)＝P¹ _in(t)-P¹ _out(t)。

本发明实施例以进站压力变送器获取的压力值作为参考信号源，对出站压力值进行降噪处理，可得到稳态出站压力相对值。具体地，

在第一类操作场景下，因向进站方向传播的压力波动与向出站方向传播的压力波动相位相反，通过将非稳态进站压力值表达式P¹ _in(t)＝P⁰ _in(t)+ΔP_in(t)与非稳态出站压力值表达式P¹ _out(t)＝P⁰ _out(t)+ΔP_out(t)的等式两侧相加，可得到P¹ _in(t)+P¹ _out(t)＝P⁰ _in(t)+P⁰ _out(t)。在以进站压力变送器获取的压力值作为参考信号的条件下，可得到稳态出站压力相对值P_out(t)＝P¹ _in(t)+P¹ _out(t)。

在第二类操作场景下，因向进站方向传播的压力波动与向出站方向传播的压力波动相位相同，通过将非稳态出站压力值表达式P¹ _out(t)＝P⁰ _out(t)+ΔP_out(t)与非稳态进站压力值表达式P¹ _in(t)＝P⁰ _in(t)+ΔP_in(t)的等式两端相减，可得到P¹ _out(t)-P¹ _in(t)＝P⁰ _out(t)-P⁰ _in(t)。在以进站压力变送器获取的压力值作为参考信号的条件下，可得到稳态出站压力相对值P_out(t)＝P¹ _out(t)-P¹ _in(t)。

基于上述内容，监测中心站根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站相对稳态出站压力值的稳态进站压力相对值时，包括但不限于如下两种方式：

第一种方式、当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，监测中心站获取监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，并将第一压力值作为监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，进而以监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对第一压力值进行处理，即设定监测子站的稳态出站压力值为0，可得到监测子站的稳态进站压力相对值。

第二种方式、当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，监测中心站获取监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之差，得到第二压力值，并将第二压力值作为监测子站的稳态进站压力值和稳态出站压力值之差，进而以监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对第二压力值进行处理，即设定监测子站的稳态出站压力值为0，可得到监测子站的稳态进站压力相对值。

304、监测中心站根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站相对稳态进站压力值的稳态出站压力相对值。

基于步骤303所示的原理内容，监测中心站根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站相对稳态进站压力值的稳态出站压力相对值时，包括但不限于如下两种方式：

第一种方式、当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，监测中心站获取监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，并将第一压力值作为监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，进而以监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对第一压力值进行处理，即设定监测子站的稳态进站压力值为0，可得到监测子站的稳态出站压力相对值。

第二种方式、当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，监测中心站获取监测子站的非稳态出站压力值和非稳态进站压力值之差，得到第三压力值，并将第三压力值作为监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之差，进而以监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对第三压力值进行处理，即设定监测子站的稳态进站压力值为0，可得到监测子站的稳态出站压力相对值。

305、监测中心站根据任意相邻两个监测子站的稳态进站压力相对值和稳态出站压力相对值，对相邻两个监测子站间的油气管道的泄漏进行监测，如果未泄漏继续执行步骤301，如果泄漏，执行步骤306。

基于上述步骤303获取到的每个监测子站的稳态进站压力相对值及步骤304获取到的每个监测子站的稳态出站压力相对值，监测中心站可根据任意相邻两个监测子站的稳态进站压力相对值和稳态出站压力相对值，对相邻两个监测子站间的油气管道的泄漏进行监测。具体监测过程可采用步骤3051～步骤3052：

3051、监测中心站获取第一监测子站在预设时长内的稳态出站压力相对值与第二监测子站在预设时长内的稳态进站压力相对值。

其中，第一监测子站和第二监测子站为相邻的两个监测子站，且第一监测子站为第二监测子站的上一监测子站。预设时长可以为3分钟、4分钟等，本发明实施例以预设时长为3分钟为例进行说明。

3052、如果第一监测子站的稳态出站压力相对值在预设时长内的下降值超过预设阈值，且第二监测子站的稳态进站压力相对值在预设时长内的下降值超过预设阈值，则确定第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道发生泄漏。

其中，预设阈值可根据监测中心站的监测精度确定。监测中心站将第一监测子站的稳态出站压力相对值在预设时长内的下降值与预设阈值进行比较，将第二监测子站的稳态进站压力相对值在预设时长内的下降值与预设阈值进行比较，如果同时大于预设阈值，则监测中心站确定第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道发生泄漏，并执行步骤306，以对泄漏位置进行定位，从而自动定位报警；如果不同时大于预设阈值，则监测中心站确定第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道未发生泄漏，并执行步骤301，从而继续对第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道进行泄漏监测。

306、监测中心站确定油气管道的泄漏位置。

当确定第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道发生泄漏之后，监测中心站还将确定出第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道发生泄漏的泄漏位置，具体地，可采用如下步骤：

3061、监测中心站获取第一监测子站的稳态出站压力相对值开始下降的第一拐点时间。

在本发明实例中，每个监测子站获取长度为3分钟的稳态出站压力相对值，将3分钟内的稳态出站压力相对值依次与3分钟内的第一个压力值计算差值，如果差值大于预设阈值，则记录首次大于预设阈值的采集时间为第一拐点时间。

3062、监测中心站获取第二监测子站的稳态进站压力相对值开始下降的第二拐点时间。

在本发明实例中，每个监测子站获取长度为3分钟的稳态进站压力相对值，将3分钟内的稳态进站压力相对值依次与3分钟内的第一个压力值计算差值，如果差值大于预设阈值，则记录首次大于预设阈值的采集时间为第二拐点时间。

3063、监测中心站获取第一拐点时间和第二拐点时间的时间差。

监测中心站通过计算第一拐点时间与第二拐点时间的差值，得到第一拐点时间和第二拐点时间之间的时间差。

3064、监测中心站根据时间差，确定第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道的泄漏位置。

监测中心站可根据第一拐点时间和第二拐点时间之间的时间差，确定泄漏位置与第一监测子站和第二监测子站之间的距离。具体包括以下三种情况：

第一种情况、如果该时间差为零，则确定泄漏位置位于第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道的中心位置。

第二种情况、如果该时间差为正值，说明泄漏位置靠近第二监测子站，进而根据时间差与压力波在油气管道中的传播速度，确定出具体的泄漏位置。例如，第一时间为10:00:30，第二时间为10:00:00，则第一时间与第二时间的时间差为30秒，设定压力波在油气管道中的传播速度为340米/秒，则可确定泄漏位置靠近第二监测子站，且与第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道中心位置的距离为340米/秒*30/2＝5100米。

第三种情况、如果该时间差为负值，说明泄漏位置靠近第一监测子站，进而根据时间差与压力波在油气管道中的传播速度，确定出具体的泄漏位置。例如，第一采集时间为08:00:00，第二采集时间为08:00:10，则第一采集时间与第二采集时间的时间差为-10秒，设定压力波在油气管道中的传播速度为340米/秒，则可确定泄漏位置靠近第一监测子站，且与第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道中心位置的距离为340米/秒*10/2＝1700米。

为了测试采用本发明实施例提供的油气管道的泄漏监测方法进行监测的准确性，本发明实施例还将在长度为61.2km的油气管道上放油模拟油气管道泄漏，所选择的放油测试点与上游监测子站的距离为40.53km。在进行测试时，上游监测子站进行了阀门操作，基于阀门操作所引起的压力波动，图4是上游监测子站的进站压力波形图，图5是上游监测子站的出站压力波形图，通过对图4和图5进行分析，可以看出因阀门操作，进站、出站处均引起较大的压力波动，油气管道泄漏引起的压力波动并不明显。图6是上游监测子站滤波后的出站压力波形图，经过对上游监测子站的出站压力波形图进行滤波处理，滤除了阀门操作引起的压力波动，使得泄漏引起的压力波动较为明显。图7是下游监测子站在无工艺操作时所获取的进站压力波形图，通过对图6和图7进行分析，可以看出图6和图7的波形图中存在3个拐点(波谷)，因而可确定上游监测子站和下游监测子站间发生了3次油气管道泄漏(放油测试)，根据每次油气管道泄漏时压力变化的时间差，确定出每次油气管道的泄漏位置，通过计算3次油气管道的泄漏位置的平均值，可定位出泄漏位置与上游监测子站的距离为40.3km，该测试结果与实际的泄漏位置之间的误差仅为200m。

为了便于了解本发明实施例提供的油气管道的泄漏监测方法，下面以图8为例进行说明。

参见图8，在对油气管道进行监测的过程中，监测中心站实时获取每个监测子站的非稳态压力数据和工艺操作信息，并根据工艺操作信息所指示的操作类型，确定对非稳态压力数据进行滤波的方式，基于所确定的滤波方式，对每个监测子站的非稳态压力数据进行滤波处理，得到每个监测子站的稳态压力相对数据，进而根据所获取的每个监测子站的稳态压力相对数据，确定相邻两个监测子站间的油气管道是否发生泄漏，并通过计算上下游压力下降拐点的时间差确定出泄漏位置。

本发明实施例提供的方法，获取非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，并根据油气管道的工艺操作信息，在非稳态的工况下，消除了工艺操作引起的压力值波动，实现了非稳态工况下对油气管道的泄漏监测，提高了监测结果的准确性。

参见图9发明实施例提供了一种油气管道的泄漏监测装置，该装置包括：

获取模块901，用于在非稳态的工况下，获取每个监测子站的工艺操作信息，工艺操作信息用于指示每个监测子站的操作类型；

获取模块901，用于获取每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值；

确定模块902，用于对于任一监测子站，根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站相对稳态出站压力值的稳态进站压力相对值；

确定模块902，用于根据监测子站的工艺操作信息、监测子站的非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，确定监测子站相对稳态进站压力值的稳态出站压力相对值；

监测模块903，用于根据任意相邻两个监测子站的稳态进站压力相对值和稳态出站压力相对值，对相邻两个监测子站间的油气管道的泄漏进行监测。

在本发明的另一个实施例中，确定模块902，用于当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将第一压力值作为监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对第一压力值进行处理，得到监测子站的稳态进站压力相对值；当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之差，得到第二压力值，将第二压力值作为监测子站的稳态进站压力值和稳态出站压力值之差，以监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对第二压力值进行处理，得到监测子站的稳态进站压力相对值。

在本发明的另一个实施例中，确定模块902，用于当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将第一压力值作为监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对第一压力值进行处理，得到监测子站的稳态出站压力相对值；当监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取监测子站的非稳态出站压力值和非稳态进站压力值之差，得到第三压力值，将第三压力值作为监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之差，以监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对第三压力值进行处理，得到监测子站的稳态出站压力相对值。

在本发明的另一个实施例中，监测模块903，用于获取第一监测子站在预设时长内的稳态出站压力相对值与第二监测子站在预设时长内的稳态进站压力相对值，第一监测子站和第二监测子站为相邻的两个监测子站，且第一监测子站为第二监测子站的上一监测子站；如果第一监测子站的稳态出站压力相对值在预设时长内的下降值超过预设阈值，且第二监测子站的稳态进站压力相对值在预设时长内的下降值超过预设阈值，则确定第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道发生泄漏。

在本发明的另一个实施例中，获取模块901，用于获取第一监测子站的稳态出站压力相对值开始下降的第一拐点时间；

获取模块901，用于获取第二监测子站的稳态进站压力相对值开始下降的第二拐点时间；

获取模块901，用于获取第一拐点时间和第二拐点时间的时间差；

确定模块902，用于根据时间差，确定第一监测子站和第二监测子站之间的油气管道的泄漏位置。

综上，本发明实施例提供的装置，获取非稳态进站压力值及非稳态出站压力值，并根据油气管道的工艺操作信息，在非稳态的工况下，消除了工艺操作引起的压力值波动，实现了非稳态工况下对油气管道的泄漏监测，提高了监测结果的准确性。

需要说明的是：上述实施例提供的油气管道的泄漏监测装置在对油气管道进行泄漏监测时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将油气管道的泄漏监测装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的油气管道的泄漏监测装置与油气管道的泄漏监测方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种油气管道的泄漏监测方法，其特征在于，所述方法包括：

在非稳态的工况下，获取每个监测子站的工艺操作信息，所述工艺操作信息用于指示每个监测子站的操作类型；

获取每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值；

对于任一监测子站，当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将所述第一压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以所述监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对所述第一压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态进站压力相对值；当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之差，得到第二压力值，将所述第二压力值作为所述监测子站的稳态进站压力值和稳态出站压力值之差，以所述监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对所述第二压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态进站压力相对值；

当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将所述第一压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以所述监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对所述第一压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态出站压力相对值；当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取所述监测子站的非稳态出站压力值和非稳态进站压力值之差，得到第三压力值，将所述第三压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之差，以所述监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对所述第三压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态出站压力相对值；

获取第一监测子站在预设时长内的稳态出站压力相对值与第二监测子站在所述预设时长内的稳态进站压力相对值，所述第一监测子站和所述第二监测子站为相邻的两个监测子站，且所述第一监测子站为所述第二监测子站的上一监测子站；如果所述第一监测子站的稳态出站压力相对值在所述预设时长内的下降值超过预设阈值，且所述第二监测子站的稳态进站压力相对值在所述预设时长内的下降值超过所述预设阈值，则确定所述第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道发生泄漏；

其中，所述第一类操作为调节阀操作，所述第二类操作为分输操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道发生泄漏之后，还包括：

获取所述第一监测子站的稳态出站压力相对值开始下降的第一拐点时间；

获取所述第二监测子站的稳态进站压力相对值开始下降的第二拐点时间；

获取所述第一拐点时间和所述第二拐点时间的时间差；

根据所述时间差，确定所述第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道的泄漏位置。

3.一种油气管道的泄漏监测装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于在非稳态的工况下，获取每个监测子站的工艺操作信息，所述工艺操作信息用于指示每个监测子站的操作类型；

所述获取模块，用于获取每个监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值；

确定模块，用于对于任一监测子站，当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将所述第一压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以所述监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对所述第一压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态进站压力相对值；当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之差，得到第二压力值，将所述第二压力值作为所述监测子站的稳态进站压力值和稳态出站压力值之差，以所述监测子站的稳态出站压力值为参考压力值，对所述第二压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态进站压力相对值；

所述确定模块，用于当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第一类操作时，获取所述监测子站的非稳态进站压力值和非稳态出站压力值之和，得到第一压力值，将所述第一压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之和，以所述监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对所述第一压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态出站压力相对值；当所述监测子站的工艺操作信息所指示的操作类型为第二类操作时，获取所述监测子站的非稳态出站压力值和非稳态进站压力值之差，得到第三压力值，将所述第三压力值作为所述监测子站的稳态出站压力值和稳态进站压力值之差，以所述监测子站的稳态进站压力值为参考压力值，对所述第三压力值进行处理，得到所述监测子站的稳态出站压力相对值；

监测模块，用于获取第一监测子站在预设时长内的稳态出站压力相对值与第二监测子站在所述预设时长内的稳态进站压力相对值，所述第一监测子站和所述第二监测子站为相邻的两个监测子站，且所述第一监测子站为所述第二监测子站的上一监测子站；如果所述第一监测子站的稳态出站压力相对值在所述预设时长内的下降值超过预设阈值，且所述第二监测子站的稳态进站压力相对值在所述预设时长内的下降值超过所述预设阈值，则确定所述第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道发生泄漏；

其中，所述第一类操作为调节阀操作，所述第二类操作为分输操作。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于获取所述第一监测子站的稳态出站压力相对值开始下降的第一拐点时间；

所述获取模块，用于获取所述第二监测子站的稳态进站压力相对值开始下降的第二拐点时间；

所述获取模块，用于获取所述第一拐点时间和所述第二拐点时间的时间差；

所述确定模块，用于根据所述时间差，确定所述第一监测子站和所述第二监测子站之间的油气管道的泄漏位置。

Images