CN114963029B - 一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法，包括：分析负压波在单根直管道传播过程，获取薄壁管内声速计算结果，该计算结果用于计算负压波传播时间；选取管道的适当位置部署若干压力传感器，将已知部署位置的压力传感器在管网图中做出标记；对管网关键节点位置坐标进行线性插值，扩充管网信息；依次解算当管网中每一位置发生泄漏时，由泄漏产生的负压波信号传播至部署的各个RTU的时刻，形成数据列，并由此建立时延标准库；模拟泄漏情景，利用现网RTU检测管道压力波形，以时延标准库作为参照，将测得的各位置负压波到达时间与其进行差值运算，将时延标准库中与实测传播时延最接近的数据列所对应的点判定为泄漏点，并输出漏点位置。
Description
技术领域
本发明涉及多径管网泄漏检测领域，尤其涉及一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法。
背景技术
随着管道建设的快速发展，管道运输在人们的生活和工业生产中有着越来越重要的地位。由于管道磨损、人为破坏等因素，管道泄漏事件时有发生。因此，实时监测流体输送管道，对管道泄漏进行及时的报警并对漏点定位具有重要的意义。
目前我国对管道泄漏检测最常用的是负压波检测法，多数是在某一管线两端部署压力传感器，由于管道泄漏时，这两端处会有明显的压降，这时可以基于压降的时延对泄漏点进行定位。
运输管网往往结构复杂，传统负压波检测泄漏方法不能适用于管网。以城市供水管网为例，为满足多用户的用水需求，管道需包含多个分支，在住户密集的区域，管道分支也会相应增加，这种情况下若仍要使用传统的负压波检测法进行管道泄漏检测，需在每一支路两端部署压力传感器，成本较高，并不适用。因此，管网泄漏监测的压力传感器数目远小于管道分支数目，负压波传播路径存在多解情况。
鉴于此，有必要设计一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测算法来解决上述问题。
发明内容
本发明提供了一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法，本发明利用负压波检测定位的原理，可以实现复杂城市管线的泄漏定位，具有更广泛的应用性，详见下文描述：
一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法，所述方法包括以下步骤：
分析负压波在单根直管道传播过程，获取薄壁管内声速计算结果，该计算结果用于计算负压波传播时间；
选取管道的适当位置部署若干压力传感器，将已知部署位置的压力传感器在管网图中做出标记；
对管网关键节点位置坐标进行线性插值，扩充管网信息；依次解算当管网中每一位置发生泄漏时，由泄漏产生的负压波信号传播至部署的各个RTU的时刻，形成数据列，并由此建立时延标准库；
模拟泄漏情景，利用现网RTU检测管道压力波形，以时延标准库作为参照，将测得的各位置负压波到达时间与其进行差值运算，将时延标准库中与实测传播时延最接近的数据列所对应的点判定为泄漏点，并输出漏点位置。
其中，所述对管网关键节点位置坐标进行线性插值，扩充管网信息具体为：
插值间隔为△d，若有|x0-x1|≥|y0-y1|，则生成向量J0，向量J0包含从x0到x1之间的所有数，将向量J0中元素依次代入下式中，得到坐标序列I0；
若有|x0-x1|<|y0-y1|，则生成向量J1包含从y0到y1之间的所有数，间隔为△d，将向量J1中元素依次代入下式中，得到坐标序列I1；
根据坐标序列I0、I1中元素的一一对应关系，获取细分后点的经纬度坐标值。
进一步地，所述将测得的各位置负压波到达时间与其进行差值运算，将时延标准库中与实测传播时延最接近的数据列所对应的点判定为泄漏点，并输出漏点位置具体为：
将现网RTU实测时间的数组和时延标准库的数据逐一进行比对，求出时延标准库中所有细分点对应时间的差值的平方和，记为Ai，i为细分点序号，若minAi小于所设定的阈值，则输出所有满足Ai<Th的位置坐标；
若minAi>Th，考虑是实测时间***误差的影响，对实测的若干时间进行整体平移，在每次平移后重新计算minAi，将平移值记为△T，对△T进行一定范围内的遍历搜索，使得最终经过时间平移后计算的minAi值最小；
若平移后minAi<Th，则输出所有满足Ai<Th的位置坐标，以及此时的平移值△T，若minAi>Th，报警提示。
在步骤1)之后，步骤2)之前，所述方法还包括：
结合热力管网实际情况，在现有的换热站内部署管道监测单元，实现实时监测部署位置的管道脉动压力信号。
进一步地，所述结合热力管网实际情况，在现有的换热站内部署管道监测单元，实现实时监测部署位置的管道脉动压力信号具体为：
使用RTU远程处理单元监测压力信号，RTU具有以下技术指标：
控制器主频：1GHz；激励电流：4-20mA；激励电压：9-36VDC；通讯方式：4G无线数据远传通讯；定位及授时方式：GPS、北斗双模式，配合NTP同步；工作温度：-40℃-70℃；
管道数据采集由管道沿线上下游子站设备实现，并通过4G无线网进行传输，采用NTP 时钟同步服务器；
子站设备将压力变送站的电流信号接入到RTU，RTU通过互联网NTP授时服务器实现时钟同步，将采集的信号传输给中心站服务器。
其中，所述子站设备具有以下技术指标：工作站：戴尔5820；处理器：英特尔至强W-2012；内存：8G；硬盘：1TB；操作***：Windows 10；磁盘阵列：Raid 1。
进一步地，所述方法的整个软件设计基于虚拟仪器开发平台LabVIEW，通过互联网经过云平台转发的方式获得各个子站设备的压力数据，实时检测压力数据序列的波形的变化，判断发生泄漏后对该次负压波下降沿时刻进行记录。
其中，所述方法还包括：
在插值前需先对矩阵N在列的方向进行扩充，将矩阵N与一相同行数的全零矩阵进行拼接；在对某一管线进行插值细分时，需逐列对相邻坐标进行处理，搜索第一个坐标点时，定义全零行向量extend，第一对相邻坐标插值结束时，扩充的数据暂时储存在向量extend1 中，再将extend1拼接在extend的末尾，处理下一对相邻坐标点，重复执行以上操作，最终得到该管线完整的插值数据向量extend；
插值操作过程中，管线点位经度插值与纬度插值是独立的，将插值后的经纬度向量进行合并。
本发明提供的技术方案的有益效果是：
1、本发明利用负压波检测原理，搭建了相应的实验平台，可以对城市供水管道进行实时监测，可以实现复杂管网泄漏定位，可行性较高；
2、本发明使用的压力传感器数量较少，应用成本低，可用于优化管线维护工作，避免因管道泄漏而引起的人员伤亡等恶性安全环保事故的发生。
附图说明
图1为基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法的流程图；
图2为压力监测***部署图；
图3为城市管网及传感器分布图；
图4为划定区域图；
图5为线性插值示意图；
图6为90度弯管示意图；
图7为急转弯管示意图。
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，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法，参见图1，该方法包括以下步骤：
步骤101：分析负压波在单根直管道传播过程，获取薄壁管内声速计算结果，该计算结果用于计算负压波传播时间；
步骤102：结合热力管网实际情况，在现有的换热站内部署管道监测单元，实现实时监测部署位置的管道脉动压力信号；
步骤103：将已知部署位置的压力传感器(记作RTU)在管网图中做出标记；
步骤104：对管网关键节点位置坐标进行线性插值，扩充管网信息；
步骤105：依次解算当管网中每一位置发生泄漏时，由泄漏产生的负压波信号传播至部署的各个RTU的时刻，形成数据列，并由此建立时延标准库；
步骤106：模拟泄漏情景，利用现网RTU检测管道压力波形，以时延标准库作为参照，将测得的各位置负压波到达时间与其进行差值运算，将时延标准库中与实测传播时延最接近的数据列所对应的点判定为泄漏点，并输出漏点位置。
综上所述，本发明实施例通过上述步骤101-106利用有限个传感器压力信息，可以实现复杂管网的泄漏定位，可行性较高。
实施例2
下面结合具体的实例，计算公式对实施例1中的方案进行进一步地介绍，详见下文描述：
步骤201：建立负压波在单根直管道传播模型；
分析负压波在单根直管道传播过程，得到薄壁管内声速计算方法，具体包括以下步骤：
其中，K为液体的弹性系数，Pa；ρ为液体密度，kg/m3；δ为管道壁厚，m；D为管道内径，m；E为管材的弹性模量，钢管时约2.0×1011Pa；C1为管子的约束系数，取决于管子的约束条件。
本实施例中，主要参数设置如下：水的弹性系数K：2.1×109Pa；水的密度ρ：1.0×103kg/m3；管道壁厚δ：0.05m；钢管的弹性模量E：2.0×1011Pa；管子的约束系数C1：0.81。
其中，管道内径D随管段不同而发生变化。
步骤202：结合热力管网实际情况，在现有的换热站内部署管道监测单元，实现实时监测部署位置的管道脉动压力信号；
具体步骤为：本方案所用压力监测***部署图如图2所示。使用RTU(RemoteTerminal Unit)远程处理单元来监测压力信号，可以满足较长的通信距离和大量数据存储。
本实施例中，RTU具有以下技术指标：
(1)控制器主频：1GHz；
(2)激励电流：4-20mA；
(3)激励电压：9-36VDC
(4)通讯方式：4G无线数据远传通讯
(5)定位及授时方式：GPS、北斗双模式，配合NTP同步
(6)工作温度：-40℃-70℃。
管道数据采集由管道沿线上下游子站的数据采集设备实现，并通过4G无线网进行传输，为确保各站设备的时间同步，采用NTP时钟同步服务器。
子站设备将独立完成本站进出站压力信号的采集和网络传输，具体方式为将压力变送站的电流信号接入到RTU，RTU通过互联网NTP授时服务器实现时钟同步，在此基础上把采集的信号传输给中心站服务器。
本实施例中，子站服务器具有以下技术指标：
(1)工作站：戴尔5820；
(2)处理器：英特尔至强W-2012；
(3)内存：8G；
(4)硬盘：1TB；
(5)操作***：Windows 10；
(6)磁盘阵列：Raid 1。
管道泄漏检测***的整个软件设计基于虚拟仪器开发平台LabVIEW。***通过互联网经过云平台转发的方式获得各个子站的压力数据，实时检测压力数据序列的波形的变化，判断发生泄漏后对该次负压波下降沿时刻进行记录，云平台界面包括监测预警地图、实时压力波形以及泄漏时刻列表三部分。
步骤203：将已知部署位置的压力传感器(记作RTU)在管网图中做出标记；
具体包括以下步骤：对已知管网分布数据进行处理，将数据表格转换为矩阵(表格中空缺的部分记为NaN)，命名为N。N的每一行数据代表一条管线(不一定是直管)中端点或弯折点位置的经纬度坐标。
根据不同点之间的相连关系，建立邻接矩阵。设共有n个互异点的坐标，点的编号记为1,2,3…n，则邻接矩阵C共有n行n列，设邻接矩阵内第i行第j列的元素为cij，当点i 与点j相连时，cij为1，否则为0。
根据管网点位坐标与邻接矩阵C，可实现在matlab中的管网绘制(使用gplot命令)。由于压力传感器的经纬度已知，可直接在管网图中做出标记。
本实施例中，实际管网图及传感器分布如图3所示版本，分散部署了若干个压力传感器(在图中以圆点标识，数字代表传感器编号)。
图3中的左侧区域管道密集，共部署7个传感器，邻近传感器直线距离在300米至1000 米不等；其余区域管道稀疏，部署的邻近传感器直线距离在2000米以上。
本实施例中，为减小运算量，只截取管网的某特定区域，视为可能发生泄漏的地带，划定区域如图4所示，处于图3区域右侧地带。
具体区域管线数据的筛选是通过遍历实现的，首先定义经度上界(记为xmax)、经度下界(记为xmin)、纬度上界(记为ymax)、纬度下界(记为ymin)，然后对管线表格中的数据逐行逐列搜索，若某一位置的坐标(a,b)至少满足以下条件中的一个，则对这一坐标数据进行删除：
(1)a<xmin；
(2)a>xmax；
(3)b<ymin；
(4)b>ymax。
在进行数据筛选前，所有管线的内径数据储存在一列向量中，记为dia。经过上述步骤，删除某些坐标后，部分管线所在行出现数据为空的情况，此时需将dia中相应位置的元素删除。
另一方面，需对选定区域的压力传感器进行筛选，具体实现同管线位置数据筛选过程类似，即：对所有已部署传感器坐标进行遍历，若该坐标在划定区域的上界以外(或下界以外)，则将该传感器数据删除。
初次运行程序后，将邻接矩阵C、筛选区域及细分后的数据矩阵、筛选后的传感器坐标储存在文件中，再次运行程序解算时延标准库时即可直接调用以上数据，节省了重复计算的时间。
步骤204：对管网关键节点位置坐标进行线性插值，扩充管网信息；
具体步骤为：将步骤203中得到的任意相邻两点所构成的管道视为直管段，可对所有相邻的两点经纬度进行线性插值，得到新的若干管段坐标，实现将全部管网细分为若干离散点。插值示意图如图5所示，星状点为***值点，圆点为线性插值结果。
设相邻两点的经纬度坐标为(x0,y0)、(x1,y1)，线性插值公式的两种表达形式为：
设插值间隔为△d，若有|x0-x1|≥|y0-y1|，则生成向量J0，向量J0包含从x0到x1之间的所有数，间隔为△d。将向量J0中元素依次代入式(2)中，得到坐标序列I0。
同样地，若有|x0-x1|<|y0-y1|，则生成向量J1包含从y0到y1之间的所有数，间隔为△d。将向量J1中元素依次代入式(3)中，得到坐标序列I1。
根据坐标序列I0、I1中元素的一一对应关系，获取细分后点的经纬度坐标值。
当x0＝x1且y0＝y1时，不进行插值细分。
例如，现有相邻两点坐标(117.33601°E，39.08675°N)、(117.33616°E，39.08670°N)，对这两点进行线性差值，取△d为0.00001，由于|117.33601-117.33616|＝0.00015>|39.08675-39.08670|＝0.00005,则向量J1为117.33601、117.33602、117.33603...117.33616 共16个元素的向量，将这些值代入式(3)中，得到坐标序列I1，即有16个细分点的坐标。
下面对一特殊情况进行说明，若***值坐标不变，仍为(117.33601°E，39.08675°N)、 (117.33616°E，39.08670°N)，但△d变为0.00006，则会发现不能满足2点等间隔插值，为保证原有数据不丢失，此时仍会以x0为起点，△d为间隔先生成向量J1，但保证向量J1中元素不会超过x0与x1的范围，插值计算完毕后，再补齐端点坐标。本例中J1为117.33601、117.33607、117.33614共3个元素的向量，将3个值代入式(3)中，得到坐标序列I1，即有3个细分点的经纬度坐标，最终补齐端点(117.33616°E，39.08670°N)，完成本次插值细分。
由于插值细分会使管线数据大量增多，甚至超出原有数据矩阵N的范围，所以在插值前，需先对N在列的方向进行扩充，来保证数据不会溢出，具体实现为将N与一相同行数的全零矩阵进行拼接，本实施例中拼接后的矩阵总列数为5000，该数值可根据实际管网坐标复杂度做出调整。进行细分时，△d取值0.00005(插值后细分点间隔约为5米)。
在对某一管线进行插值细分时，需逐列对相邻坐标进行处理，搜索第一个坐标点时，定义全零行向量extend，对第一对相邻坐标插值结束时，扩充的数据暂时储存在向量extend1中，再将extend1拼接在extend的末尾，然后处理下一对相邻坐标点，重复执行以上操作，最终得到该管线完整的插值数据向量extend。
插值操作过程中，管线点位经度插值与纬度插值是独立进行的，为最终得到同原始数据表格一致的数据格式(即经度、纬度顺次排列)，需要将插值后的经纬度向量进行合并。
步骤205：依次解算当管网中每一位置发生泄漏时，由泄漏产生的负压波信号传播至部署的各个RTU的时刻，形成数据列，并由此建立时延标准库；
具体步骤为：
步骤5.1.1、将管网细分为若干离散点后，根据各点的相连关系，重新建立更加庞大的邻接矩阵；
步骤5.1.2、借助新的邻接矩阵，解算每一离散点到各部署传感器的最短路径。
步骤5.2、将步骤5.1.2中解算得到的最短路径中各相邻两点的连线视为直管段，直接用该管段长度和步骤201模型计算出的波速作商，即可求出相应的负压波传播时间(计算时设置所有管段的弹性系数、约束系数等参量相同，仅管道内径不同)，将多段传播时间累加，即可计算各个压力传感器检测到的负压波信号的到达时刻，组成时延标准库。
由于细分点多，且对于边际传感器，待求单一路径距离较长，为减小程序运算时间，使用matlab并行计算的方式求解，考虑计算中可能出现的主机断电等情况，每解算100组负压波信号到达时刻，即将求解结果以txt格式储存在文件中；
另一方面，需要考虑弯头以及多通位置对负压波传播的影响，可以转换为传播时间的增加。
当量长度可用于计算流体流过管件的阻力。在给水管网***的水力计算中，将局部阻力折算成与之相当的同一管径的摩擦阻力所对应的管段长度，即可计算相应波的传播时间。
这一当量关系为：
Ld＝(ξ/λ)Di (5)
其中，Ld为管件的当量长度，Di为管道内径，λ为摩擦阻力系数，在热力水管道中，介质流速一般大于0.5m/s，处于紊流状态，可用以下公式计算λ：
λ＝0.11(Di/0.2)0.25 (6)
其中，ξ为局部损失系数，与管件几何形状有关，如对于三通管，ξ＝1.5；对于图6所示的90度弯管，设弯管的弯曲半径为R，则ξ与的关系如表1所示；对于图7所示的急转弯管，设管道偏转角为/>ξ与α的关系如表2所示。
表1 90度弯管局部损失系数表
表2急转弯管局部损失系数表
| α | 30° | 40° | 50° | 60° | 70° | 80° | 90° |
| ξ | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.55 | 0.70 | 0.90 | 1.10 |
根据以上公式，可求得图6、图7特殊管件处负压波的传播时间。
本实施例中，为了验证算法有效性，采用人为放水模拟管道泄漏的方式进行，在图5 区域管线上选取一点进行放水。
步骤206：模拟泄漏情景，利用现网RTU检测管道压力波形，以时延标准库作为参照，将测得的各位置负压波到达时间与其进行差值运算，将时延标准库中与实测传播时延最接近的数据列所对应的点判定为泄漏点，并输出漏点位置；
具体步骤为：将输入时刻(即现网RTU实测时间)数组和时延标准库的数据逐一进行比对，求出时延标准库中所有细分点对应时间的差值的平方和，记为Ai，i为细分点序号。若minAi小于所设定的阈值(记为Th)，则输出所有满足Ai<Th的位置坐标。
若minAi>Th，考虑到可能是实测时间***误差的影响，这时程序会对实测的若干时间进行整体平移。在每次平移后将重新计算minAi。将平移值记为△T，程序会对△T进行一定范围内的遍历搜索，使得最终经过时间平移后计算的minAi值最小。若平移后minAi<Th，则输出所有满足Ai<Th的位置坐标，以及此时的平移值△T，若minAi仍>Th，则说明实测数据偏差较大，程序将报警提示。
例如，若输入时间共有6个数据，分别为10.2、8.6、5.3、5.5、11.1、14.3(单位：秒)，时延标准库共包含651个点，部分数据如表3所示，Th设为11.72，则A1＝(10.2-9.2710)2+(8.6-6.7073)2+(5.3-2.7851)2+(5.5-5.3000)2+(11.1-12.9453)2+(14.3-13.9858)2＝15.9052，依次计算A1，A2...A651，最终差的平方和最小值为11.6755，在第330个离散点处取得，无需对输入时刻进行平移。
若此时将Th设为11.67，显然有minAi>Th，再次运行比对程序，会对△T在-15至15之间进行遍历搜索，最终得到△T为-1时，即输入时间平移为9.2、7.6、4.3、4.5、10.1、 13.3时minAi最小，为11.6407，在第129个离散点处取得。
表3时延标准库(部分)
实施例中，实际放水点经纬度坐标为(117.29760°E，39.09885°N)，对这一组实测时刻进行了比对测试。此时Th设定为0.08，将实测时刻和时延标准库进行比对，最终得到了25个可疑泄漏位置的坐标，时刻平移值△T为-12。计算了相应的定位误差，从0米到200米不等，输出结果如表4所示。可以看出，实际放水点在预测结果中。
表4预测位置结果
综上所述，本发明实施例提供的一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法，可以实现多径管网的泄漏检测与定位。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
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 (5)
1.一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)分析负压波在单根直管道传播过程，获取薄壁管内声速计算结果，该计算结果用于计算负压波传播时间；
2)选取管道的适当位置部署若干压力传感器，将已知部署位置的压力传感器在管网图中做出标记；
3)对管网关键节点位置坐标进行线性插值，扩充管网信息；依次解算当管网中每一位置发生泄漏时，由泄漏产生的负压波信号传播至部署的各个RTU的时刻，形成数据列，并由此建立时延标准库；
4)模拟泄漏情景，利用现网RTU检测管道压力波形，以时延标准库作为参照，将测得的各位置负压波到达时间与其进行差值运算，将时延标准库中与实测传播时延最接近的数据列所对应的点判定为泄漏点，并输出漏点位置；
其中，所述对管网关键节点位置坐标进行线性插值，扩充管网信息具体为：
插值间隔为△d，若有|x0-x1|≥|y0-y1|，则生成向量J0，向量J0包含从x0到x1之间的所有数，将向量J0中元素依次代入下式中，得到坐标序列I0；
若有|x0-x1|<|y0-y1|，则生成向量J1包含从y0到y1之间的所有数，间隔为△d，将向量J1中元素依次代入下式中，得到坐标序列I1；
根据坐标序列I0、I1中元素的一一对应关系，获取细分后点的经纬度坐标值；
其中，所述将测得的各位置负压波到达时间与其进行差值运算，将时延标准库中与实测传播时延最接近的数据列所对应的点判定为泄漏点，并输出漏点位置具体为：
将现网RTU实测时间的数组和时延标准库的数据逐一进行比对，求出时延标准库中所有细分点对应时间的差值的平方和，记为Ai，i为细分点序号，若min Ai小于所设定的阈值Th，则输出所有满足Ai<Th的位置坐标；
若min Ai>Th，考虑是实测时间***误差的影响，对实测的若干时间进行整体平移，在每次平移后重新计算min Ai，将平移值记为△T，对△T进行一定范围内的遍历搜索，使得最终经过时间平移后计算的min Ai值最小；
若平移后minAi<Th，则输出所有满足Ai<Th的位置坐标，以及此时的平移值△T，若minAi>Th，报警提示；
其中，所述方法还包括：
在插值前需先对矩阵N在列的方向进行扩充，将矩阵N与一相同行数的全零矩阵进行拼接；在对某一管线进行插值细分时，需逐列对相邻坐标进行处理，搜索第一个坐标点时，定义全零行向量extend，第一对相邻坐标插值结束时，扩充的数据暂时储存在向量extend1中，再将extend1拼接在extend的末尾，处理下一对相邻坐标点，重复执行以上操作，最终得到该管线完整的插值数据向量extend；
插值操作过程中，管线点位经度插值与纬度插值是独立的，将插值后的经纬度向量进行合并。
2.根据权利要求1所述的一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法，其特征在于，在步骤1)之后，步骤2)之前，所述方法还包括：
结合热力管网实际情况，在现有的换热站内部署管道监测单元，实现实时监测部署位置的管道脉动压力信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法，其特征在于，结合热力管网实际情况，在现有的换热站内部署管道监测单元，实现实时监测部署位置的管道脉动压力信号具体为：
使用RTU远程处理单元监测压力信号，RTU具有以下技术指标：
控制器主频：1GHz；激励电流：4-20mA；激励电压：9-36VDC；通讯方式：4G无线数据远传通讯；定位及授时方式：GPS、北斗双模式，配合NTP同步；工作温度：-40℃-70℃；
管道数据采集由管道沿线上下游子站设备实现，并通过4G无线网进行传输，采用NTP时钟同步服务器；
子站设备将压力变送站的电流信号接入到RTU，RTU通过互联网NTP授时服务器实现时钟同步，将采集的信号传输给中心站服务器。
4.根据权利要求3所述的一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法，其特征在于，所述子站设备具有以下技术指标：工作站：戴尔5820；处理器：英特尔至强W-2012；内存：8G；硬盘：1TB；操作***：Windows 10；磁盘阵列：Raid 1。
5.根据权利要求4所述的一种基于负压波监测的多径管网泄漏检测方法，其特征在于，所述方法的整个软件设计基于虚拟仪器开发平台LabVIEW，通过互联网经过云平台转发的方式获得各个子站设备的压力数据，实时检测压力数据序列的波形的变化，判断发生泄漏后对负压波下降沿时刻进行记录。
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