用于管线状况分析的方法和系统与流程

技术特征：

1.一种用于评估管线系统中的管线的状况的方法，所述方法包括：

在沿着所述管线系统的产生位置处、在正被沿着所述管线系统运送的流体中产生压力波；

在沿着所述管线系统的第一测量位置处检测第一压力波相互作用信号，所述第一压力波相互作用信号是由所述压力波与所述管线中的局部变化的相互作用得到的；

在沿着所述管线系统的第二测量位置处同步地检测第二压力波相互作用信号，所述第二压力波相互作用信号是由所述压力波与所述管线中的局部变化的相互作用得到的；

比较所述第一压力波相互作用信号和所述第二压力波相互作用信号以相对于所述产生位置来确定所述第一压力波相互作用信号和所述第二压力波相互作用信号中的单个的特征的位置，所述单个的特征对应于来自所述管线中的局部变化的压力波反射；以及

表征所述单个的特征以评估所述管线的状况。

2.如权利要求1所述的评估管线的状况的方法，其中比较第一压力波相互作用信号和第二压力波相互作用信号包括通过时间平移来比较所述第一压力波相互作用信号和/或所述第二压力波相互作用信号以确定单个的特征的位置。

3.如权利要求2所述的评估管线的状况的方法，其中通过时间平移来比较所述第一压力波相互作用信号和/或所述第二压力波相互作用信号以确定单个的特征的位置包括确定所述局部变化位于所述产生位置的哪一侧。

4.如权利要求3所述的评估管线的状况的方法，其中确定所述局部变化位于所述产生位置的哪一侧包括：

选择一个测量位置作为参考测量位置，所述参考测量位置不位于所述产生位置处；

对于每个剩余的测量位置，确定每个剩余的测量位置：

是位于所述产生位置的与所述参考测量位置相同的一侧；

还是位于所述产生位置的与所述参考测量位置相比的相对侧；还是

位于所述产生位置处；

对位于所述产生位置的与所述参考测量位置相同的一侧的那些测量位置的相应的压力波相互作用信号应用负的时间平移(在时间上向后)，所述负的时间平移对应于所述压力波从所述产生位置行进到所述相应的测量位置所花费的时间间隔；

对位于所述产生位置的与所述参考测量位置相比的另一侧的那些测量位置的相应的压力波相互作用信号应用正的时间平移(在时间上向前)，所述正的时间平移对应于所述压力波从所述产生位置行进到所述相应的对置的测量位置所花费的时间间隔；

对位于所述产生位置处的那些测量位置的相应的压力波相互作用信号不应用时间平移；以及

识别时间平移后的压力波相互作用信号中的共同特征，所述共同特征对应于位于所述产生位置的与所述参考测量位置相比的另一侧的局部变化的子集。

5.如权利要求3所述的评估管线的状况的方法，进一步包括：

对位于所述产生位置的与所述参考测量位置相同的一侧的那些测量位置的相应的压力波相互作用信号应用正的时间平移，所述正的时间平移对应于所述压力波从所述产生位置行进到所述相应的测量位置所花费的时间间隔；

对位于所述产生位置的与所述参考测量位置相比的另一侧的那些测量位置的相应的压力波相互作用信号应用负的时间平移，所述负的时间平移对应于所述压力波从所述产生位置行进到所述相应的对置的测量位置所花费的时间间隔；

对位于所述产生位置处的那些测量位置的相应的压力波相互作用信号不应用时间平移；以及

识别时间平移后的压力波相互作用信号中的共同特征，所述共同特征对应于位于所述产生位置的与所述参考测量位置相比的同一侧的局部变化的子集。

6.如权利要求4所述的评估管线的状况的方法，进一步包括将所述参考测量位置变到位于所述产生位置的另一侧的测量位置。

7.如权利要求4至6中任一项所述的评估管线的状况的方法，其中所述参考测量位置对应于假想测量位置。

8.如权利要求1至7中任一项所述的评估管线的状况的方法，其中表征单个的特征以评估管线的状况包括对所述第一压力波相互作用信号和第二压力波相互作用信号中的与来自所述管线中的局部变化的压力波反射相对应的单个的特征应用阈值标准以确定所述局部变化是否是所述管线系统的液压特征和/或组件。

9.如权利要求8所述的评估管线的状况的方法，其中确定所述局部变化是否是所述管线系统的液压特征和/或组件包括将所述压力波反射分类为对应于液压特征和/或组件的类型。

10.如权利要求9所述的评估管线的状况的方法，其中所述液压特征的类型包括以下中的一个或多个：

管材料的变化；

管直径的变化；

管衬的变化；

管壁厚度的变化；或

管类的变化。

11.如权利要求9所述的评估管线的状况的方法，其中所述液压组件的类型包括以下中的一个或多个：

阀；

从所述管线延伸的闭合的或敞开的分支管线段；

排出管；

蓄水池；或

水槽。

12.如权利要求11所述的评估管线的状况的方法，其中所述液压组件的阀类型包括以下阀子类型中的一个或多个：

单向阀(被部分地或完全地关闭)；

冲刷阀；

在分支管线的入口上的阀(被部分地或完全地关闭)；或

空气阀。

13.如权利要求8中任一项所述的评估管线的状况的方法，其中确定局部变化是否是管线系统的液压特征和/或组件包括将所述局部变化与关于所述管线系统的先验信息相关连以确定所述液压特征和/或组件是已登记的、还是未登记的。

14.如权利要求1至13中任一项所述的评估管线的状况的方法，其中表征所述单个的特征以评估管线的状况包括应用阈值标准来识别所述第一压力波相互作用信号和所述第二压力波相互作用信号中的主要压力波反射。

15.如权利要求14所述的评估管线的状况的方法，包括基于造成所述主要压力波反射的局部变化的位置来将所述管线划分为子段。

16.如权利要求15所述的评估管线的状况的方法，包括确定每个子段的特性。

17.如权利要求16所述的评估管线的状况的方法，其中所述特性是每个子段的波速。

18.如权利要求16所述的评估管线的状况的方法，其中所述特性是每个子段的阻抗。

19.如权利要求16所述的评估管线的状况的方法，其中所述特性是每个子段的位置和广度。

20.如权利要求16所述的评估管线的状况的方法，其中所述特性是每个子段的等同壁厚度。

21.如权利要求1至21中任一项所述的评估管线的状况的方法，其中表征所述单个的特征以评估管线的状况包括应用阈值标准来识别所述第一压力波相互作用信号和所述第二压力波相互作用信号中的与所述管线中的局部缺陷相对应的显著压力波反射。

22.如权利要求21所述的评估管线的状况的方法，包括将所述显著压力波反射分类为对应于局部缺陷的类型。

23.如权利要求22所述的评估管线的状况的方法，其中所述局部缺陷的类型包括以下中的一个或多个：

所述管线中具有显著壁劣化的短距离；

泄漏；

堵塞；或

气陷。

24.如权利要求22或23所述的评估管线的状况的方法，包括确定所述管线中的所述局部缺陷的位置。

25.一种用于评估管线系统中的管线的状况的系统，包括：

压力波产生器，所述压力波产生器用于在沿着所述管线系统的产生位置处、在正被沿着所述管线系统运送的流体中产生压力波；

第一压力检测器，所述第一压力检测器用于在沿着所述管线系统的第一测量位置处检测第一压力波相互作用信号，所述第一压力波相互作用信号是由所述压力波与所述管线中的局部变化的相互作用得到的；

第二压力检测器，所述第二压力检测器用于在沿着所述管线系统的第二测量位置处同步地检测第二压力波相互作用信号，所述第二压力波相互作用信号是由所述压力波与所述管线中的局部变化的相互作用得到的；以及

数据处理器，所述数据处理器用于：

比较所述第一压力波相互作用信号和所述第二压力波相互作用信号以相对于所述

产生位置来确定所述第一压力波相互作用信号和所述第二压力波相互作用信号中的单

个的特征的位置，所述单个的特征对应于来自所述管线中的局部变化的压力波反射；以及

表征所述单个的特征以评估所述管线的状况。

26.如权利要求25所述的用于评估管线的状况的方法，其中比较第一压力波相互作用信号和第二压力波相互作用信号包括通过时间平移来比较所述第一压力波相互作用信号和/或所述第二压力波相互作用信号以确定单个的特征的位置。

27.一种用于评估管线系统中的管线段的状况的方法，所述方法包括：

在正被沿着所述管线系统运送的流体中产生第一压力波，所述第一压力波是在所述管线段的上游或下游的位置处产生的；

在沿着所述管线系统的第一组一个或多个测量位置处检测第一压力波响应信号；

在正被沿着管线系统运送的流体中产生第二压力波，如果所述第一压力波是在所述管线段的上游产生的，则所述第二压力波是在所述管线段的下游的位置处产生的，或者可替代地，如果所述第一压力波是在所述管线段的下游产生的，则所述第二压力波是在所述管线段的上游的位置处产生的；

在沿着所述管线的第二组一个或多个测量位置处检测第二压力波响应信号；

通过时间平移来比较在所述第一组测量位置和所述第二组测量位置处测得的所述第一压力波响应信号和所述第二压力波响应信号以识别在所述第一压力波响应信号和所述第二压力波响应信号中测得的压力波反射的源位置和方向；

根据所述压力波反射的源位置的选择来将所述管线段划分为两个或更多个子段；以及

基于所述管线段的每个子段的局部表征来评估所述管线段的每个子段的状况。