管道監(jiān)測的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種監(jiān)測流體承載管道的方法，包括：詢問沿所述管道的路徑定位的光纖以提供分布式聲感測；通過分布式聲感測，沿所述光纖的長度測量多個離散縱向感測部分中的每一個處的聲信號，以針對第一特性信號的存在監(jiān)測所述光纖，所述第一特性信號指示所述光纖附近的地面隆陷；以及當(dāng)在所述分布式聲感測中測量到第一特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。
【專利說明】管道監(jiān)測
[0001 ] 本發(fā)明涉及管道監(jiān)測，特別地，本發(fā)明涉及管線監(jiān)測。
[0002]管線廣泛地用于運(yùn)輸流體資產(chǎn)，諸如油和氣，并且，在世界范圍內(nèi)針對這些資產(chǎn)的分布存在這種管線的大型網(wǎng)絡(luò)。考慮到這些流體資產(chǎn)的較高價(jià)值、這些管線的連續(xù)操作的重要性以及管線的潛在環(huán)境影響，對管線故障的早期和準(zhǔn)確檢測成為管線操作者主要關(guān)心的問題。
[0003]因此，期望提供一種改進(jìn)的管線監(jiān)測系統(tǒng)和方法，其能夠準(zhǔn)確地監(jiān)測管線，以便準(zhǔn)確地檢測管線的任何故障。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種監(jiān)測流體承載管道的方法，包括:詢問沿所述管道的路徑定位的光纖以提供分布式聲感測；針對第一特性信號的存在，沿所述光纖的長度監(jiān)測多個離散縱向感測部分處的聲信號，所述第一特性信號指示所述光纖附近的地面隆陷(heave);以及當(dāng)在所述分布式聲感測中檢測到第一特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。
[0005]所述方法可以進(jìn)一步包括通過確定所述光纖中所述第一特性信號的原點(diǎn)位置來確定所述管道中故障的位置。
[0006]所述第一特性信號可以包括來自所述光纖的感測部分的聲響應(yīng)(例如，低于幾百赫茲(比如例如低于500Hz或低于IOOHz的頻率處的響應(yīng))的低頻分量的變化。在一些實(shí)施例中，感興趣的低頻響應(yīng)可以是大約幾十赫茲或更低，比如低于50Hz或低于IOHz。出于本說明書的目的，術(shù)語低頻響應(yīng)應(yīng)當(dāng)被視為包括DC處的響應(yīng)。
[0007]該方法還可以包括:確定低頻響應(yīng)的變化的程度；以及估計(jì)泄漏流速。
[0008]該方法可以進(jìn)一步包括:將時變壓力變化引入到所述管線中的流體中；以及將所述多個離散縱向截面處的聲信號與時變壓力信號進(jìn)行相關(guān)，以確定所述第一特性信號。
[0009]該方法可以進(jìn)一步包括:針對第二特性信號的存在，沿所述光纖的長度監(jiān)測多個離散縱向感測部分處的聲信號，所述第二特性信號指示所述管道中的壓力波，所述壓力波在遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的兩個方向上沿所述管道移動；如果所述第一特性信號與所述第二特性信號相關(guān)，則當(dāng)在所述分布式聲感測中測量到第二特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。所述相關(guān)可以包括:確定所述光纖中所述第一特性信號的原點(diǎn)位置；確定所述光纖中所述第二特性信號的原點(diǎn)位置；以及比較所述第一位置和所述第二位置。當(dāng)所述第一位置和所述第二位置被確定為處于預(yù)定范圍內(nèi)時，可以確定已經(jīng)發(fā)生故障。所述預(yù)定范圍可以小于50m。
[0010]該方法可以進(jìn)一步包括:針對第三特性信號的存在，沿所述光纖的長度監(jiān)測多個離散縱向感測部分中的每一個處的聲信號，所述第三特性信號指示從所述管道漏出的流體的噪聲；以及如果第三特性信號與所述第一和/或第二特性信號相關(guān)，則當(dāng)離散的聲傳感器測量到第三特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。
[0011]所述第三特性信號可以是對應(yīng)于可聽撕撕聲(audible hissing sound)的信號。所述相關(guān)可以包括:基于哪個縱向感測部分檢測到所述第三特性信號來確定所述第三特性信號的原點(diǎn)位置；確定所述光纖中所述第一特性信號的原點(diǎn)位置，和/或確定所述光纖中所述第二特性信號的原點(diǎn)位置；以及將所確定的第三位置與所述第一和/或第二位置進(jìn)行比較。當(dāng)所述第三位置以及所述第一和/或第二位置被確定為處于預(yù)定范圍內(nèi)時，可以確定已經(jīng)發(fā)生故障。所述預(yù)定范圍可以小于50m。
[0012]該方法還可以包括將通過分布式聲感測檢測到的聲信號與由至少一個其他傳感器設(shè)備檢測到的測量信號進(jìn)行相關(guān)。
[0013]該方法還可以包括監(jiān)測所述流體承載管道，該監(jiān)測包括:將壓力波引入到所述管道中；在分布式聲傳感器的多個離散縱向感測部分中的每一個處監(jiān)測對所述壓力波的響應(yīng)；從所述多個測量導(dǎo)出管道狀況簡檔；通過將另外的壓力波引入到所述管道中來導(dǎo)出一個或多個另外的管道狀況簡檔；以及比較管道狀況簡檔以確定管道特性的變化。
[0014]該方法可以進(jìn)一步包括:針對第四特性信號的存在，響應(yīng)于聲刺激，沿所述光纖的長度監(jiān)測多個離散縱向感測部分中的每一個處的聲信號，所述第四特性信號指示流速的變化；以及如果所述第三特性信號與所述第一和/或第二特性信號相關(guān)，則當(dāng)離散的聲傳感器測量到第四特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。該方法可以包括分析所述管道中壓力脈沖的傳播速率，以便檢測傳播速度的突變。
[0015]該方法可以包括確定管道特性的變化的縱向位置。
[0016]該方法可以進(jìn)一步包括:將管道特性的變化的縱向位置與通過感測所述光纖附近的地面隆陷確定的故障位置、和/或通過感測所述管道中壓力波的存在確定的故障位置、和/或通過由離散的聲傳感器感測可聽撕撕聲確定的故障位置進(jìn)行比較；以及當(dāng)兩個或更多個位置被確定為處于預(yù)定范圍內(nèi)時，確定已經(jīng)發(fā)生故障。
[0017]所述光纖可以位于所述管道內(nèi)。所述光纖可以鄰近所述管道定位。所述分布式光纖傳感器的空間分辨率可以小于或等于25m。所述分布式光纖傳感器的長度可以大于或等于 20km。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種管道監(jiān)測設(shè)備，包括:光纖詢問器，所述光纖詢問器被適配為詢問沿管道的路徑部署的光纖并提供分布式聲感測；以及處理器，所述處理器被適配為從所述詢問器接收感測的數(shù)據(jù)，以針對第一特性信號的存在監(jiān)測所述光纖，所述第一特性信號指示所述光纖附近的地面隆陷，并且所述處理器被適配為當(dāng)在所述分布式聲感測中測量到第一特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。
[0019]該設(shè)備可以包括管線監(jiān)測設(shè)備。
[0020]該處理器可以被適配為將所述感測的數(shù)據(jù)與被引入到所述管道中的時變壓力變化進(jìn)行相關(guān)，以確定所述第一特性信號。
[0021]該處理器可以進(jìn)一步被適配為:從所述詢問器接收感測的數(shù)據(jù)，以針對第二特性信號的存在監(jiān)測所述光纖，所述第二特性信號指示所述管道中的壓力波，所述壓力波在遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的兩個方向上沿所述管道移動；以及如果所述第一特性信號與所述第二特性信號相關(guān)，則當(dāng)在所述分布式聲感測中測量到第二特性信號時，確定在所述管線中已經(jīng)發(fā)生故障。
[0022]該管線監(jiān)測設(shè)備可以進(jìn)一步包括沿所述管道(例如管線)的路徑分布的離散聲傳感器的陣列；以及所述處理器被適配為:從所述離散聲傳感器接收數(shù)據(jù)，以針對第三特性信號的存在進(jìn)行監(jiān)測，所述第三特性信號對應(yīng)于可聽撕撕聲；以及如果第三特性信號與第一和/或第二特性信號相關(guān)，則當(dāng)離散聲傳感器檢測到第三特性信號時，確定在所述管線中已經(jīng)發(fā)生故障。
[0023]該管道監(jiān)測設(shè)備還可以包括用于將時變壓力變化引入到所述管道(例如管線)中的流體中的裝置。所述用于將時變壓力變化引入到所述管線中的流體中的裝置可以被適配為在管線中所包含的流體中產(chǎn)生壓力脈沖；以及該處理器可以被適配為:響應(yīng)于所述壓力脈沖從所述詢問器接收感測的數(shù)據(jù)；以及從所述感測的數(shù)據(jù)導(dǎo)出管線狀況簡檔；以及通過將另外的壓力波引入到所述管線中來導(dǎo)出一個或多個另外的管道狀況簡檔；比較管道狀況簡檔以確定管道特性的變化；以及當(dāng)確定存在管線狀況簡檔的變化時，確定在所述管線中已經(jīng)發(fā)生故障。
[0024]還提供了一種包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述方法。
[0025]本發(fā)明可以包括本文提及的特征和/或限制的任意組合，除非這種特征的組合是相互排斥的。
[0026]現(xiàn)在，將參照附圖，作為示例，描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中:
[0027]圖1示意了分布式光纖傳感器的基本組件；
[0028]圖2示出了沿管線的長度布置的光纖傳感器；
[0029]圖3示出了管線和感測光纖的橫截面；
[0030]圖4示出了管線監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出；
[0031]圖5示出了響應(yīng)于模擬氣體管線泄漏而來自DAS傳感器的數(shù)據(jù)；以及
[0032]圖6a_c示出了來自進(jìn)一步試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。
[0033]本發(fā)明的實(shí)施例使用分布式聲感測(DAS)來提供管道的泄漏檢測。分布式聲感測是一種已知類型的感測，其中，將光纖部署為感測光纖，并且利用電磁輻射來重復(fù)詢問光纖，以提供沿其長度對聲活動的感測。典型地，將輻射的一個或多個輸入脈沖發(fā)射到光纖中。通過分析從光纖內(nèi)背向散射的輻射，可以有效地將光纖分成多個離散的感測部分，這些感測部分可以是(但不必須是)鄰接的。在每個離散的感測部分內(nèi)，光纖的機(jī)械擾動(例如由于入射聲波而引起)造成從該部分背向散射的輻射的屬性的變化?？梢詸z測和分析該變化，并使用該變化來給出在該感測部分處對光纖的擾動強(qiáng)度的測量。因此，DAS傳感器有效地充當(dāng)光纖的聲感測部分的線性感測陣列。光纖的感測部分的長度由詢問輻射的特性和對背向散射信號應(yīng)用的處理確定，但是，典型地，可以使用大約幾米至幾十米的量級的感測部分。如本說明書中所使用的那樣，術(shù)語“分布式聲感測”將被視為表示通過詢問光纖來感測以提供沿光纖縱向分布的多個離散的聲感測部分，并且術(shù)語“分布式聲傳感器”應(yīng)當(dāng)被相應(yīng)地解釋。術(shù)語“聲”應(yīng)當(dāng)表示可能導(dǎo)致光纖上的應(yīng)變的改變的任何類型的壓力波或機(jī)械擾動，并且為了避免疑義，術(shù)語“聲”應(yīng)當(dāng)被視為包括超聲和次聲波以及地震波。
[0034]圖1示出了分布式光纖分布式聲感測(DAS)裝置的示意圖。感測光纖104(其可以是諸如在電信應(yīng)用中使用的標(biāo)準(zhǔn)光纖)的長度在一端連接到詢問器106。來自詢問器106的輸出被傳遞到信號處理器108，并且可選地，被傳遞到用戶接口，該用戶接口在實(shí)踐中可以由適當(dāng)指定的PC實(shí)現(xiàn)。感測光纖在長度上可以是很多公里，并且在該示例中大約40km長。
[0035]詢問器106將詢問光信號發(fā)射到感測光纖中，該詢問光信號可以例如包括具有所選頻率模式的一連串脈沖。在DAS傳感器的一個實(shí)施例中，瑞利背向散射的現(xiàn)象導(dǎo)致向光纖中輸入的光的一小部分被反射回到詢問器，在該詢問器中，對其進(jìn)行檢測以提供表示光纖附近的聲擾動的輸出信號。光輸入的形式和檢測方法允許單個連續(xù)光纖在空間上被分解為離散的感測長度。也就是說，在一個感測長度處感測的聲信號可以是基本上與鄰近長度處感測的信號無關(guān)地提供的。本示例中的空間分辨率是大約10m，導(dǎo)致詢問器的輸出采用4000個獨(dú)立數(shù)據(jù)信道的形式?；谄渌愋偷纳⑸涞腄AS傳感器也是已知的。
[0036]該分布式聲傳感器可以例如是諸如在英國專利申請公開N0.2，442，745中描述的分布式聲傳感器，該英國專利申請公開的內(nèi)容通過引用并入本文。如在GB2，442，745中描述的分布式聲傳感器通過確定光纖上的相位變化來確定光纖上的聲感應(yīng)應(yīng)變。將光纖中的相位變化用作對擾動的測量允許光纖上的低頻應(yīng)變被檢測到，這在本發(fā)明的實(shí)施例中是特別有利的。
[0037]這樣，單個感測光纖可以提供感測的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)與鄰近傳感器的復(fù)用陣列類似，被布置在線性路徑中，根據(jù)應(yīng)用，該線性路徑可以是直的或彎曲的。
[0038]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的布置，其中，感測光纖202(以及關(guān)聯(lián)的詢問器和/或處理器204)沿管道的路徑布置，在該示例中，該管道是管線206?？梢詸z測到入射到光纖的感測部分上的聲信號。例如，沿管線206行進(jìn)的壓力脈沖可以由感測光纖202檢測到，并且該壓力脈沖將造成感測光纖的應(yīng)變的局部化改變，這將進(jìn)而影響感測光纖中此時的背向散射輻射的特性。
[0039]該光纖優(yōu)選地被布置為遵循管線的路徑。這樣，光纖的各個離散感測部分直接對應(yīng)于管的縱截面。然而，可以使用其他光纖布置，在這種情況下，可能必須知道光纖相對于管線的布置，以允許管線內(nèi)的跟蹤。光纖可以被定位在管道內(nèi)部或外部，并可以與管壁直接接觸或者不直接接觸。
[0040]圖3示出了管302的橫截面，其中，感測光纖的可能位置能夠檢測該管中的脈沖的響應(yīng)。
[0041]本示例中的管具有1200mm的內(nèi)徑和50mm的碳鋼壁，其承載處于大約80巴(bar)的天然氣。該管可以被埋在表面之下大約l-2m，在特定情形中，該表面可以是地平面或海底。光纖304不意了位于管302的內(nèi)孔內(nèi)的光纖,其倚靠在該管的底部上。光纖306不意了接合到該管外部的光纖，而光纖308示意了位于分開的線纜承載管道310中的光纖，線纜承載管道310位于距氣體輸送管線的中心線大約1.5m。典型地，在安裝管線時放置管道310，以承載通信和/或SCADA線。光纖312示意了被直接埋在地里與管線并排、距管中心線大約Im的光纖。
[0042]將理解的是，對每個不同的光纖安置來說，對源自管內(nèi)的聲信號的所測量到的響應(yīng)將是不同的，并將取決于不同的因素。例如，光纖308所感測到的信號將取決于管302和管道310之間的地的傳輸特性，而感測光纖304和306將較少地受影響。
[0043]光纖優(yōu)選地沿希望其跟蹤的管線的長度延伸。已經(jīng)在達(dá)到和超過40km的光纖長度中演示了分布式聲感測。因而，單個分布式聲傳感器可以提供在40km的管線上的監(jiān)測。一連串的分布式聲傳感器可以被布置以提供在更長長度的管線上的監(jiān)測。對大約80km的量級的管線長度來說，可以沿在光纖的每一端處布置有分布式聲傳感器的光纖的長度使用單個光纖。然而，對更短的管線長度來說，光纖路徑可以沿管線原路返回(double back)，以提供用于監(jiān)測的附加傳感器。[0044]再次參照圖2，示出了管線206，在沿管線206的長度的位置處具有故障208。故障208可以是管壁中的斷裂或者可導(dǎo)致來自管線的流體資產(chǎn)(諸如油/氣)丟失的任何其他故障。
[0045]故障208會使油/氣從管線206流動以泄漏到管線被埋在其中的管線周圍的地里。當(dāng)油/氣聚集或流動到該環(huán)境中時，這種泄漏的油/氣會造成地的局部化膨脹或移動，其被稱作隆陷。這種效應(yīng)將在以高壓承載流體的管道中特別明顯，例如，以高壓沿管線向下輸送氣體以增加流速的氣體管線。高壓氣體在從管線泄漏時將在圍住地面隆陷的地中快速擴(kuò)張。也可以對油管線施壓，并且流動到地中的大容量的油可能造成顯著的地面隆陷。
[0046]管線故障附近的局部化地面隆陷會使局部化應(yīng)變被施加于光纖202。光纖上的這種應(yīng)變會造成光纖內(nèi)的散射點(diǎn)的變化，并在諸如GB2，442，745中所描述的傳感器中會造成路徑長度的變化，從而導(dǎo)致從光纖的相關(guān)截面的可檢測到的相位變化。
[0047]因此，通過詢問光纖202，可以使用分布式聲感測、通過檢測由地面隆陷造成的特性信號來檢測該地面隆陷。典型地，這將是光纖的一個或多個相關(guān)感測部分上的相對強(qiáng)烈的低頻信號。根據(jù)光纖的感測部分的長度，可以將地面隆陷的效應(yīng)局部化到光纖的僅幾個截面。
[0048]如所提及的那樣，典型地，地面隆陷的效應(yīng)將被檢測，作為從DAS傳感器檢測的信號的低頻分量的變化。該地面隆陷可能導(dǎo)致應(yīng)變的連續(xù)變化，這將被反映在DAS傳感器的低頻信號中。低頻響應(yīng)將是低于比如幾百赫茲的頻率處的響應(yīng)，并且最感興趣的響應(yīng)可以處于大約幾十赫茲或更低的頻率，比如低于50Hz或低于10Hz。為了避免疑義，如本說明書中所使用的那樣，術(shù)語低頻響應(yīng)應(yīng)當(dāng)被視為包括DC處的響應(yīng)，其可以指示光纖上的連續(xù)應(yīng)變。
[0049]因此，信號處理器可以分析檢測到的聲信號，并尋找低頻響應(yīng)的任何顯著變化，作為指示光纖上的顯著的相對連續(xù)的應(yīng)變變化，該應(yīng)變變化可以指示地面隆陷。
[0050]為了演示通過使用DAS檢測管線泄漏以檢測指示地面隆陷的信號的能力，對氣體管線故障事件進(jìn)行了仿真。在地里埋入了類似于管道截面的容器，其與壓縮氣體的供給流體連通。在管道的孔上定位了爆裂膜，即，被設(shè)計(jì)為在達(dá)到指定壓力水平時爆裂的膜。利用壓縮氣體來緩慢地對容器增壓，直到達(dá)到爆裂閾值壓力(在該示例中，70巴或7X1010)以及爆裂膜破裂。這仿真了增壓的氣體管線中的突然泄漏。將光纖光纜埋在測試容器附近，并利用DAS詢問器來詢問光纖光纜。
[0051]圖5示出了在對容器增壓且達(dá)到爆裂閾值時檢測到的聲信號的低頻響應(yīng)。圖5示出了低頻信號的一般強(qiáng)度相對于時間的變化?？梢钥吹剑谶_(dá)到爆裂壓力閾值(在50s周圍)之前，低頻信號相對恒定，并僅展示了隨時間逐步發(fā)生的相對較小的變化。然而，當(dāng)膜爆裂時，隨著持續(xù)顯著時間長度的檢測到的強(qiáng)度的快速變化，在檢測到的信號中存在較大擺動。
[0052]圖5中所示的數(shù)據(jù)是使用DAS傳感器在相對有限的動態(tài)范圍的情況下以及在入射應(yīng)變和由此檢測到的強(qiáng)度之間不存在顯著線性的情況下獲取的。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到的那樣，來自光纖的任何給定感測部分的背向散射的強(qiáng)度取決于來自該給定感測部分的隨機(jī)背向散射，并且還取決于由入射應(yīng)變造成的路徑長度變化。在不具有鎖相(即，測量信號的相位的變化未被精確地跟蹤)的DAS傳感器中，較大的應(yīng)變變化可能超過傳感器的動態(tài)范圍。
[0053]圖6a_c示出了從由DAS傳感器檢測到的被釋放到地里的增壓氣體獲取的數(shù)據(jù)，其確定了所測量到的聲信號的相位。圖6a示出了在向容器的流速是每分鐘100標(biāo)準(zhǔn)升(SLPM)時檢測到的返回值。再一次可以看到，在破裂之前，低頻響應(yīng)相對恒定，僅具有相對較低的變化。當(dāng)破裂發(fā)生時，在應(yīng)變中存在突然的增加，然后持續(xù)。這對應(yīng)于導(dǎo)致增加連續(xù)應(yīng)變的地面隆陷。在大約200秒處，該流被停止，并且低頻處增加的強(qiáng)度快速降回到大約先前水平。圖6b示出了來自類似試驗(yàn)的結(jié)果，但具有50SLPM流速?？梢钥吹?，檢測到相同的總體圖案，但是，與圖6a中所示的數(shù)據(jù)相比，低頻信號的強(qiáng)度的相對增加是大約一半。圖6c示出了來自使用了 25SLPM流速的進(jìn)一步試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。再一次，能夠觀察到相同的圖案，雖然地面隆陷由于降低的流速而不那么快。強(qiáng)度的最大增加是在圖6c中所示的數(shù)據(jù)中觀察到的增加的大約一半。
[0054]該數(shù)據(jù)示出:可以通過從DAS傳感器的低頻響應(yīng)中檢測到由漏出到地里的增壓流體產(chǎn)生的地面隆陷。進(jìn)一步可以看到，在具有鎖相的DAS傳感器中，所檢測到的強(qiáng)度變化在定量上與流速相關(guān)，并因此在定量上與地面隆陷的量相關(guān)。
[0055]因此，當(dāng)檢測到低頻響應(yīng)的突然增加并且將其用于指示泄漏時，可以通過查看DAS傳感器的檢測到的強(qiáng)度的變化來估計(jì)泄漏的嚴(yán)重性，即，泄漏流速。
[0056]這種方法的潛在限制在于:如果管線的故障導(dǎo)致流體緩慢泄漏到周圍的地里，則可能難以將由泄漏造成的地面隆陷與地里的自然變化(諸如，可能由太陽能加熱或者進(jìn)入地的水吸收(諸如雨，特別是在地接近飽和的情況下)造成)進(jìn)行區(qū)分。光纖的熱變化也可能導(dǎo)致與由于地面隆陷而引起的信號類似的信號。進(jìn)一步，即使新的泄漏造成可能在正常環(huán)境噪聲之上可檢測到的、突然的、顯著的隆陷，這種事件也可能是一次性事件。只要泄漏繼續(xù)，流體向地里的連續(xù)流動就可以維持地面隆陷的水平。可替換地，流體將趨向于找到某漏出路線，并且，地可以緩慢地沉降到某穩(wěn)態(tài)位置。因此，在泄漏的情況下由于地面隆陷而引起的信號可以是來自光纖的聲響應(yīng)的一次性變化。
[0057]因此，可能期望使用附加的度量來更精確地識別在管線中是否已經(jīng)發(fā)生故障。
[0058]另一種方法可以是:針對管線中的壓力脈沖來監(jiān)測管線，該壓力脈沖可能由管線206中的突然斷裂/故障或泄漏造成。由突然故障造成的這種結(jié)果壓力脈沖可以由感測光纖202檢測，并可以用于識別和/或定位故障208的源并因此識別和/或定位故障208的位置。
[0059]由故障208生成的壓力脈沖將在遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的沿著管的兩個方向上行進(jìn)。管線206充當(dāng)波導(dǎo)，并且該壓力脈沖可以在未被過度衰減的情況下行進(jìn)數(shù)十公里。
[0060]當(dāng)壓力脈沖經(jīng)過任何特定長度的管時，其造成可由分布式光纖傳感器202/204檢測到的聲擾動。
[0061]圖4示出了柱狀圖和關(guān)聯(lián)的瀑布圖，其示意了響應(yīng)于在鄰近管線中傳播的壓力脈沖的分布式光纖傳感器輸出。圖4中的數(shù)據(jù)由管道中的感測光纖產(chǎn)生。柱狀圖和瀑布圖的X軸是沿感測光纖(在這種情況下，其具有大約40km的總體長度)的長度的位置。由于光纖具有遵循管線的路徑，因而X軸也對應(yīng)于沿管線的位置。
[0062]柱狀圖以時刻示出了從感測光纖返回的所感測到的聲信號的幅度。為了能夠查看所有4000個信道，圖中的每個條表示來自IOm截面的組的峰值幅度。如果期望的話，可以查看各個IOm截面。下部的曲線圖是具有0.05秒更新速率的瀑布圖的表示，其示出了聲強(qiáng)度相對于距離和時間的變化。沿瀑布的y軸繪制時間，其中，在頂部處繪制最近的數(shù)據(jù)。再一次，X軸是沿光纖的距離，并因此是沿管線的距離，以及聲強(qiáng)度。這里為了解釋的目的，可以認(rèn)為圖4的瀑布示出了作為沿光纖的距離的函數(shù)的聲擾動相對于時間的變化。
[0063]可以從瀑布圖中看到兩個主要特征。第一個特征是在402處向著曲線圖左側(cè)的恒定聲擾動的區(qū)域，其對應(yīng)于感測光纖的大約4000m的長度。這可歸因于位于光纖的該截面上的工業(yè)單元，其產(chǎn)生穩(wěn)定的振動噪聲。其次，遠(yuǎn)離該工業(yè)單元的恒定噪聲，可以看到明顯的人字形(即V形)圖案，在區(qū)域404中最清楚。該人字形圖案是在管線中傳播的壓力波的存在的特性信號。
[0064]人字形的頂點(diǎn)位于沿光纖的點(diǎn)406處，對應(yīng)于壓力脈沖的原點(diǎn)，對于由于管線故障而引起的壓力脈沖，該原點(diǎn)對應(yīng)于故障點(diǎn)208。曲線圖的“V”形對應(yīng)于在遠(yuǎn)離脈沖源的兩個方向上沿管移動的壓力脈沖，并且“V”形的斜率對應(yīng)于管內(nèi)所包含的增壓流體中的聲速，在這種情況下，其為大約^Oms—1 (假定光纖的聲信道沿管線的路徑均勻地分布)。
[0065]因此，可以看到，使用分布式聲傳感器可在管線中清楚地檢測到由突然管線故障造成的壓力脈沖。
[0066]管線中脈沖的傳播還可以潛在地提供與泄漏的性質(zhì)有關(guān)的一些信息，即，相對強(qiáng)度可以潛在地指示泄漏的嚴(yán)重性。此外，在發(fā)生管線故障時流體的流速或溫度的任何快速變化可能影響壓力脈沖的傳播速度，并因而更改在瀑布圖中可觀察到的“V”特征的總體形狀。
[0067]如將對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的那樣，可以使用相對簡單的算法將瀑布圖中的V形傳播特征(或者等效地，從公共原點(diǎn)在相反方向上沿管線行進(jìn)的兩個移動的聲擾動)用作檢測特征。
[0068]在本發(fā)明的實(shí)施例中， 為了檢測管線中的故障，監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測地面隆陷以及管線中突然壓力脈沖的存在這兩者。例如，可以一起使用對在管線中傳播的自發(fā)壓力脈沖的檢測、后跟對指示地面隆陷的信號的檢測，來在比單獨(dú)使用任一技術(shù)具有更好的辨別力的情況下識別泄漏。這種系統(tǒng)可以確定地面隆陷和壓力波的相應(yīng)原點(diǎn)，并比較這兩個位置。如果這兩個位置是一致的或者落在預(yù)定范圍內(nèi)，則可以假定造成地面膨脹的事件和壓力脈沖相聯(lián)系，并且因而可以以更大的確定性檢測管線中的故障。預(yù)定范圍可以是IOOm或更小，并且更優(yōu)選地，可以是50m或更小。該方法還可以涉及比較檢測壓力脈沖和地面隆陷的相對時間。確定壓力脈沖的原點(diǎn)還可以包括確定壓力脈沖的原點(diǎn)時間。然后，可以將首先生成壓力脈沖的時間與檢測到指示地面隆陷的信號的時間相比較。
[0069]雖然上面描述了能夠檢測管線中的突然故障的可能性，但是如果該故障是漸變故障，其中相對少量的油/氣漏出管并滲透到管線的故障點(diǎn)周圍的地里，并且未提供足夠大以檢測到的沿管線向下的壓力波，那么可能未檢測到漸變故障。
[0070]因此，可能期望利用對特性V形的檢測的附加或可替換的度量來更精確地識別是否在管線中已經(jīng)發(fā)生故障。
[0071]一種這樣的方法可以是檢測從管線漏出的油/氣的噪聲。增壓油或氣從管線的漏出可能造成噪聲，例如可聽撕撕型聲音。因此，在與對音響噪聲的增大且持續(xù)的增加的檢測相同的位置處對地面隆陷的檢測可以指示泄漏?？梢酝ㄟ^使用沿管線的路徑定位的離散聲傳感器(例如麥克風(fēng))的附加陣列來監(jiān)測噪聲，例如與泄漏相關(guān)聯(lián)的撕撕聲，盡管在優(yōu)先實(shí)施例中，使用離散聲傳感器的離散感測信道來針對與泄漏相關(guān)聯(lián)的噪聲進(jìn)行監(jiān)測。該方法可以包括針對具有例如與例如高壓氣體從管線的漏出相關(guān)聯(lián)的特定頻率的噪聲簽名進(jìn)行監(jiān)測。
[0072]如將對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的那樣，可以以多種方式確定撕撕聲的位置。
[0073]在本發(fā)明的實(shí)施例中，為了檢測管線中的故障，監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測地面隆陷、管線中突然壓力脈沖的存在和/或指示流體從管線的漏出的噪聲(諸如可聽撕撕聲)的存在。這種系統(tǒng)可以確定地面隆陷、壓力波和撕撕聲的相應(yīng)原點(diǎn)，并可以比較這些位置中的兩個或更多個。如果這些位置中的兩個或更多個是一致的或者落入預(yù)定范圍內(nèi)，則可以假定造成地面膨脹的事件和壓力脈沖相聯(lián)系，并且因此可以以更大的確定性檢測管線中的故障。該預(yù)定范圍可以是IOOm或更小，并且更優(yōu)選地，可以是50m或更小。還可以將指示各種度量的信號的檢測時間進(jìn)行相關(guān)。
[0074]可以使用上面討論的所有度量來連續(xù)處理來自分布式聲傳感器的返回值。然而，在一些實(shí)施例中，最初可以使用這些度量中的僅一些來處理返回值。例如，如果最初檢測到指示地面隆陷的信號，那么隨后可以處理來自光纖的相同截面的返回值以查找指示從管線漏出的流體的增加的聲擾動，和/或可以處理來自首先檢測到可能的地面隆陷的時間周圍的返回值以查找在相反方向上流動的壓力脈沖的傳播。這可以涉及:在至少短時間段內(nèi)緩沖所有數(shù)據(jù)，使得然后在光纖的特定位置處檢測到一個度量的情況下，可以使用其他度量來分析針對該光纖截面的相關(guān)緩沖信號。
[0075]因此，本發(fā)明的實(shí)施例可以使用指示管線故障的一個或多個度量作為正常處理的一部分，并且，如果檢測到指示潛在故障的信號，那么可以執(zhí)行使用一個或多個附加度量的隨后處理，以幫助將該檢測分類為管線故障或不是管線故障。僅最初使用某度量可以減少正常處理負(fù)擔(dān)，但是顯然，應(yīng)當(dāng)使用最可靠的度量。例如，如果每個顯著的故障產(chǎn)生可檢測到的壓力脈沖(通過檢測從故障點(diǎn)在相反方向上在管線中移動的兩個脈沖)，那么可以將其用作可能故障的最初指示。為了減少假警報(bào)的可能性，對壓力脈沖的檢測可能導(dǎo)致用于檢測相同附近區(qū)域中的地面隆陷以及可選地檢測諸如撕撕之類的噪聲的存在的處理。
[0076]在一些實(shí)例中，還可以將來自DAS傳感器的數(shù)據(jù)與來自其他傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)，以檢測泄漏。這種其他傳感器可以包括溫度傳感器(諸如光纖分布式溫度傳感器)、流速監(jiān)測器(在管道內(nèi))和/或加速度計(jì)等中的一個或多個。如果存在溫度的突變(針對漏出增壓氣體的冷卻、針對漏出加熱油的加熱)、或流的突然下降、或突然加速，并且位置和時間與DAS度量中的任一個相關(guān)，則這可以指示泄漏。
[0077]可用于更精確地檢測管線中故障的存在的另一種方法是:將時變壓力變化引入到管線中的流體中(例如，將壓力波循環(huán)引入到管線中)，并且使用分布式聲感測來測量對該壓力波的聲響應(yīng)。特別地，該方法可以涉及針對指示地面隆陷的信號中的對應(yīng)變化進(jìn)行監(jiān)測。
[0078]如上所述，在埋藏的管線中存在泄漏的情況下，增壓油或氣向周圍的地里的漏出可能造成地面隆陷，但是這種地面隆陷可能是一次性事件。本發(fā)明的該實(shí)施例將時變壓力引入到管線中的流體。[0079]如本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到的那樣，由于泄漏而從管線漏出到地里的流體的量將取決于泄漏的性質(zhì)，而且還取決于管線的相關(guān)截面中流體的壓力。如果管線內(nèi)的壓力以時變方式變化，則這些壓力變化將趨向于沿管線傳播。因此，在具有泄漏的管線的截面處流體的壓力也會以基本上相同的方式變化。因此，流動到周圍的地里的流體的量也會變化，這會對地面隆陷的量具有對應(yīng)的影響。因此，造成在管線內(nèi)流體的壓力的時間變化可能導(dǎo)致由于地面隆陷而引起的低頻應(yīng)變信號的對應(yīng)時間變化。因此，通過將指示地面隆陷的信號與管線內(nèi)壓力的時間變化進(jìn)行相關(guān)，可以將由于來自泄漏的地面隆陷而引起的信號與由于背景效應(yīng)(諸如，天氣相關(guān)的地面隆陷或光纖的熱變化)而引起的信號進(jìn)行鑒別。
[0080]因此，該實(shí)施例可以包括利用時變分量針對指示地面隆陷的信號進(jìn)行監(jiān)測。該方法可以包括將來自光纖的信道的信號與指示管線中的時變壓力變化的信號進(jìn)行相關(guān)。
[0081]可以通過改變泵站處的控制參數(shù)等等來容易地實(shí)現(xiàn)以這種方式改變管線中流體的壓力。然而，顯然，壓力變化應(yīng)當(dāng)保持處于管線的安全操作界限內(nèi)。因此，壓力變化可以涉及周期性地減小管線內(nèi)的壓力。
[0082]為了允許針對泄漏進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，可以在管線的正常操作期間施加時變壓力變化，并且因此，如上所述，可以在考慮壓力變化的情況下(即，通過將低頻響應(yīng)與壓力變化進(jìn)行相關(guān))分析來自光纖的返回值。然而，與相對穩(wěn)定壓力處的操作相比，對管線施加壓力變化可以潛在地降低流速，和/或管線內(nèi)的壓力變化可以增加各種管線組件上的應(yīng)力。因此，為了減少管線內(nèi)的壓力變化的量，可以僅周期性地施加壓力變化。可以以所設(shè)置的間隔引入壓力變化，以檢驗(yàn)泄漏。例如，不時地，可以在特定測試持續(xù)時間內(nèi)將循環(huán)壓力變化施加于管線中的流體。在該時間期間，可以將來自分布式聲傳感器的聲信道的信號與壓力變化進(jìn)行相關(guān)，以檢測泄漏。附加地或可替換地，可以采用另一種方法來不斷地針對故障監(jiān)測管線，諸如上述其他實(shí)施例中的任一個，并且，在檢測到可能的泄漏的情況下，可以將壓力變化引入到管線中的流體中，并將該壓力變化與來自分布式聲傳感器的信號進(jìn)行相關(guān)，以幫助確認(rèn)是否已經(jīng)發(fā)生泄漏。
[0083]在可以將壓力變化引入到管線中的流體中以確定泄漏的實(shí)施例中，可以附加地使用對壓力脈沖的聲響應(yīng)來確定管線的狀況簡檔。因此，該方法可以包括:將壓力脈沖引入到管線中；以及詢問沿管線的路徑定位的光纖。通過測量對沿管線的壓力脈沖的響應(yīng)，可以導(dǎo)出作為管線的當(dāng)前狀態(tài)的特性的管線狀況簡檔。
[0084]通過引入另外的壓力脈沖并導(dǎo)出另外的管線狀況簡檔，可以確定管線的狀況的任何變化。
[0085]如果在管線中發(fā)生故障，則所測量到的管線特性會改變。通過周期性地沿管線向下發(fā)送壓力脈沖并監(jiān)測對該壓力脈沖的響應(yīng)，可以通過比較當(dāng)前測量的管線狀況簡檔與預(yù)期的管線狀況簡檔來確定管線中的任何故障。可以使用將對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的方法來確定管道特性的變化的縱向位置。
[0086]在本發(fā)明的實(shí)施例中，為了檢測管線中的故障，監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測地面隆陷、管線中的突然壓力脈沖的存在、和/或可聽撕撕聲和/或管道狀況簡檔的存在。這種系統(tǒng)可以確定地面隆陷、壓力波、可聽撕撕聲的相應(yīng)原點(diǎn)以及管道狀況簡檔的變化的位置，并可以比較這些位置中的兩個或更多個。如果這些位置中的兩個或更多個是一致的或者落入預(yù)定范圍內(nèi)，則可以假定造成地面膨脹的事件和壓力脈沖相聯(lián)系，并且因此可以以更大的確定性檢測管線中的故障。該預(yù)定范圍可以是IOOm或更小，并且更優(yōu)選地，可以是50m或更小。
[0087]監(jiān)測對被引入到管線中的聲壓力刺激的響應(yīng)還可以用于通過檢測管線內(nèi)的流速的變化來確定泄漏。在泄漏時，流體會從管線漏出。因此，與泄漏上游的流速相比，在泄漏的下游，流體流速可能降低。流體的流速將對在管線的流體中傳播的任何壓力脈沖的傳播速度具有較小影響。通過監(jiān)測對管線中的聲刺激的響應(yīng)，可以監(jiān)測管線中流體的流速，并且因此可以使用流速的突變的任何區(qū)域來指示泄漏。
[0088]在相對簡單的實(shí)施例中，可以監(jiān)測壓力脈沖沿管線的傳播的速率，并且可以使用傳播速度的任何相對突然的變化作為對泄漏的指示。當(dāng)然，將意識到的是，例如由于溫度變化而引起的管線中的流體內(nèi)的聲速的變化會導(dǎo)致壓力脈沖的檢測到的傳播速度的變化，但是這種變化可以預(yù)期是相對漸變的。為了計(jì)及聲速變化，可以在管線的相同伸展上監(jiān)測在管線中在兩個方向上行進(jìn)的脈沖的傳播速率。在這種情況下，對在與流相同的方向上行進(jìn)的脈沖和與流相對地行進(jìn)的脈沖這兩者來說，聲速將是相同的。然而，在與流速相關(guān)的兩個方向上的傳播的速率中將存在差異。
[0089]在另一個實(shí)施例中，可以在管線中的兩個方向上都引起給定頻率處的壓力波，以創(chuàng)建駐波。駐波的波節(jié)和/或波腹的位置將取決于頻率，并且還取決于流速。因此，檢測管線的各種截面中的波節(jié)/波腹之間的距離可以指示這些截面中的流速。
[0090]如將理解的那樣，可以隔離地或以任何適當(dāng)組合使用上述用于檢測管線中的故障的方法中的任一種，以滿足特定管線上的感測需求。還可以將上述方法中的任一種與用于檢測管線泄漏(例如諸如，測量溫度變化和/或使用流速檢測器等等)的其他非聲學(xué)方法進(jìn)行組合。
[0091]將理解的是，上面僅僅通過示例描述了本發(fā)明，并且可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行對細(xì)節(jié)的修改。
[0092]可以獨(dú)立地或以任何適當(dāng)組合提供說明書以及(在適當(dāng)時)權(quán)利要求和附圖中公開的每個特征。
【權(quán)利要求】
1.一種監(jiān)測流體承載管道的方法，包括: 詢問沿所述管道的路徑定位的光纖以提供分布式聲感測； 針對第一特性信號的存在，沿所述光纖的長度監(jiān)測多個離散縱向感測部分處的聲信號，所述第一特性信號指示所述光纖附近的地面隆陷；以及 當(dāng)在所述分布式聲感測中檢測到第一特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一特性信號包括來自所述光纖的感測部分的聲響應(yīng)的低頻分量的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括: 確定低頻響應(yīng)中的變化的程度；以及估計(jì)泄漏流速。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括: 通過確定所述光纖中所述第一特性信號的原點(diǎn)位置來確定所述管道中故障的位置。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括: 將時變壓力變化引入到所述管線中的流體中；以及 將所述多個離散縱向截面處的聲信號與時變壓力信號進(jìn)行相關(guān)，以確定所述第一特性信號。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求`所述的方法，進(jìn)一步包括: 針對第二特性信號的存在，沿所述光纖的長度監(jiān)測多個離散縱向感測部分處的聲信號，所述第二特性信號指示所述管道中的壓力波，所述壓力波在遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的兩個方向上沿所述管道移動； 如果所述第一特性信號與所述第二特性信號相關(guān)，則當(dāng)在所述分布式聲感測中測量到第二特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述相關(guān)包括: 確定所述光纖中所述第一特性信號的原點(diǎn)位置； 確定所述光纖中所述第二特性信號的原點(diǎn)位置；以及 比較第一和第二位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中當(dāng)所述第一和第二位置被確定為處于預(yù)定范圍內(nèi)時，確定已經(jīng)發(fā)生故障。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述預(yù)定范圍小于50m。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括: 針對第三特性信號的存在，沿所述光纖的長度監(jiān)測多個離散縱向感測部分中的每一個處的聲信號，所述第三特性信號指示從所述管道漏出的流體的噪聲；以及 如果第三特性信號與所述第一和/或第二特性信號相關(guān)，則當(dāng)離散的聲傳感器測量到第三特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第三特性信號對應(yīng)于可聽撕撕聲。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中所述相關(guān)包括: 基于哪個縱向感測部分檢測到所述第三特性信號來確定所述第三特性信號的原點(diǎn)位置； 確定所述光纖中所述第一特性信號的原點(diǎn)位置，和/或確定所述光纖中所述第二特性信號的原點(diǎn)位置；以及將所確定的第三位置與所述第一和/或第二位置進(jìn)行比較。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中當(dāng)所述第三位置以及所述第一和/或第二位置被確定為處于預(yù)定范圍內(nèi)時，確定已經(jīng)發(fā)生故障。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述預(yù)定范圍小于50m。
15.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)測所述流體承載管道，所述監(jiān)測包括: 將壓力脈沖引入到所述管道中； 在分布式聲傳感器的多個離散縱向感測部分中的每一個處監(jiān)測對所述壓力脈沖的響應(yīng)； 從所述多個測量導(dǎo)出管道狀況簡檔； 通過將另外的壓力脈沖引入到所述管道中來導(dǎo)出一個或多個另外的管道狀況簡檔；以及 比較管道狀況簡檔以確定管道特性的變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，包括:確定管道特性的變化的縱向位置；以及將管道特性的變化的位置與所述第一特性信號的原點(diǎn)位置進(jìn)行相關(guān)。
17.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包括: 針對第四特性信號的存在，響應(yīng)于聲刺激，沿所述光纖的長度監(jiān)測多個離散縱向感測部分中的每一個處的聲信號，所述第四特性信號指示流速的變化；以及 如果所述第三特性信號與所述第一和/或第二特性信號相關(guān)，則當(dāng)離散的聲傳感器測量到第四特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。
18.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述方法包括:分析所述管道中壓力脈沖的傳播速率，以檢測傳播速度的突變。
19.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述光纖位于所述管道內(nèi)。
20.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述光纖鄰近所述管道定位。
21.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述分布式光纖傳感器的空間分辨率小于或等于25m。
22.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法,其中所述分布式光纖傳感器的長度大于或等于 20km。
23.一種管線監(jiān)測設(shè)備，包括: 光纖詢問器，所述光纖詢問器被適配為詢問光纖并提供分布式聲感測；以及處理器，所述處理器被適配為從所述詢問器接收感測的數(shù)據(jù)，以針對第一特性信號的存在監(jiān)測所述光纖，所述第一特性信號指示所述光纖附近的地面隆陷，并且所述處理器被適配為當(dāng)在所述分布式聲感測中測量到第一特性信號時，確定在所述管道中已經(jīng)發(fā)生故障。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的管線監(jiān)測設(shè)備，其中所述處理器進(jìn)一步被適配為將所述感測的數(shù)據(jù)與被引入到所述管道中的時變壓力變化進(jìn)行相關(guān)，以確定所述第一特性信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或權(quán)利要求24所述的管線監(jiān)測設(shè)備，其中所述處理器進(jìn)一步被適配為:從所述詢問器接收感測的數(shù)據(jù)，以針對第二特性信號的存在監(jiān)測所述光纖，所述第二特性信號指示所述管道中的壓力波，所述壓力波在遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的兩個方向上沿所述管道移動；以及如果所述第一特性信號與所述第二特性信號相關(guān)，則當(dāng)在所述分布式聲感測中測量到第二特性信號時，確定在所述管線中已經(jīng)發(fā)生故障。
26.根據(jù)權(quán)利要求23至25中任一項(xiàng)所述的管線監(jiān)測設(shè)備，其中 所述處理器被適配為:從詢問器接收感測的數(shù)據(jù)，以針對第三特性信號的存在進(jìn)行監(jiān)測，所述第三特性信號對應(yīng)于可聽撕撕聲；以及如果第三特性信號與第一和/或第二特性信號相關(guān)，則當(dāng)離散聲傳感器測量到第三特性信號時，確定在所述管線中已經(jīng)發(fā)生故障。
27.根據(jù)權(quán)利要求23至26中任一項(xiàng)所述的管線監(jiān)測設(shè)備，進(jìn)一步包括: 用于將時變壓力變化引入到所述管線中的流體中的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的管線監(jiān)測設(shè)備，其中: 所述用于將時變壓力變化引入到所述管線中的流體中的裝置被配置成將壓力脈沖引入到所述管線中的流體中；以及 所述處理器被適配為:響應(yīng)于所述壓力脈沖從所述詢問器接收感測的數(shù)據(jù)；以及從所述感測的數(shù)據(jù)導(dǎo)出管線狀況簡檔；以及通過將另外的壓力波引入到所述管線中來導(dǎo)出一個或多個另外的管道狀況簡檔；比較管道狀況簡檔以確定管道特性的變化；以及當(dāng)確定存在管線狀況簡檔的變化時，確定在所述管線中已經(jīng)發(fā)生故障。
29.—種包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述的方法。
30.一種實(shí)質(zhì)上如本 文中參照附圖描述的管線監(jiān)測設(shè)備和方法。
【文檔編號】G01M3/24GK103492849SQ201280011217
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月1日
【發(fā)明者】A·戈德弗里, P·N·溫德 申請人:光學(xué)感應(yīng)器控股有限公司