CN114508704B - 管道泄漏检测方法及装置、存储介质 - Google Patents
管道泄漏检测方法及装置、存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种管道泄漏检测方法及装置、存储介质，属于管道技术领域。所述方法包括：通过所述开度控制设备控制所述目标管道内的流体的流量开度；获取上游端压力瞬变信号和下游端压力瞬变信号；若确定出所述上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的上游端泄漏衰减率阈值，且所述下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定所述目标管道发生泄漏。该管道泄漏检测方法属于主动式的检测方法，对持续存在缓慢泄漏的管道进行识别和定位的精度较高，有效的提高了对管道的泄漏进行检测的效果。
Description
技术领域
本申请涉及管道技术领域，特别涉及一种管道泄漏检测方法及装置、存储介质。
背景技术
在管道的服役过程中，由于腐蚀或意外损坏等其它原因，造成管道泄漏事故时有发生，再加上用于监测管道运行状况的相邻站点的距离较长等原因，往往难以及时发现泄漏点。
相关技术中，为了实时监测管道运行状况，及时发现管道泄漏，管道多安装有采用被动检测方式的泄漏监测***。该泄漏监测***被动的获取管道的两端的压力，并实时分析管道两端的压力的下降值是否超过预设阈值，以确定该管道是否存在泄漏。
但是，对于持续存在缓慢泄漏的管道，由于其泄漏较小，管道两端的压力的下降值较小，因此采用被动检测方式的泄漏监测***无法精确的确定出其是否存在泄漏，导致目前对管道的泄漏进行检测的效果较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种管道泄漏检测方法及装置、存储介质。可以解决现有技术的对管道的泄漏进行检测的效果较差的问题，所述技术方案如下：
一方面，提供了一种管道泄漏检测方法，应用于管道泄漏检测***中的信号处理设备，所述管道泄漏检测***还包括：位于目标管道的上游端的上游端信号采集设备和开度控制设备，以及位于所述目标管道的下游端的下游端信号采集设备，所述上游端信号采集设备、所述开度控制设备和所述下游端信号采集设备均与所述信号处理设备通信连接；所述方法包括：
通过所述开度控制设备控制所述目标管道内的流体的流量开度；
获取上游端压力瞬变信号和下游端压力瞬变信号，所述上游端压力瞬变信号是所述上游端信号采集设备对所述目标管道的上游端的压力进行采样后生成的，所述下游端压力瞬变信号是所述下游端信号采集设备对所述目标管道的下游端的压力进行采样后生成的；
若确定出所述上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的上游端泄漏衰减率阈值，且所述下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定所述目标管道发生泄漏；
基于所述上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，所述下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，确定所述目标管道中的漏点的位置。
另一方面，提供了一种管道泄漏检测装置，所述管道泄漏检测装置集成在管道泄漏检测***中的信号处理设备中，所述管道泄漏检测***还包括：位于目标管道的上游端的上游端信号采集设备和开度控制设备，以及位于所述目标管道的下游端的下游端信号采集设备，所述上游端信号采集设备、所述开度控制设备和所述下游端信号采集设备均与所述信号处理设备通信连接，所述目标管道内的流体从所述目标管道的上游端流动至所述目标管道的下游端；所述装置包括：
开度控制模块，用于通过所述开度控制设备控制所述目标管道内的流体的流量开度；
获取模块，用于获取上游端压力瞬变信号和下游端压力瞬变信号，所述上游端压力瞬变信号是所述上游端信号采集设备对所述目标管道的上游端的压力进行采样后生成的，所述下游端压力瞬变信号是所述下游端信号采集设备对所述目标管道的下游端的压力进行采样后生成的；
泄漏确定模块，用于若确定出所述上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的上游端泄漏衰减率阈值，且所述下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定所述目标管道发生泄漏；
露点位置确定模块，用于基于所述上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，所述下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，确定所述目标管道中的漏点的位置。
又一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述可读存储介质在处理组件上运行时，使得处理组件执行上述的管道泄漏检测方法。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
通过开度控制设备控制目标管道内的流体的流量开度，使得目标管道内的流体呈现瞬变状态。如此，通过上游端信号采集设备可以获取该目标管道的上游端的上游端压力瞬变信号，通过下游端信号采集设备可以获取该目标管道的下游端的下游端压力瞬变信号。由于当目标管道存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率，与当目标管道不存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率有所不同，且当目标管道存在泄漏时的下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率，与当目标管道不存在泄漏时的下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率也有所不同，因此，通过分析该上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，和下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，可以确定出目标管道是否存在泄漏。并且，通过上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，可以确定出该目标管道中的漏点的位置。该管道泄漏检测方法属于主动式的检测方法，对持续存在缓慢泄漏的管道进行识别和定位的精度较高，有效的提高了对管道的泄漏进行检测的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种管道泄漏检测方法所涉及的管道泄漏检测***的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种管道泄漏检测方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的另一种管道泄漏检测方法的流程图；
图4是本申请实施例提供的一种管道泄漏检测装置的结构框图；
图5是本申请实施例提供的另一种管道泄漏检测装置的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1，图1是本申请实施例提供的一种管道泄漏检测方法所涉及的管道泄漏检测***的结构示意图。
该管道泄漏检测***可以包括：信息处理设备101，位于目标管道的上游端的上游端信号采集设备102和开度控制设备103，以及，位于该目标管道的下游端的下游端信号采集设备104。
其中，该上游端信号采集设备102、开度控制设备103和下游端信号采集设备104均与信号处理设备101通信连接。该目标管道内的流体是从该目标管道00的上游端流动至该目标管道的下游端。也即是，该目标管道00的上游端为上游端，该目标管道的下游端为下游端，该管道泄漏检测***中的开度控制设备103位于该目标管道的上游端。
该目标管道可以是油气长传输管道中的一段管道，其通常是指位于上游端信号采集设备102与下游端信号采集设备104之间的管道。该目标管道的长度大于或等于15千米，其中，该目标管道的长度是指：目标管道的上游端与下游端之间的管道长度。
该信息处理设备101可以为诸如台式电脑、笔记本电脑或手机等终端，该信息处理设备101还可以是一台服务器，或者由若干服务器组成的服务器集群。
需要说明的是，本申请实施例中所谓的通信连接，可以是通过有线网络或者无线网络建立的通信连接。
请参考图2，图2是本申请实施例提供的一种管道泄漏检测方法的流程图。该管道泄漏检测方法应用于图1示出的管道泄漏检测***中的信息处理设备。该管道泄漏检测方法可以包括：
步骤201、通过开度控制设备控制目标管道内的流体的流量开度。
步骤202、获取上游端压力瞬变信号和下游端压力瞬变信号。
上游端压力瞬变信号是上游端信号采集设备对目标管道的上游端的压力进行采样后生成的，下游端压力瞬变信号是下游端信号采集设备对目标管道的下游端的压力进行采样后生成的。
步骤203、若确定出上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的上游端泄漏衰减率阈值，且下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定目标管道发生泄漏。
步骤204、基于上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，确定目标管道中的漏点的位置。
综上所述，本申请实施例提供的管道泄漏检测方法，通过开度控制设备控制目标管道内的流体的流量开度，使得目标管道内的流体呈现瞬变状态。如此，通过上游端信号采集设备可以获取该目标管道的上游端的上游端压力瞬变信号，通过下游端信号采集设备可以获取该目标管道的下游端的下游端压力瞬变信号。由于当目标管道存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率，与当目标管道不存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率有所不同，且当目标管道存在泄漏时的下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率，与当目标管道不存在泄漏时的下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率也有所不同，因此，通过分析该上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，和下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，可以确定出目标管道是否存在泄漏。并且，通过上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，可以确定出该目标管道中的漏点的位置。该管道泄漏检测方法属于主动式的检测方法，对持续存在缓慢泄漏的管道进行识别和定位的精度较高，有效的提高了对管道的泄漏进行检测的效果。
请参考图3，图3是本申请实施例提供的另一种管道泄漏检测方法的流程图。该管道泄漏检测方法应用于图1示出的管道泄漏检测***中的信息处理设备。该管道泄漏检测方法可以包括：
步骤301、通过开度控制设备控制目标管道内的流体的流量开度。
在本申请实施例中，信息处理设备可以通过开度控制设备控制目标管道内的流体的流量开度。
示例的，如图1所示，开度控制设备103可以包括：位于目标管道的上游端的电动阀门1031，以及与该电动阀门1031连接的开度控制器1032。该开度控制器1032与信息处理设备101通信连接。该信息处理设备101能够向该开度控制器1032发送控制指令，以使该开度控制器1032能够基于该控制指令，控制电动阀门1031的开度，以实现对目标管道内的流体的流量开度进行控制。
例如，在目标管道正常传输流体时，电动阀门1031的开度是100％，该信息处理设备101可以通过开度控制器1032将电动阀门1031的开度从100％调低至20％，此时，该目标管道内的流体可以呈现压力瞬变状态(也称为瞬变流)，该目标管道内的瞬变流由目标管道的上游端传输至目标管道的下游端。
步骤302、获取上游端压力瞬变信号和下游端压力瞬变信号。
在本申请实施例中，在通过开度控制设备控制目标管道内的流体的流量开度，以在目标管道内产生瞬变流后，可以通过信号处理设备获取上游端压力瞬变信号和下游端压力瞬变信号。
其中，该上游端压力瞬变信号是上游端信号采集设备对目标管道的上游端的压力进行采样后生成的，下游端压力瞬变信号是下游端信号采集设备对目标管道的下游端的压力进行采样后生成的。
示例的，该上游端信号采集设备102可以包括：位于目标管道的上游端的上游端压力变送器1021，以及与该上游端压力变送器1021连接的上游端信号采集器1022。该上游端信号采集器1022可以对上游端压力变送器1021监测的压力值进行多次采样，并将采集到的压力值发送给信息处理设备101，以使该信息处理设备101能够基于接收到的压力值生成上游端压力瞬变信号。
该下游端信号采集设备104可以包括：位于目标管道的下游端的下游端压力变送器1041，以及与该下游端压力变送器1041连接的下游端信号采集器1042。该下游端信号采集器1042可以对下游端压力变送器1041监测的压力值进行多次采样，并将采集到的压力值发送给信息处理设备101，以使该信息处理设备101能够基于接收到的压力值生成下游端压力瞬变信号。
步骤303、确定上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率。
在本申请实施例中，信息处理设备在获取到上游端压力瞬变信号后，可以确定该上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率。
在本申请中，若目标管道不存在泄漏，目标管道由于开度变化产生的压力瞬变信号中的各次谐波信号的衰减率仅与该管道内壁的摩擦系数相关。因此，在目标管道的材料确定后，可以通过实验确定出目标管道不存在泄漏时，压力瞬变信号中的各次谐波信号的衰减率。
若目标管道存在泄漏，目标管道由于开度变化产生的压力瞬变信号中的各次谐波信号的衰减率不仅与该目标管道内壁的摩擦系数相关，该与该目标管道泄漏点出的泄漏强度相关。因此，在确定出压力瞬变信号中的各次谐波信号的衰减率后，将其分别与目标管道不存在泄漏时压力瞬变信号中的各次谐波信号的衰减率相减，即可得到：压力瞬变信号中的各次谐波信号的泄漏衰减率。
例如，假设，目标管道不存在泄漏时压力瞬变信号的谐波信号的衰减率为R0i，目标管道存在泄漏时压力瞬变信号的谐波信号的衰减率为R1i，则，可以确定出目标管道中的压力瞬变信号的泄漏衰减率Ri＝R1i－R0i。其中，i是指谐波信号次数。
由上可知，在本申请中，信息处理设备在获取到上游端压力瞬变信号后，首先可以确定该上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的衰减率、二次谐波信号的衰减率和三次谐波信号的衰减率；之后，让上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的衰减率，减去目标管道不存在泄漏时上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的衰减率，即可得到：上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率；让上游端压力瞬变信号中的二次谐波信号的衰减率，减去目标管道不存在泄漏时上游端压力瞬变信号中的二次谐波信号的衰减率，即可得到：上游端压力瞬变信号中的二次谐波信号的泄漏衰减率；让上游端压力瞬变信号中的三次谐波信号的衰减率，减去目标管道不存在泄漏时上游端压力瞬变信号中的三次谐波信号的衰减率，即可得到：上游端压力瞬变信号中的三次谐波信号的泄漏衰减率。
其中，目标管道不存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的衰减率、二次谐波信号的衰减率和三次谐波信号的衰减率，均仅与目标管道内壁的摩擦系数相关，因此，在目标管道的材料确定后，可以预先通过实验模拟出该目标管道不存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的衰减率、二次谐波信号的衰减率和三次谐波信号的衰减率。
需要说明的是，在信息处理设备确定该上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的衰减率、二次谐波信号的衰减率和三次谐波信号的衰减率时，首先，可以将上游端压力瞬变信号进行提取，得到该上游端压力瞬变信号的一次谐波信号、二次谐波信号和三次谐波信号；之后，可以将每个谐波信号划分为多个不同的周期，并对划分出的不同周期的信号进行傅里叶变换，得到每个周期内的频谱；然后，基于每个周期内的频谱，将各次谐波信号在不同周期中的强度；最后，基于该各次谐波信号在不同周期中的强度进行拟合后，即可得到各次谐波信号的衰减率。
步骤304、确定下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率。
在本申请实施例中，信息处理设备在获取到下游端压力瞬变信号后，可以确定该下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率。
需要说明的是，信息处理设备确定下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，与信息处理设备确定上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率的方式相同。因此，该步骤304可以参考上述步骤303，本申请实施例对此不再进行赘述。
步骤305、检测上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率是否均大于对应的上游端衰减率阈值，以及检测下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值。
在本申请实施例中，信息处理设备可以检测上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率是否均大于对应的上游端衰减率阈值，以及检测下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值。
示例的，若确定出上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，且确定出下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，执行步骤306。
若确定出上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率中的至少一个不大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，或下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率中的至少一个不大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，执行步骤307。
在本申请中，若管道不存在泄漏，在通过上述步骤303确定出的上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，均近似等于0；在通过上述步骤304确定出的下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，也均近似等于0。
并且，若管道不存在泄漏，但当管道出现变形时，在通过上述步骤303确定出的上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，可能均不等于0，但是各次谐波信号的泄漏衰减率均较小；在通过上述步骤304确定出的下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，也可能均不等于0，但是各次谐波信号的泄漏衰减率均较小。
而若管道存在泄漏，在通过上述步骤303确定出的上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，均较大；在通过上述步骤304确定出的下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，也均较大。
为此，为上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号、二次谐波信号和三次谐波信号，对应设置合理的上游端泄漏衰减率阈值，以及为下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号、二次谐波信号和三次谐波信号，对应设置合理的下游端泄漏衰减率阈值，尤为重要。
在本申请实施例中，可以预先通过大量的模拟实验，分析在管道不存在泄漏，但管道存在不同的变形时，上游端压力瞬变信号及下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号、二次谐波信号和三次谐波信号的泄漏衰减率，以及，分析在管道存在不同的微小泄漏时，上游端压力瞬变信号及下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号、二次谐波信号和三次谐波信号的泄漏衰减率。如此，通过大量的分析，可以得到合理的上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号、二次谐波信号和三次谐波信号所对应上游端泄漏衰减率阈值，以及下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号、二次谐波信号和三次谐波信号所对应下游端泄漏衰减率阈值。
步骤306、若确定出上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，且确定出下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定目标管道发生泄漏。
在申请实施例中，若信息处理设备确定出上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，且确定出下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，该信息处理设备可以确定目标管道发生了泄漏。
在本申请中，在信息处理设备确定出目标管道发生泄漏后，该信息处理设备需要执行步骤308。
步骤307、若确定出上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率中的至少一个不大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，或下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率中的至少一个不大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定目标管道发生未发生泄漏。
在申请实施例中，若信息处理设备确定出上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率中的至少一个不大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，或下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率中的至少一个不大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，该信息处理设备可以确定目标管道发生未发生泄漏。
在本申请中，在信息处理设备确定出目标管道未发生泄漏后，需要重复执行上述步骤305。
需要说明的是，本申请实施例在确定管道是否存在泄漏时，同时考虑了目标管道上游端处生成的上游端压力瞬变信号，以及目标管道的下游端处生成的下游端压力瞬变信号，可以进一步的提高确定管道是否存在泄漏的准确性。
步骤308、基于目标管道的长度，以及上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，或者，下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，确定目标管道中的漏点的位置。
在本申请实施例中，在信息处理设备确定出目标管道存在泄漏时，该信息处理设备可以基于目标管道的长度，以及上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，或者，下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，确定目标管道中的漏点的位置。
在本申请中，信息处理设备可以基于目标管道内任一位置处生成的压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，确定目标管道中漏点的相对位置。
示例的，信息处理设备，可以基于目标管道内任一位置处生成的压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，采用采用相对位置计算公式目标管道中漏点的相对位置。该泄漏衰减率计算公式如下：
其中，和/>分别表示两个不同的谐波的泄漏衰减率；n2和n1分别表示两个不同的谐波的谐波次数；x表示漏点在目标管道中相对位置。
如此，可以将压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，两两代入上述公式，可以得到泄漏点在目标管道中三个相对位置，对该三个相对位置进行平均可以得到最终的目标管道中漏点的相对位置。
之后，可以基于目标管道的长度，以及该目标管道中漏点的相对位置确定目标管道中的漏点的位置。
示例的，可以将该目标管道的长度乘以该目标管道中漏点的相对位置，即可得到目标管道中的漏点的位置。该目标管道中的漏点的位置是指：目标管道中的漏点与目标管道内任一位置处之间的管道长度。其中，在计算漏点相对位置时，是采用的目标管道内该任一位置处生成的压力瞬变信号中的各次谐波信号的泄漏衰减率的。
如此，若采用上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，计算目标管道中漏点的相对位置，则将该相对位置与目标管道的长度相乘后，可以得到该漏点与目标管道的上游端之间的管道长度；若采用下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，计算目标管道中漏点的相对位置，则将该相对位置与目标管道的长度相乘后，可以得到该漏点与目标管道的下游端之间的管道长度。
在本申请中，在信息处理设备确定出目标管道中的漏点的位置后，可以发出相应的报警信息，以提醒工作人员尽快对漏点进行维修。
综上所述，本申请实施例提供的管道泄漏检测方法，通过开度控制设备控制目标管道内的流体的流量开度，使得目标管道内的流体呈现瞬变状态。如此，通过上游端信号采集设备可以获取该目标管道的上游端的上游端压力瞬变信号，通过下游端信号采集设备可以获取该目标管道的下游端的下游端压力瞬变信号。由于当目标管道存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率，与当目标管道不存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率有所不同，且当目标管道存在泄漏时的下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率，与当目标管道不存在泄漏时的下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率也有所不同，因此，通过分析该上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，和下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，可以确定出目标管道是否存在泄漏。并且，通过上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，可以确定出该目标管道中的漏点的位置。该管道泄漏检测方法属于主动式的检测方法，对持续存在缓慢泄漏的管道进行识别和定位的精度较高，有效的提高了对管道的泄漏进行检测的效果。
本申请实施例还提供了一种管道泄漏检测装置，如图4所示，图4是本申请实施例提供的一种管道泄漏检测装置的结构框图。该管道泄漏检测装置400集成在图1示出的管道泄漏检测***中的信号处理设备中，该管道泄漏检测装置400可以包括：
开度控制模块401，用于通过开度控制设备控制目标管道内的流体的流量开度。
获取模块402，用于获取上游端压力瞬变信号和下游端压力瞬变信号，上游端压力瞬变信号是上游端信号采集设备对目标管道的上游端的压力进行采样后生成的，下游端压力瞬变信号是下游端信号采集设备对目标管道的下游端的压力进行采样后生成的。
泄漏确定模块403，用于若确定出上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的上游端泄漏衰减率阈值，且下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定目标管道发生泄漏。
露点位置确定模块404，用于基于上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，确定目标管道中的漏点的位置。
综上所述，本申请实施例提供的管道泄漏检测装置，通过开度控制设备控制目标管道内的流体的流量开度，使得目标管道内的流体呈现瞬变状态。如此，通过上游端信号采集设备可以获取该目标管道的上游端的上游端压力瞬变信号，通过下游端信号采集设备可以获取该目标管道的下游端的下游端压力瞬变信号。由于当目标管道存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率，与当目标管道不存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率有所不同，且当目标管道存在泄漏时的下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率，与当目标管道不存在泄漏时的下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率也有所不同，因此，通过分析该上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，和下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，可以确定出目标管道是否存在泄漏。并且，通过上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，可以确定出该目标管道中的漏点的位置。该管道泄漏检测方法属于主动式的检测方法，对持续存在缓慢泄漏的管道进行识别和定位的精度较高，有效的提高了对管道的泄漏进行检测的效果。
可选的，如图5所示，图5是本申请实施例提供的另一种管道泄漏检测装置的结构框图。该管道泄漏检测装置400还可以包括：
上游端确定模块405，用于确定上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率。
下游端确定模块406，用于确定下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率。
可选的，该泄漏确定模块403，用于：
若确定出上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，且确定出下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定目标管道发生泄漏。
可选的，如图5所示，该管道泄漏检测装置400还可以包括：未泄漏确定模块407，用于若确定出上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率中的至少一个不大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，或下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率中的至少一个不大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定目标管道发生未发生泄漏。
可选的，该露点位置确定模块404，用于：基于目标管道的长度，以及上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，或者，下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，确定目标管道中的漏点的位置。
综上所述，本申请实施例提供的管道泄漏检测装置，通过开度控制设备控制目标管道内的流体的流量开度，使得目标管道内的流体呈现瞬变状态。如此，通过上游端信号采集设备可以获取该目标管道的上游端的上游端压力瞬变信号，通过下游端信号采集设备可以获取该目标管道的下游端的下游端压力瞬变信号。由于当目标管道存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率，与当目标管道不存在泄漏时的上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率有所不同，且当目标管道存在泄漏时的下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率，与当目标管道不存在泄漏时的下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的衰减率也有所不同，因此，通过分析该上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，和下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，可以确定出目标管道是否存在泄漏。并且，通过上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，可以确定出该目标管道中的漏点的位置。该管道泄漏检测方法属于主动式的检测方法，对持续存在缓慢泄漏的管道进行识别和定位的精度较高，有效的提高了对管道的泄漏进行检测的效果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有至少一条指令，该指令由处理器加载并执行以实现图2或图3示出的管道泄漏检测方法。
本申请实施例还提供了一种计算机设备，包括：处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令，指令由处理器加载并执行以实现图2或图3示出的管道泄漏检测方法。
以上所述仅为本申请的可选的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种管道泄漏检测方法，其特征在于，应用于管道泄漏检测***中的信号处理设备，所述管道泄漏检测***还包括：位于目标管道的上游端的上游端信号采集设备和开度控制设备，以及位于所述目标管道的下游端的下游端信号采集设备，所述上游端信号采集设备、所述开度控制设备和所述下游端信号采集设备均与所述信号处理设备通信连接；所述方法包括：
通过所述开度控制设备控制所述目标管道内的流体的流量开度；
获取上游端压力瞬变信号和下游端压力瞬变信号，所述上游端压力瞬变信号是所述上游端信号采集设备对所述目标管道的上游端的压力进行采样后生成的，所述下游端压力瞬变信号是所述下游端信号采集设备对所述目标管道的下游端的压力进行采样后生成的；
确定所述上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率；所述上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率为：所述上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的衰减率，减去所述目标管道不存在泄漏时上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的衰减率；所述上游端压力瞬变信号中的二次谐波信号的泄漏衰减率为：所述上游端压力瞬变信号中的二次谐波信号的衰减率，减去所述目标管道不存在泄漏时上游端压力瞬变信号中的二次谐波信号的衰减率；所述上游端压力瞬变信号中的三次谐波信号的泄漏衰减率为：所述上游端压力瞬变信号中的三次谐波信号的衰减率，减去所述目标管道不存在泄漏时上游端压力瞬变信号中的三次谐波信号的衰减率；且所述目标管道不存在泄露时，所述上游端压力瞬变信号中的各次谐波信号的衰减率仅与所述目标管道内壁的摩擦系数相关；
确定所述下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率；所述下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率为：所述下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的衰减率，减去所述目标管道不存在泄漏时下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的衰减率；所述下游端压力瞬变信号中的二次谐波信号的泄漏衰减率为：所述下游端压力瞬变信号中的二次谐波信号的衰减率，减去所述目标管道不存在泄漏时下游端压力瞬变信号中的二次谐波信号的衰减率；所述下游端压力瞬变信号中的三次谐波信号的泄漏衰减率为：所述下游端压力瞬变信号中的三次谐波信号的衰减率，减去所述目标管道不存在泄漏时下游端压力瞬变信号中的三次谐波信号的衰减率；且所述目标管道不存在泄露时，所述下游端压力瞬变信号中的各次谐波信号的衰减率仅与所述目标管道内壁的摩擦系数相关；
若确定出所述上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，且确定出所述下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定所述目标管道发生泄漏；
基于所述上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，所述下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，确定所述目标管道中的漏点的位置。
2.根据权利要求1所述的管道泄漏检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
若确定出所述上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率中的至少一个不大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，或所述下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率中的至少一个不大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定所述目标管道未发生泄漏。
3.根据权利要求1所述的管道泄漏检测方法，其特征在于，基于所述上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，以及所述下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，确定所述目标管道中的漏点的位置，包括：
基于所述目标管道的长度，以及所述上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，或者，所述下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率，确定所述目标管道中的漏点的位置。
4.根据权利要求1至3任一所述的管道泄漏检测方法，其特征在于，
所述目标管道的长度大于或等于15千米。
5.一种管道泄漏检测装置，其特征在于，用于执行上述权利要求1-4任一所述的管道泄漏检测方法，所述管道泄漏检测装置集成在管道泄漏检测***中的信号处理设备中，所述管道泄漏检测***还包括：位于目标管道的上游端的上游端信号采集设备和开度控制设备，以及位于所述目标管道的下游端的下游端信号采集设备，所述上游端信号采集设备、所述开度控制设备和所述下游端信号采集设备均与所述信号处理设备通信连接，所述目标管道内的流体从所述目标管道的上游端流动至所述目标管道的下游端；所述装置包括：
开度控制模块，用于通过所述开度控制设备控制所述目标管道内的流体的流量开度；
获取模块，用于获取上游端压力瞬变信号和下游端压力瞬变信号，所述上游端压力瞬变信号是所述上游端信号采集设备对所述目标管道的上游端的压力进行采样后生成的，所述下游端压力瞬变信号是所述下游端信号采集设备对所述目标管道的下游端的压力进行采样后生成的；
泄漏确定模块，用于若确定出所述上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的上游端泄漏衰减率阈值，且所述下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率大于对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定所述目标管道发生泄漏；
露点位置确定模块，用于基于所述上游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，或者，所述下游端压力瞬变信号中的至少一个谐波信号的泄漏衰减率，确定所述目标管道中的漏点的位置；
所述装置还包括：
上游端确定模块，用于确定所述上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率；
下游端确定模块，用于确定所述下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率；
所述泄漏确定模块，还用于：
若确定出所述上游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的上游端泄漏衰减率阈值，且确定出所述下游端压力瞬变信号中的一次谐波信号的泄漏衰减率、二次谐波信号的泄漏衰减率和三次谐波信号的泄漏衰减率均大于各自对应的下游端泄漏衰减率阈值，确定所述目标管道发生泄漏。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述计算机可读存储介质在处理组件上运行时，使得所述处理组件执行如权利要求1至4任一所述的管道泄漏检测方法。
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