长距离供水管道泄漏监测系统软件报警技术

长距离供水管道泄漏实时监控是管道输送安全监控领域很重要的一环。国际上主流的预警报警与泄漏检测定位技术研究可以分为基于管外软件和基于管内硬件的两类方法。基于管外软件的方法大多是对管道两端若干个固定位置传感器的信号进行采集和分析，主要有基于模型的方法和基于信号处理的方法。基于信号处理的方法无需建立管道数学模型，主要有输差法和负压波定位法。输差法不能定位，只作为辅助检测手段；负压波法对快速突变泄漏和大泄漏敏感，对已存在的泄漏及缓慢、无明显负压波的泄漏则失效，该方法对噪声敏感易误报警。

管道内检测技术是将各种无损检测（NDT）设备加在清管器（PIG）上，将原来用作清扫的非智能设备改造为有信息采集、处理、存储等功能的智能型管道缺陷检测器（SMART PIG），通过清管器在管道内的运动，达到检测管道缺陷的目的。

基于管外长距离供水管道泄漏监测系统软件的高精度声波预警报警技术，是依靠铺设在管道沿线的声波传感器（水听器）接收来自管道沿线的破坏活动以及管道上的震击、钻孔以及流质流出管道的摩擦声音，从而进行预警提示。由于该方法的检测设备安装不需要大规模的二次开挖，是现役管道破损预警与泄漏检测技术中一个比较实用的方法，也是管道需重点保护区段的有效解决方案。

杭州迈煌科技有限公司就是采用铺设输水管道沿线的声波传感器（水听器）的方案，利用高频压力传感器阵列、高灵敏度水听器传感阵列相结合来监测管道内的压力和声波信号，对信号进行实时采集和数字处理，并通过无线通讯技术（2G/3G/4G）将数据发送到数据中心的服务器上进行统一分析和识别，辨识出管道泄漏时的特征变化，实现的管道泄漏监测。压电陶瓷水听器前端传感，为管道现场自动化采集前端数据。

长距离供水管道泄漏监测系统软件报警类型主要分为以下三种，同时按照数据情况将风险定义为低等级、中等级和高等级。同时在每个报警模块中提供报警分析工具。

1）压力瞬变报警：当系统判断发生压力瞬变时，系统会将瞬变发生的时间和瞬变的幅度在历史库中进行比对，从而对该瞬变进行风险定义，如风险超过阈值便触发报警。

2）低频压力报警：系统按照以往管网运营压力历史数据评估出对应时间段压力区间，当管网压力高于或者低于这个压力区间即触发该压力报警。

3）声学泄漏报警：系统对声学数据进行评估，当声学能量数据上升超过增幅阈值时触发该报警。

具体报警分析：

1）压力瞬变报警分析：压力瞬变报警功能提供压力瞬变数据的图形化分析工具，在页面上分别展示瞬变曲线图形、低频压力曲线图形、压力区间曲线图形以及压力事件分布图形。通过叠加多个压力瞬变曲线实现对压力瞬变源进行定位。压力时间分布图形可以分为同一时刻异常值、关键异常值、所有异常值，并以点阵列的方式显示在图形界面上。

2）低频压力报警分析：低频压力报警功能提供低频压力瞬变数据的图形化分析工具，在页面上展示出低频压力曲线以及压力区间阴影。提供图形工具可以叠加不同站点以及其他监控数据（例如声学数据）进行组合查询分析。

3）声学泄漏报警分析：声学泄漏报警分析系统提供声学数据的图形化分析工具对声学数据进行评估。通过图形展示工具将声学强度以柱状图或者曲线的方式进行展示。同时提供不同日期同一时刻的声学数据进行对比，声学数据以图形化的方式进行展示，通过颜色、曲线、图形将声学特点进行展示实现科学的数据分析和泄漏判断。

瞬变/爆管定位的原理：

长距离供水管道泄漏监测系统传感端由水听器、高频压力传感器和RTU组成，水听器监测管道中声音信号，当监测到某特定频率信号时，通过RTU联动激活高频压力传感器，高频压力传感器测量管道中的压力。通过高频压力传感器测得的压力判断压力瞬变和爆管现象，通过时钟同步技术确定瞬变/爆管定位。