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管道运输中的泄漏事故不仅造成环境污染和经济损失,还有可能带来重大的人员伤亡。为保障管道安全运行,管道泄漏检测技术需要具有更高的泄漏检测灵敏度和更准确的定位精度。本文对基于数字仿真技术的管道泄漏诊断方法作了如下研究。
采用瞬变流理论仿真出符合客观实际的负压波波形,研究各种工况下(包括调泵、调阀、管道泄漏)产生压力波的基本规律。运用瞬变流数值解法的特征线方法,针对我国长输管道存在的首末段泵阀的操作、旁接管道、钻孔盗油等情况进行了分析研究,确定其边界条件和数值计算方法。编制瞬变计算程序仿真分析发生泄漏后管线压力、流量参数随时间和随距离变化的关系曲线,对泄漏检测与定位具有指导意义。
根据实验室和现场实验采集的数据,研究了管道调泵、调阀、泄漏等工作状况下产生的负压波波形。采用波峰、波底、水平线、主导峰、支配强度、从属度等模式基元,抽取管道系统负压波波形特征。将波形的分段符号化,并采用上下文无关文法对负压波波形进行描述。运用自上而下剖析算法对瞬变压力波进行有效的分类。对于压力管道的每一个工作状态,建立了波形模式库。利用模式识别的人工智能方法对管网的各种故障进行自动分析,区别管道正常调节状态和泄漏状态,提高管道泄漏检测系统的准确性与可靠性。