為了實(shí)現(xiàn)油氣長(zhǎng)輸管道泄漏檢測(cè)的靈敏性與精確性，本文提出基于小波分解的“能量模式”來對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道泄漏位置的定位與檢測(cè)，并對(duì)泄漏特征信號(hào)提取的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，結(jié)合相應(yīng)的預(yù)警機(jī)制管理，提高泄漏檢測(cè)的可靠性與準(zhǔn)確性。
石油資源作為不可再生資源，在當(dāng)今城市發(fā)展中具有十分重要的作用，作為直轄市的天津市更為重要。由于油氣分布的空間的不均勻性，造成油氣資源分配的不合理，為了能夠有效的實(shí)現(xiàn)油氣的輸送，采用油氣的長(zhǎng)運(yùn)輸管道成為當(dāng)前重要的銷售與運(yùn)輸方式之一。在運(yùn)輸?shù)倪^程中，由于受到諸多因素的影響，會(huì)造成長(zhǎng)輸管道的存在泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，不僅對(duì)環(huán)境污染，而且形成一定的安全隱患，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了影響。為了提高油氣長(zhǎng)輸管道泄漏檢測(cè)的可靠性與準(zhǔn)確性，本文提出的檢測(cè)方法以小波包分解為基礎(chǔ)，進(jìn)行泄漏信號(hào)的特征提取方法的研究，對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道泄漏的檢測(cè)的提高具有重要的意義。
長(zhǎng)輸管道泄漏檢測(cè)及預(yù)警信號(hào)的特征提取
在油氣的長(zhǎng)輸管道的泄漏信息的提取環(huán)節(jié)，對(duì)管道某處進(jìn)行泄漏的價(jià)差與分析，采取的方法對(duì)檢測(cè)的準(zhǔn)確度具有很大的影響。為了能夠避免常規(guī)方法的靈敏性不足的問題，本文中提出了一種小波包分析的能量模型來完成對(duì)該信號(hào)的相關(guān)的向量重構(gòu)，通過此方式完成對(duì)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)的頻率的處理。信號(hào)在提取的環(huán)節(jié)，重構(gòu)的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過時(shí)域分析后，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)特征向量，對(duì)這些向量進(jìn)行判別，可以得到該信號(hào)位置泄漏是否存在。
在進(jìn)行樣本數(shù)據(jù)信號(hào)的分析中，首先假定泄漏信號(hào)的頻率用2f來表示，在進(jìn)行樣本數(shù)據(jù)的分析中，采用的是小波包分解的方式來完成信號(hào)的處理，總的分解的層數(shù)定義為j。
對(duì)信號(hào)獲取后，然后將傅里葉頻譜分析與小波技術(shù)相互結(jié)合后，形成信號(hào)的能量-模式的處理方式。
特征提取實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
本文選擇位于天津大港油區(qū)油氣長(zhǎng)輸管道為研究實(shí)驗(yàn)，對(duì)于管道光纖通訊電纜采用的是GYTA-12，埋深為160m，光纜接續(xù)約為13km來完成對(duì)OTDR的測(cè)試。在位于光纜3km位置以及結(jié)束位置進(jìn)行光纜的埋深，深度為1.5m，在該位置處進(jìn)行多次的泄漏位置定位與報(bào)警的測(cè)試。
從上述的結(jié)果可以得到，采用上述特征提取方法來進(jìn)行泄漏點(diǎn)的定位時(shí)，可以為0.6m內(nèi)的當(dāng)人為的挖掘或者走動(dòng)的過程中，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)的定位誤差小于±200m，有效地提高了定位的靈敏度與精確度。
長(zhǎng)輸管道風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制措施
3.1.為能夠更加有效地對(duì)長(zhǎng)輸管道泄漏位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，建立泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，通過運(yùn)用各種檢測(cè)方法，對(duì)油氣長(zhǎng)輸管道運(yùn)行過程中的采樣點(diǎn)信號(hào)的分析與處理，提高檢測(cè)的力度，定時(shí)定點(diǎn)的對(duì)泄漏位置的定位與報(bào)警，便于相關(guān)單位采取預(yù)警機(jī)制和措施實(shí)施。
3.2.對(duì)于油氣長(zhǎng)輸管道的前期施工環(huán)節(jié)應(yīng)該嚴(yán)格的控制管道的施工質(zhì)量，保證管道的材料滿足設(shè)計(jì)的要求，并且能夠因地適宜的應(yīng)用到該地區(qū)的施工中。在油氣長(zhǎng)輸管道的焊接過程中，時(shí)刻的保證焊接點(diǎn)與焊接位置的準(zhǔn)確，保證無(wú)縫焊接，且采用的材料無(wú)銹蝕、無(wú)缺陷，實(shí)現(xiàn)在正確的焊接規(guī)程下保證油氣管道焊接質(zhì)量
3.3.在油氣的生產(chǎn)與管理過程中，油氣工人的素質(zhì)的提高，有利于油氣管道的安全管理。通過建立一個(gè)完善的安全應(yīng)對(duì)機(jī)制，不斷的加強(qiáng)對(duì)相關(guān)的人員的管道保護(hù)意識(shí)與安全意識(shí)的培養(yǎng)，特別是針對(duì)管道沿線對(duì)管道信號(hào)影響的當(dāng)?shù)氐娜藛T進(jìn)行宣傳和保護(hù)管道的培養(yǎng)，防止某些行為對(duì)管道安全和泄漏信號(hào)產(chǎn)生影響。在施工環(huán)節(jié)，重視第三方對(duì)油氣管道破壞，關(guān)注主要因素，將其危害性降低。
3.4.通過建立一個(gè)完善的油氣管道管理機(jī)制，并結(jié)合法律的手段，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)與施工、后續(xù)工作中，以法律來進(jìn)行油氣管道的監(jiān)測(cè)與管理，保證油氣管理泄漏與破壞的因素減少。與周邊的人員相互聯(lián)系，對(duì)管道運(yùn)輸安全性進(jìn)行保護(hù)，對(duì)管道運(yùn)輸中的偷氣、偷油的行為予以打擊。
3.5.對(duì)長(zhǎng)輸管道進(jìn)行定期的檢測(cè)，排除相關(guān)的隱藏因素對(duì)管道泄漏與安全性的影響，加大安全管理與監(jiān)測(cè)手段的提升，對(duì)腐蝕、老化、龜裂等問題進(jìn)行排查與清除。
長(zhǎng)輸管道由于在運(yùn)輸中經(jīng)過不同的環(huán)境，且很容易受到自然災(zāi)害與人為的影響，造成長(zhǎng)輸管道的泄漏，一旦泄漏產(chǎn)生，會(huì)對(duì)環(huán)境與人們的安全產(chǎn)生很大影響。對(duì)于油氣長(zhǎng)輸管道泄漏問題的檢測(cè)方法和裝置，大部分采取的流量與壓，力來進(jìn)行判斷分析，但是上述方法具有局限性，很容易受到工況和輸送介質(zhì)的影響，檢測(cè)的靈敏性不足。為此，本文以此為出發(fā)點(diǎn)，提出基于小波分解的“能量-模式”來對(duì)行油氣長(zhǎng)輸管道的泄漏檢測(cè)與預(yù)警機(jī)制的研究，可以準(zhǔn)確的對(duì)泄漏位置進(jìn)行定位與識(shí)別，并具有良好的應(yīng)用效果。