動(dòng)態(tài)管道泄漏監(jiān)測要解決的問題其實(shí)只有兩個(gè)，一個(gè)是正確的識(shí)別出什么是泄漏，另一個(gè)就是這種事件到底是何時(shí)發(fā)生的。
1.1 過去，人們有一種誤區(qū)，認(rèn)為管道泄漏了能否報(bào)警是關(guān)鍵問題。其實(shí)，泄漏報(bào)警并非難事，難得是沒有泄漏別報(bào)警。往往是為了泄漏要報(bào)警，搞得沒有泄漏經(jīng)常報(bào)警，總喊狼來了，狼真的來了還有誰相信？世界上所有的動(dòng)態(tài)管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)都在設(shè)法解決這個(gè)問題，這已經(jīng)成了衡量系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。之所以困難，是因?yàn)椴恢朗裁词切孤?，沒有智能。所以說，管道泄漏的關(guān)鍵技術(shù)問題是系統(tǒng)能否正確的識(shí)別出什么是泄漏。
具有世界領(lǐng)先水平的HKH3.1版監(jiān)測系統(tǒng)軟件很好的解決了這個(gè)問題。這是一項(xiàng)基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能型管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，這一智能型監(jiān)測裝置是在國內(nèi)外先進(jìn)管道泄漏監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并且在國內(nèi)多條管道上得到了應(yīng)用，實(shí)踐證明該系統(tǒng)對(duì)管道的泄漏和定位具有完全的識(shí)別能力，可以應(yīng)用于各種管道的泄漏監(jiān)測。
1.2 何時(shí)發(fā)生的泄漏？
第一個(gè)問題就解決了，接下來的就是定位的問題了。由于人們希望定位準(zhǔn)確，所以把定位誤差作為一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，往往誤差大了，以為是定位方法有問題。其實(shí)，定位方法遠(yuǎn)在管道泄漏技術(shù)出現(xiàn)以前就有了，其正確性是毋容質(zhì)疑的。是什么問題影響了定位？是不能準(zhǔn)確的知道泄漏時(shí)刻和泄漏前后的數(shù)據(jù)。
北京昊科航公司在獨(dú)家擁有的中國發(fā)明專利“流體輸送管道泄漏監(jiān)測定位方法”的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)出了比較適合我國管道實(shí)際狀況的《HKH系列管道泄漏監(jiān)測報(bào)警定位系統(tǒng)》。這套系統(tǒng)很好的解決了這個(gè)問題，定位自然會(huì)有很好的效果。
2、動(dòng)態(tài)管道泄漏監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)的定位方法
關(guān)于定位方法，在以流量和壓力為監(jiān)測參數(shù)的管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)中，目前世界上采用的定位方法共有兩種，一種是人們熟知的水擊波速度法，一種是水力坡降法。
2.1 水力坡降法
水力坡降法是基于管道摩阻方程的一種方法。根據(jù)管道內(nèi)物流性質(zhì)和流動(dòng)狀態(tài)建立求解方程，求出對(duì)應(yīng)的流阻，得出水利坡降，由于泄漏后漏點(diǎn)前后的水利坡降不同，求出兩條坡降直線的交點(diǎn)，就是泄漏位置。但是，由于流阻變化一點(diǎn)對(duì)距離的影響特別大，人們無法找到精確的變化數(shù)據(jù)，所以，水力坡降法求泄漏位置的誤差也特別大。這種定位方法一般在統(tǒng)計(jì)法泄漏監(jiān)測技術(shù)上應(yīng)用，因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)法不知道事件發(fā)生的確切時(shí)刻，無法按已知速度、路程和時(shí)間的條件求出發(fā)地的水擊波速度法方式定位。
2.2 水擊波速度法
水擊波速度法所依據(jù)的是壓力波在管道內(nèi)的傳播速度，對(duì)于已知固定的管道和一種給定狀態(tài)下的介質(zhì)而言，是個(gè)固定的數(shù)值，應(yīng)用該值計(jì)算的泄漏位置相應(yīng)的也比較準(zhǔn)確。當(dāng)前在國內(nèi)應(yīng)用較多的負(fù)壓波法管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)中，不論是自動(dòng)定位還是人工尋找拐點(diǎn)再由計(jì)算機(jī)定位，用的都是這個(gè)辦法。
我們知道，當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，由于管道內(nèi)壓力遠(yuǎn)高于大氣壓力，泄漏點(diǎn)的流體迅速流失，導(dǎo)致泄漏點(diǎn)壓力下降，泄漏點(diǎn)上游管段的液體由泄漏點(diǎn)開始逐步加速向泄漏點(diǎn)方向流動(dòng)，從而使出站流量上升；泄漏點(diǎn)下游的液體由泄漏點(diǎn)逐步開始降低向下游流動(dòng)的速度，因此使下游進(jìn)站流量減少。這種流動(dòng)速度改變的信號(hào)從泄漏點(diǎn)同時(shí)向兩端傳播，信號(hào)所到之處管內(nèi)流速開始改變，這就是管道泄漏監(jiān)測技術(shù)上所說的負(fù)壓力波及其在管內(nèi)傳播的機(jī)理和規(guī)律。泄漏打破了正常運(yùn)行狀態(tài)下管道中流體的流動(dòng)速度和壓力分布規(guī)律，作為一個(gè)新的壓力波動(dòng)信號(hào)源向管道的兩端傳播，其實(shí)這就是水力學(xué)中所說的水擊波的一種表現(xiàn)形式。根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)內(nèi)管道長度、上下游監(jiān)測點(diǎn)接收到水擊波信號(hào)的時(shí)間差和管道內(nèi)水擊波的傳播速度就可以計(jì)算出泄漏點(diǎn)的位置。該法的定位公式如下：
(0.1)式中：
—— 泄漏點(diǎn)的位置
——被監(jiān)測的管道的長度
——波在管道中傳播的速度
——首末兩站點(diǎn)收到波的時(shí)間差
(0.2)式中：
——流體密度；
K ——液體的體積彈性系數(shù)；
E ——管材彈性系數(shù)；
D ——管道的平均直徑
δ——管壁厚度；
Ψ——系數(shù)，對(duì)于埋地管道，Ψ＝1－μ2；
μ——泊松系數(shù)，鋼管的μ=0.3；
當(dāng)然，水力學(xué)中所說的水擊波壓力變化數(shù)值往往很大，小泄漏和微泄漏壓力變化信號(hào)很小，一般不稱作水擊波，但作為信號(hào)傳遞特性來說，二者是相同的，只要找到事件發(fā)生的時(shí)刻，利用上式計(jì)算泄漏位置就正確了。從這里可以看出，定位公式是沒有問題的，關(guān)鍵是時(shí)刻要找準(zhǔn)，這樣， 才能準(zhǔn)確，定位就準(zhǔn)了。
由于北京昊科航公司的《HKH系列管道泄漏監(jiān)測報(bào)警定位系統(tǒng)》很好的解決了上述兩個(gè)問題，雖然也同樣采用水擊波速度定位公式，但是卻能獲得與眾不同的定位效果。
（轉(zhuǎn)載）
