一種管道堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)融合處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種管道堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)融合處理方法，它包括低頻聲波發(fā)射裝置，低頻聲波發(fā)射裝置設(shè)置在管道首站和管道末站，在管道首站內(nèi)和管道末站內(nèi)分別設(shè)置有聲波傳感器，管道首站內(nèi)的聲波傳感器將采集到的音波信號(hào)傳輸至一數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置；管道末站內(nèi)的兩聲波傳感器將采集到的音波信號(hào)傳輸至另一數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置，兩數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置對(duì)接收到的音波信號(hào)處理后得到回波數(shù)據(jù)；兩數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置分別網(wǎng)絡(luò)將回波數(shù)據(jù)傳輸至堵塞監(jiān)測(cè)定位裝置；堵塞監(jiān)測(cè)定位裝置對(duì)接收到的回波數(shù)據(jù)融合處理后傳輸至監(jiān)控終端；兩數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置上都設(shè)置有GPS接收裝置。本發(fā)明可以廣泛在各種領(lǐng)域的管道監(jiān)測(cè)中應(yīng)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種管道堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)融合處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管道堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種基于正壓音波與負(fù)壓音波融合的管道堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)融合處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，管道運(yùn)輸在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防工業(yè)生產(chǎn)中正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在運(yùn)輸過(guò)程中，時(shí)有會(huì)出現(xiàn)管道堵塞的情況，這不僅會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染，更會(huì)帶來(lái)人身傷害?，F(xiàn)有的主流管道堵塞監(jiān)測(cè)方法有正壓波法、管道模擬仿真法和音波法，如表1所示:
[0003]表1堵塞監(jiān)測(cè)方法性能對(duì)比
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種管道堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:它包括兩個(gè)低頻聲波發(fā)射裝置、四個(gè)聲波傳感器、兩個(gè)數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置、兩個(gè)GPS接收裝置、一堵塞監(jiān)測(cè)定位裝置和一監(jiān)控終端；兩個(gè)所述低頻聲波發(fā)射裝置分別設(shè)置在管道首站和管道末站，用于在管道首站向管道內(nèi)發(fā)射正壓音波且在管道末站向管道內(nèi)發(fā)射負(fù)壓音波；在所述管道首站內(nèi)和管道末站內(nèi)分別設(shè)置有兩個(gè)所述聲波傳感器，用于采集管道內(nèi)的正壓及負(fù)壓音波信號(hào)；位于所述管道首站側(cè)，設(shè)置在所述管道首站內(nèi)的兩所述聲波傳感器將采集到的音波信號(hào)傳輸至一所述數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置；位于所述管道末站側(cè)，設(shè)置在所述管道末站內(nèi)的兩所述聲波傳感器將采集到的音波信號(hào)傳輸至另一所述數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置，兩所述數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置并行結(jié)構(gòu)設(shè)置，對(duì)接收到的音波信號(hào)處理后得到正壓音波和負(fù)壓音波的回波數(shù)據(jù)；兩所述數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置分別將正壓音波和負(fù)壓音波的回波數(shù)據(jù)傳輸至所述堵塞監(jiān)測(cè)定位裝置；所述堵塞監(jiān)測(cè)定位裝置對(duì)接收到的回波數(shù)據(jù)融合處理后傳輸至監(jiān)控終端；兩所述數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置上都設(shè)置有所述GPS接收裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種管道堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:每個(gè)所述低頻聲波發(fā)射裝置都由一電磁閥、一電磁閥控制系統(tǒng)和一氣源構(gòu)成；所述氣源設(shè)置在管道外部，由所述電磁閥控制；所述電磁閥設(shè)置在所述管道首站或管道末站，由所述電磁閥控制系統(tǒng)控制。
3.一種基于如權(quán)利要求1或2所述管道堵塞監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的管道堵塞監(jiān)測(cè)融合處理方法，其包括以下步驟: 1)對(duì)數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置的音波信號(hào)y(t)進(jìn)行分析，假設(shè)無(wú)堵塞信號(hào)為Htl，無(wú)堵塞的概率為P(Htl);有堵塞信號(hào)為H1，有堵塞的概率為P(H1)，假設(shè)隨機(jī)變量U表示第i個(gè)傳感器的判決，u表示隨機(jī)變量U的某一取值，當(dāng)u = O時(shí)，判決為Htl,即無(wú)堵塞，此時(shí)虛警概率為P (D11H0)，漏報(bào)概率為P (D01H1)，總的錯(cuò)誤概率為P = P (H0, D1) +P (H1, D0) = P (H0)P (H1, D0)+P (H1) P (H0, D1)； 2)將在管道兩端并行結(jié)構(gòu)設(shè)置的數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理裝置中的檢測(cè)概率和虛警概率進(jìn)行檢測(cè)融合，假設(shè)管道首站的檢測(cè)概率和虛警概率分別為PD1，PF1,而管道末站相應(yīng)的檢測(cè)概率和虛警概率為PD2，Pf2，令Cu為假設(shè)民成立時(shí)，做出決策Hi的代價(jià)； 3)根據(jù)并行結(jié)構(gòu)的貝葉斯融合檢測(cè)準(zhǔn)則，通過(guò)融合后，堵塞系統(tǒng)的檢測(cè)概率為PD，虛警概率為Pf，則融合公式為:
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104006299SQ201410208287
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】李清平, 王玨, 張健, 姚海元, 蔡芳, 程兵, 朱海山, 吳程君, 王凱, 郭路 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油研究總院, 北京寰宇聲望智能科技有限公司