管道泄漏检测方法和装置转让专利

申请号 : CN201710398864.7

文献号 : CN108980630B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 黄伟东郭代飞

申请人 : 西门子(中国)有限公司

摘要 :

提供一种管道泄漏检测方法和装置,用于针对一个管道系统中的至少一条管道进行管道泄漏检测,以通过简单的硬件收集数据,并实现对管道泄漏的有效检测。所述方法包括:获取所述至少一条管道中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值;针对所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量;根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道是否发生泄漏。

权利要求 :

1.管道泄漏检测方法,其特征在于,所述方法用于针对一个管道系统(10)中的至少一条管道(101)进行管道泄漏检测,所述方法包括:获取所述至少一条管道(101)中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值;

针对所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量;

根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道(101)是否发生泄漏;

根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道(101)是否发生泄漏之前,所述方法还包括:在所述管道(101)未发生泄漏的情况下,针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别确定所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值的变化量,作为每一种性能参数在该时刻的参数值变化量,对于所述至少两个时刻中的任一时刻,将确定的每一种性能参数在该时刻的参数值变化量,组成一个该时刻的参数值变化量组合,对所述至少两个时刻中各时刻各自对应的参数值变化量组合进行聚类分析,得到至少一个聚类中心点;

所述根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道(101)是否发生泄漏,包括:将所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,转换为空间维度与所述聚类中心点的空间维度一致的多维数据点,判断所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离,是否超出对应聚类中心点的设定阈值,若所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离均超出对应聚类中心点的设定阈值,则确定所述至少一条管道(101)中存在发生泄漏的管道(101)。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述至少一条管道(101)中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值,包括:采用第一周期,周期性获取所述至少一条管道(101)中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

采用第二周期,周期性针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别获取所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值;

其中,所述第一周期与所述第二周期相等,或所述第一周期与所述第二周期不相等。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值是在所述管道(101)的同一位置不同时刻获取的。

5.管道泄漏检测装置,其特征在于,用于针对一个管道系统(10)中的至少一条管道(101)进行管道泄漏检测,包括:一个获取单元(201),用于获取所述至少一条管道(101)中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值;

一个处理单元(202),用于针对所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定所述获取单元(201)获取的当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量,并根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道(101)是否发生泄漏;

所述处理单元(202),还用于:根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道(101)是否发生泄漏之前,在所述管道(101)未发生泄漏的情况下,针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别确定所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值的变化量,作为该时刻的参数值变化量,对于所述至少两个时刻中的任一时刻,将确定的每一种性能参数在该时刻的参数值变化量,组成一个该时刻的参数值变化量组合,对所述至少两个时刻中各时刻各自对应的参数值变化量组合进行聚类分析,得到至少一个聚类中心点;

所述处理单元(202),具体采用如下方式根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道(101)是否发生泄漏:将所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,转换为空间维度与所述聚类中心点的空间维度一致的多维数据点,判断所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离,是否超出对应聚类中心点的设定阈值,若所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离均超出对应聚类中心点的设定阈值,则确定所述至少一条管道(101)中存在发生泄漏的管道(101)。

6.如权利要求5所述的管道泄漏检测装置,其特征在于,所述获取单元(201),采用如下方式获取所述至少一条管道(101)中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值:采用第一周期,周期性获取所述至少一条管道(101)中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值。

7.如权利要求6所述的管道泄漏检测装置,其特征在于,所述获取单元(201),还用于:

采用第二周期,周期性针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别获取所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值;

其中,所述第一周期与所述第二周期相等,或所述第一周期与所述第二周期不相等。

8.如权利要求5~7任一项所述的管道泄漏检测装置,其特征在于,所述至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值是所述获取单元(201)在所述管道(101)的同一位置不同时刻获取的。

9.管道泄漏检测装置,其特征在于,包括:

至少一个存储器(301),用于存储机器可读指令;

至少一个处理器(302),用于调用所述机器可读指令,执行如权利要求1~4任一项所述的方法。

10.一种机器可读介质,其特征在于,所述机器可读介质上存储有机器可读指令,所述机器可读指令在被处理器执行时,使所述处理器执行权利要求1~4中任一项所述的方法。

说明书 :

管道泄漏检测方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及工业技术领域,尤其涉及一种管道泄漏检测方法和装置。

背景技术

[0002] 在工厂和公共基础设施中,管道传输作为一种最常用的流体输送方式,具有高效率、低成本以及安全稳固等特性,广泛用于石油、天然气和城市用水等流体的输送。
[0003] 然而,管道泄漏会导致经济损失、设备损坏,甚至人员伤亡,故需要进行有效的管道泄漏的检测。目前,进行管道泄漏检测的技术主要有负压波法、流量平衡法和压力梯形法等。但是实际工程中输送流体的管道一般都是由很多支路形成的管网,并不是单一的管道,例如在很多大型的工厂设备中,一般是由一个主管路连接多个不同的支路。在较复杂的管网中进行管道泄漏检测若应用目前进行管道泄漏检测的这些方法,或者需要额外配置较高成本的复杂硬件,再或者能够达到的检测精度较低。
[0004] 例如应用流量平衡法进行管道泄漏检测时,是基于管道进口与管道出口流量平衡的机理进行检测的,需要在管网中各个管道的进口和出口分别设置流量检测装置。再例如,负压波法是基于压力信号进行管道泄漏检测的,然而压力信号在复杂的管网中传输时,会受到工况扰动和系统噪声等因素的影响,使得泄漏检测的灵敏度以及精度降低。
[0005] 总之,目前没有一种检测方案能够实现简单有效的检测,且无需配置复杂硬件。

发明内容

[0006] 有鉴于此,本发明实施例提供一种管道泄漏检测方法和装置,用以通过简单的硬件收集数据,并实现对管道泄漏的有效检测。
[0007] 第一方面,本发明实施例提供一种管道泄漏检测方法,所述方法用于针对一个管道系统中的至少一条管道进行管道泄漏检测,所述方法包括:获取所述至少一条管道中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值;针对所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量;根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道是否发生泄漏。
[0008] 本发明实施例提供的方案中,用于管道泄漏检测分析的数据,是通过获取管道所传输流体的性能参数的参数值确定的,而管道所传输流体的性能参数的参数值可利用管道系统中目前已有的流体性能参数检测装置获取,例如采用传感器检测,不需改造管路,可通过简单的硬件获取用于管道泄漏检测分析的数据,成本较低。并且,本发明实施例中进行管道泄漏检测过程中,是基于管道所传输流体的性能参数在相邻两个时刻的参数值进行分析的,故可以一定程度上避免工况扰动和系统噪声等因素的影响,提高泄漏检测的准确性。
[0009] 可选的,根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道是否发生泄漏之前,所述方法还包括:针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别确定所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值的变化量,作为每一种性能参数在该时刻的参数值变化量;对于所述至少两个时刻中的任一时刻,将确定的每一种性能参数在该时刻的参数值变化量,组成一个该时刻的参数值变化量组合;对所述至少两个时刻中各时刻各自对应的参数值变化量组合进行聚类分析,得到至少一个聚类中心点。
[0010] 本发明实施例提供的上述进行聚类分析的方案中,并不限定性能参数的种类以及数量,可通过学习获取到用于检测管道泄漏的性能参数,故本发明实施例提供的上述方案灵活性较高,可以应用于复杂的管网中管道泄漏检测场景,也可以应用于结构相对简单的管线中管道泄漏检测场景,还可以用于其他类似的场景,例如液体设备性能测试,判断管道的阻塞程度等。
[0011] 可选的,所述根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道是否发生泄漏,包括:将所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,转换为空间维度与所述聚类中心点的空间维度一致的多维数据点;判断所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离,是否超出对应聚类中心点的设定阈值;若所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离均超出对应聚类中心点的设定阈值,则确定所述至少一条管道中存在发生泄漏的管道。
[0012] 本发明实施例中通过判断多维数据点与聚类中心点之间的距离是否超出设定阈值,可确定所述至少一条管道中存在发生泄漏的管道,提高了泄漏检测精度,并可根据检测精度为对应聚类中心点设置阈值。
[0013] 可选的,可采用第一周期,周期性获取所述至少一条管道中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值,以保证参数值获取的准确度。
[0014] 进一步的,可采用第二周期,周期性针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别获取所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值;其中,所述第一周期与所述第二周期相等,或所述第一周期与所述第二周期不相等,使得参数值的获取灵活性较高。
[0015] 可选的,所述至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值是在所述管道的同一位置不同时刻获取的,以定位泄漏位置。
[0016] 第二方面,本发明实施例提供一种管道泄漏检测装置,用于针对一个管道系统中的至少一条管道进行管道泄漏检测,包括:
[0017] 一个获取单元,用于获取所述至少一条管道中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值。
[0018] 一个处理单元,用于针对所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定所述获取单元获取的当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量,并根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道是否发生泄漏。
[0019] 本发明实施例提供的管道泄漏检测装置,用于管道泄漏检测分析的数据,是通过获取管道所传输流体的性能参数的参数值确定的,而管道所传输流体的性能参数的参数值可利用管道系统中目前已有的流体性能参数检测装置获取,例如采用传感器检测,不需改造管路,可通过简单的硬件获取用于管道泄漏检测分析的数据,成本较低。并且,本发明实施例中进行管道泄漏检测过程中,是基于管道所传输流体的性能参数在相邻两个时刻的参数值进行分析的,故可以一定程度上避免工况扰动和系统噪声等因素的影响,提高泄漏检测的准确性。
[0020] 可选的,所述处理单元,还用于:根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道是否发生泄漏之前,针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别确定所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值的变化量,作为该时刻的参数值变化量;对于所述至少两个时刻中的任一时刻,将确定的每一种性能参数在该时刻的参数值变化量,组成一个该时刻的参数值变化量组合;对所述至少两个时刻中各时刻各自对应的参数值变化量组合进行聚类分析,得到至少一个聚类中心点。
[0021] 本发明实施例提供的上述进行聚类分析的方案中,并不限定性能参数的种类以及数量,可通过学习获取到用于检测管道泄漏的性能参数,故本发明实施例提供的上述方案灵活性较高,可以应用于复杂的管网中管道泄漏检测场景,也可以应用于结构相对简单的管线中管道泄漏检测场景,还可以用于其他类似的场景,例如液体设备性能测试,判断管道的阻塞程度等。
[0022] 可选的,所述处理单元,具体采用如下方式根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道是否发生泄漏:将所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,转换为空间维度与所述聚类中心点的空间维度一致的多维数据点;判断所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离,是否超出对应聚类中心点的设定阈值;若所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离均超出对应聚类中心点的设定阈值,则确定所述至少一条管道中存在发生泄漏的管道。
[0023] 本发明实施例中通过判断多维数据点与聚类中心点之间的距离是否超出设定阈值,可确定所述至少一条管道中存在发生泄漏的管道,提高了泄漏检测精度,并可根据检测精度为对应聚类中心点设置阈值。
[0024] 可选的,所述获取单元,采用如下方式获取所述至少一条管道中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值:采用第一周期,周期性获取所述至少一条管道中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值,以保证参数值获取的准确度。
[0025] 可选的,所述获取单元,还用于:采用第二周期,周期性针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别获取所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值;其中,所述第一周期与所述第二周期相等,或所述第一周期与所述第二周期不相等,使得参数值的获取灵活性较高。
[0026] 可选的,所述至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值是所述获取单元在所述管道的同一位置不同时刻获取的,以定位泄漏位置。
[0027] 第三方面,本发明实施例提供一种管道泄漏检测装置,包括:至少一个存储器,用于存储机器可读指令;至少一个处理器,用于调用所述机器可读指令,执行如下功能:
[0028] 获取所述至少一条管道中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值;针对所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量;根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道是否发生泄漏。
[0029] 本发明实施例提供的方案中,用于管道泄漏检测分析的数据,是通过获取管道所传输流体的性能参数的参数值确定的,而管道所传输流体的性能参数的参数值可利用管道系统中目前已有的流体性能参数检测装置获取,例如采用传感器检测,不需改造管路,可通过简单的硬件获取用于管道泄漏检测分析的数据,成本较低。并且,本发明实施例中进行管道泄漏检测过程中,是基于管道所传输流体的性能参数在相邻两个时刻的参数值进行分析的,故可以一定程度上避免工况扰动和系统噪声等因素的影响,提高泄漏检测的准确性。
[0030] 可选的,根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道是否发生泄漏之前,所述方法还包括:针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别确定所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值的变化量,作为每一种性能参数在该时刻的参数值变化量;对于所述至少两个时刻中的任一时刻,将确定的每一种性能参数在该时刻的参数值变化量,组成一个该时刻的参数值变化量组合;对所述至少两个时刻中各时刻各自对应的参数值变化量组合进行聚类分析,得到至少一个聚类中心点。
[0031] 本发明实施例提供的上述进行聚类分析的方案中,并不限定性能参数的种类以及数量,可通过学习获取到用于检测管道泄漏的性能参数,故本发明实施例提供的上述方案灵活性较高,可以应用于复杂的管网中管道泄漏检测场景,也可以应用于结构相对简单的管线中管道泄漏检测场景,还可以用于其他类似的场景,例如液体设备性能测试,判断管道的阻塞程度等。
[0032] 可选的,所述根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道是否发生泄漏,包括:将所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,转换为空间维度与所述聚类中心点的空间维度一致的多维数据点;判断所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离,是否超出对应聚类中心点的设定阈值;若所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离均超出对应聚类中心点的设定阈值,则确定所述至少一条管道中存在发生泄漏的管道。
[0033] 本发明实施例中通过判断多维数据点与聚类中心点之间的距离是否超出设定阈值,可确定所述至少一条管道中存在发生泄漏的管道,提高了泄漏检测精度,并可根据检测精度为对应聚类中心点设置阈值。
[0034] 可选的,可采用第一周期,周期性获取所述至少一条管道中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值,以保证参数值获取的准确度。
[0035] 进一步的,可采用第二周期,周期性针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别获取所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值;其中,所述第一周期与所述第二周期相等,或所述第一周期与所述第二周期不相等,使得参数值的获取灵活性较高。
[0036] 可选的,所述至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值是在所述管道的同一位置不同时刻获取的,以定位泄漏位置。
[0037] 第四方面,本发明实施例提供一种机器可读介质,所述机器可读介质上存储有机器可读指令,所述机器可读指令在被处理器执行时,使所述处理器执行第一方面以及第一方面任意一种所述的泄漏检测方法。

附图说明

[0038] 图1为本发明实施例提供的管道泄漏检测方法所应用的系统架构图;
[0039] 图2为本发明实施例提供的管道泄漏检测方法实施流程图;
[0040] 图3为本发明实施例提供的聚类分析得到的分类结果示意图;
[0041] 图4为本发明实施例提供的距离判断示意图;
[0042] 图5为本发明实施例提供的一种管道泄漏检测装置结构示意图;
[0043] 图6为本发明实施例提供的另一种管道泄漏检测装置结构示意图。
[0044] 附图标记列表:
[0045] 10:管道系统                              101:管道
[0046] 102:流体性能参数检测装置                 103:负载设备
[0047] 20:管道泄漏检测装置                      201:获取单元
[0048] 202:处理单元                             301:存储器
[0049] 302:处理器                               C1:类1
[0050] C2:类2                                   C3:类3
[0051] C4:类4                                   t:温度
[0052] p:压力                                   q:流量
[0053] S101:预先对正常参数值变化量进行聚类分析得到至少一个聚类中心点[0054] S101a:获取管道未发生泄漏情况下的参数值
[0055] S101b:确定正常参数值变化量
[0056] S101c:确定正常参数值变化量组合
[0057] S101d:聚类分析得到至少一个聚类中心点
[0058] S102:获取检测过程中的参数值
[0059] S103:确定当前时刻参数值变化量
[0060] S104:确定管道是否发生泄漏
[0061] S104a:当前时刻参数变化量转换为多维数据点
[0062] S104b:多维数据点与聚类中心点之间的距离,是否超出设定阈值
[0063] S10c:超出阈值,确定管道发生泄漏

具体实施方式

[0064] 本发明实施例针对目前进行管道泄漏检测的方法中需要较高成本的复杂硬件,以及检测精度较低的问题,提供一种管道泄漏检测方法和装置。在本发明实施例提供的管道泄漏检测方法中,管道泄漏检测装置可以获取管道中所传输流体的至少一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值,针对所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量。管道泄漏检测装置根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数的当前时刻参数值变化量,确定管道是否发生泄漏。
[0065] 本发明实施例提供的方案中用于管道泄漏检测分析的数据,是通过获取管道所传输流体的性能参数的参数值确定的,而管道所传输流体的性能参数的参数值可利用管道系统中目前已有的流体性能参数检测装置获取,例如采用传感器检测,不需改造管路,可通过简单的硬件获取用于管道泄漏检测分析的数据,成本较低。并且,本发明实施例中进行管道泄漏检测过程中,是基于管道所传输流体的性能参数在相邻两个时刻的参数值进行分析的,故可以一定程度上避免工况扰动和系统噪声等因素的影响,提高泄漏检测的准确性。进一步的,本发明实施例提供的上述方案中,并不限定性能参数的种类以及数量,可通过学习获取到用于检测管道泄漏的性能参数,故本发明实施例提供的上述方案灵活性较高,可以应用于复杂的管网中管道泄漏检测场景,也可以应用于结构相对简单的管线中管道泄漏检测场景,还可以用于其他类似的场景,例如液体设备性能测试,判断管道的阻塞程度等。
[0066] 以下对本发明实施例中的部分用语进行解释说明,以便于本领域技术人员理解。
[0067] 管道系统,是指至少包括管道和流体性能参数采集装置的系统。所述管道用于传输流体,所述流体性能参数检测装置用于检测管道中传输流体的性能参数。
[0068] 流体的性能参数,是指对管道中传输流体的性能影响比较敏感的参数,所述敏感的参数可以理解为在管道发生泄漏时,该参数发生变化的可能性相对较大。敏感的性能参数包括但不限于温度、压力、流量、粘滞系数、管道充盈率和固液混合比等。在不同的场景下对流体性能影响比较敏感的参数可以不同,例如大多数管道系统对流量的变化是比较敏感的,此种情况下流体的性能参数可以是流量。再例如对于循环冷却系统(如汽轮机冷凝器冷却系统)对温度的变化是比较敏感的,此种情况下流体的性能参数可以是温度。
[0069] 大数据建模分析,是指运用大数据分析(big data analysis,BDA)方法,对海量数据进行分析并建模的过程。
[0070] 模型数据量,是指运用大数据分析方法对海量数据进行分析建模后得到的建模结果。
[0071] 聚类分析,是指对当前工作数据和历史相关数据进行聚类分组成多个类的分析过程。
[0072] 聚类中心点,可以理解为是对数据点进行聚类分组后得到的每一类中各数据点的聚类中心点,该聚类中心点可以是随机选取的初始聚类中心点、也可以是人为指定的聚类中心点,还可以是根据待聚类数据点之间的相似度选取得到的聚类中心点。聚类中心点的确定方式也可依据采用的聚类分析算法来确定,例如采用K-Means算法进行聚类时,可通过求聚类分组后得到的类中所有数据点的平均值来确定聚类中心点。
[0073] 下面结合附图对本发明实施例提供的方法和设备进行详细说明。
[0074] 图1所示为本发明实施例提供的管道泄漏检测方法可应用的系统架构图。图1中,管道系统10中包括传输流体的多条管道101,对管道101中所传输流体的性能参数进行参数值检测的流体性能参数检测装置102,以及负载设备103。其中,管道101用于传输流体。负载设备103可包括热交换器、泵、阀门等负载设备,该负载设备的开启与关闭可引起管道101传输的流体的性能参数的变化。流体性能参数检测装置102可包括传感器,用于对管道101中传输的流体的性能参数进行检测。
[0075] 图1中,管道泄漏检测装置20可获取一个或多个管道系统10中的流体性能参数检测装置102在不同时刻对所述管道101中所传输流体的至少一种性能参数进行检测得到的参数值,并根据获取到的流体性能参数检测装置102在不同时刻检测得到的参数值之间的参数值变化量,确定一个或多个管道系统10中的多条管道101是否存在发生泄漏的管道101。
[0076] 需要说明的是,本发明实施例图1所示的系统架构图仅是进行示意性说明,并不引以为限,例如管道系统10中还可包括用于存储管道泄漏检测装置20获取到的流体性能参数检测装置102在不同时刻检测得到的参数值以及其它数据的数据存储设备,例如数据库。
[0077] 本发明实施例中,管道泄漏检测装置20可以在管道101未发生泄漏的情况下,获取管道101中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在至少两个时刻中每一时刻的参数值,并针对所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定所述至少两个时刻中任一时刻与其相邻的前一时刻参数值的变化量,并将确定的每一种性能参数在该时刻的参数值变化量,组成一个该时刻的参数值变化量组合。将所述至少两个时刻中各时刻各自对应的参数值变化量组合,作为管道101未发生泄漏情况下的参数值变化量组合。后续,管道泄漏检测装置20如果需要进行管道101泄漏检测,可以获取所述管道101中所传输流体的至少一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值,针对所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量。管道泄漏检测装置20根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数的当前时刻参数值变化量,以及管道101未发生泄漏情况下的参数值变化量组合,确定管道101是否发生泄漏。
[0078] 图2所示为本发明实施例提供的一种管道泄漏检测方法实施流程图。图2所示方法的执行步骤可包括:
[0079] S101:管道泄漏检测装置20在对管道101进行泄漏检测之前,预先对正常参数值变化量进行聚类分析,得到至少一个聚类中心点。
[0080] 本发明实施例中,可以认为在对管道101进行泄漏检测之前管道101是未发生泄漏的,管道泄漏检测装置20在管道101未发生泄漏时,获取的管道101中所传输流体的各性能参数的参数值可以理解为是正常参数值,针对每一种性能参数在不同时刻的参数值之间的参数值变化量,可以理解为是正常参数值变化量。
[0081] 本发明实施例以下涉及的管道101未发生泄漏的情况,可以理解为是针对管道101进行泄漏检测之前的情况。正常参数值变化量可以理解为是在对管道101进行泄漏检测之前的至少两个不同时刻,性能参数的参数值之间的参数值变化量。
[0082] 本发明实施例中,管道泄漏检测装置20可采用如下方式,对正常参数值变化量进行聚类分析,得到至少一个聚类中心点:
[0083] S101a:管道泄漏检测装置20获取管道101未发生泄漏的情况下,所述管道101中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在至少两个不同时刻中每一时刻的参数值。
[0084] 本发明实施例中管道泄漏检测装置20可根据实际需要,针对一条或多条管道101进行泄漏检测,该一条或多条管道101可为同一管道系统20中的管道101,也可以为不同管道系统20中的管道101。换言之,本申请实施例中管道泄漏检测装置20可对一个或多个管道系统10中的一条或多条管道101进行泄漏检测。
[0085] 进一步的,管道泄漏检测装置20通过管道系统10中的流体性能参数检测装置102获取管道101所传输流体的性能参数。例如可通过检测不同性能参数的传感器在不同时刻检测得到的参数值,获取管道101所传输流体的性能参数在不同时刻的参数值。并且,本发明实施例中管道泄漏检测装置20获取的性能参数,可根据实际检测的管道101中传输流体在发生泄漏时参数值会发生变化的性能参数进行选择。例如,在温度系数敏感的场景(例如,汽轮机冷凝器冷却系统的泄漏检测场景)下,可获取温度传感器的参数值,在压力系数敏感的场景下,可获取压力传感器的参数值。当然很多情况下,管道101中传输的流体是对多种性能参数都敏感的,此种情况下可获取到多种传感器的参数值。例如,可以是温度参数值、压力参数值、流量参数值、粘滞系数参数值、管道充盈率参数值和固液混合比参数值等中的一种或多种。本发明实施例以下以获取的性能参数包括温度参数、压力参数和流量参数,对应的性能参数的参数值包括温度参数值、压力参数值和流量参数值为例进行说明。
[0086] 本发明实施例中,为提高检测精度,管道泄漏检测装置20可针对每一种性能参数,在管道101的同一位置处,获取至少两个不同时刻的参数值。例如,本发明实施例中管道泄漏检测装置20可获取管道101同一位置处的传感器在至少两个不同时刻的参数值,例如可获取管道系统10中同一位置处的温度传感器在至少两个不同时刻的温度参数值,同一位置处的压力传感器在至少两个不同时刻的压力参数值,以及同一位置处的流量传感器在至少两个不同时刻的流量参数值,得到包括温度参数值、压力参数值和流量参数值在内的参数数据集。
[0087] S101b:管道泄漏检测装置20确定管道101未发生泄漏的情况下,针对至少两个时刻中的每一个时刻,分别确定每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值的变化量,作为该时刻的参数值变化量。其中,该时刻的参数值变化量也可称为正常参数值变化量。
[0088] 本发明实施例中,为描述方便,将时刻i获取的各性能参数(温度参数、压力参数和流量参数)的参数值,组合为时刻i的参数值集合,将该参数值集合可表示为:(q(i),p(i),t(i)),其中,q(i)为时刻i获取的流量参数值,p(i)为时刻i获取的压力参数值,t(i)为时刻i获取的温度参数值。将时刻i-1获取的各性能参数(温度参数、压力参数和流量参数)的参数值,组合为时刻i-1的参数值集合,将该参数值集合可表示为:(q(i-1),p(i-1),t(i-1)),其中,q(i-1)为时刻i-1获取的流量参数值,p(i-1)为时刻i-1获取的压力参数值,t(i-1)为时刻i-1获取的温度参数值。其中,时刻i与时刻i-1为两个相邻的不同时刻,时刻i-1为与时刻i相邻的前一时刻。
[0089] 本发明实施例中对于至少两个不同时刻中的时刻i,至少一种性能参数(温度参数、压力参数和流量参数)中每一种性能参数(温度参数、压力参数和流量参数)在该时刻i和相邻的前一时刻i-1的参数值的变化量可分别表示为Δt(i)、Δp(i)和Δq(i),其中,Δq(i)表示流量参数值变化量,Δq(i)可通过q(i)与q(i-1)之间的差值确定或通过q(i)与q(i-1)之间差值的绝对值确定。Δp(i)表示压力参数值变化量,Δp(i)可通过p(i)与p(i-1)之间的差值确定或通过p(i)与p(i-1)之间差值的绝对值确定。Δt(i)表示温度参数值变化量,Δt(i)可通过t(i)与t(i-1)之间的差值确定或通过t(i)与t(i-1)之间差值的绝对值确定。
[0090] S101c:管道泄漏检测装置20对于管道101未发生泄漏的情况下,所述至少两个时刻中的任一时刻,将确定的每一种性能参数在该时刻的参数值变化量,组成一个该时刻的参数值变化量组合。其中,该时刻的参数值变化量组合也可称为正常参数值变化量组合。
[0091] 本发明实施例中对于至少两个不同时刻中的时刻i对应的正常参数值变化量组合可表示为(Δq(i),Δp(i),Δt(i))。
[0092] 可以理解的是,该正常参数值变化量可以理解为是空间维度包括压力、流量和温度三维的一个数据点。
[0093] S101d:管道泄漏检测装置20对管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合进行聚类分析,得到至少一个聚类中心点。
[0094] 具体的,本发明实施例中管道泄漏检测装置20可采用诸如K-Means聚类算法、层次聚类算法、SOM聚类算法以及FCM聚类算法等,对管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合进行聚类分析,得到K个类,参数K表示对管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合进行分类得到的相似类的个数。其中,当任一参数值变化量为非零的情况下,都会引起管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合发生变化,并且参数值变化量为非零的每一种性能参数对管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合引起的变化都彼此不同,采用聚类分析算法对管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合进行聚类分析,即可针对参数值变化量为非零的每一种性能参数进行聚类。
[0095] 一种可能的示例中,以管道泄漏检测装置20采用K-Means聚类算法对正常参数值变化量组合进行聚类分析为例进行说明。
[0096] 首先,设定进行聚类分析后得到的类数为K。
[0097] 本发明实施例中K的取值可依据管道系统10中包括的负载设备的种类和/或类型进行初始确定,例如管道系统10中包括的负载设备有热交换器、泵、阀门三个种类的负载设备,则可设置K的取值为3。再例如管道系统中包括的负载设备为多个直径尺寸不一的阀门,则可设置K的取值与阀门尺寸的数量一致。
[0098] 其次,选取K个初始聚类中心点。
[0099] 本发明实施例中选取管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合,作为管道泄漏检测装置20采用K-Means聚类算法对进行聚类分析的数据对象,并在管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合中随机选取K个正常参数值变化量组合作为初始聚类中心点。本发明实施例中将初始聚类中心点表示为{Cp1,Cp2,...,Cpk},并将管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合中除确定的初始聚类中心点以外的其它正常参数值变化量组合可表示为{O1,O2,...,Om}。
[0100] 再次,根据选取的K个初始聚类中心点,将{O1,O2,...,Om}中的各正常参数值变化量组合分配给与对应正常参数值变化量组合距离最近的初始聚类中心点,得到初始聚类得到K个类。
[0101] 本发明实施例中确定了初始聚类中心点和其它正常参数值变化量组合后,可分别确定其它正常参数值变化量组合{O1,O2,...,Om}中各正常参数值变化量组合与选取的K个初始聚类中心点{Cp1,Cp2,...,Cpk}之间的距离(该距离可以是欧几里得距离,也可以是曼哈顿距离,还可以是闵可夫斯基距离),并将其它正常参数值变化量组合中的各正常参数值变化量组合分别分配给与对应正常参数值变化量组合距离最近的初始聚类中心点,得到初始聚类得到K个类。例如,将Oi(i=1,2,...,m)与Cpj(j=1,2,...,k)之间的距离表示为Si={Si1,Si2,...,Sik},其中,Si1表示Oi与Cp1之间的距离,Si2表示Oi与Cp2间的距离,以此类推,Sik表示Oi与Cpk间的距离。将Oi与Si={Si1,Si2,...,Sik}中最小值对应的初始聚类中心点划分为同一类,例如Si={Si1,Si2,...,Sik}中最小值为Si2,则将Oi与Cp2划分为一类。
[0102] 最后,重新计算聚类中心点。
[0103] 本发明实施例中计算进行初始聚类得到K个类中每一类中各正常参数值变化量组合的平均值,得到新的聚类中心点,判断新的聚类中心点与初始聚类中心点之间的距离是否达到预设的阈值(例如新的聚类中心点与初始聚类中心点相等,阈值为0),若新的聚类中心点与初始聚类中心点之间的差值达到预设的距离,则聚类完毕。若新的聚类中心点与初始聚类中心点之间的差值未达到预设的距离(例如新的聚类中心点与初始聚类中心点不相等),则重复执行上述确定其它正常参数值变化量组合O={O1,O2,...,Om}中各正常参数值变化量组合与选取的K个初始聚类中心点{Cp1,Cp2,...,Cpk}之间的距离以及分类的过程,直至新的聚类中心点与初始聚类中心点之间的距离达到预设的阈值,得到正常参数值变化量组合的聚类中心点。
[0104] 本发明实施例中仍以性能参数包括温度参数、压力参数和流量参数为例进行说明,假设采用上述聚类分析的过程,得到4个类,则聚类后的示意图如图3所示。图3中聚类后得到的4个类中涉及的各正常参数值变化量均包括温度t、压力p和流量q三个维度的数值,聚类后得到的4个类分别表示为类1、类2、类3和类4,其中,类1在图3中用标号“C1”表示,C1中涉及的各正常参数值变化量用符号“#”表示,类2在图3中用标号“C2”表示,C2中涉及的各正常参数值变化量用符号“*”表示,类3在图3中用标号“C3”表示,C3中涉及的各正常参数值变化量用符号“●”表示,类4在图3中用标号“C4”表示,C4中涉及的各正常参数值变化量用符号 表示。
[0105] 本发明实施例中管道泄漏检测装置20采用通过上述聚类分析的处理过程,确定管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合的聚类中心点的方式,并不限定性能参数的种类以及数量,可通过训练学习获取到用于检测管道泄漏的性能参数,故本发明实施例提供的上述方案灵活性较高,可以应用于除上述泄漏检测过程以外的其它类似的检测场景。
[0106] 需要说明的是,本发明实施例在具体实施时,对正常参数值变化量组合进行分析的过程,并不限定采用上述涉及的聚类分析方法,还可采用其它大数据建模分析方法,例如哈希算法,bit-map算法,数据库索引算法等,并预先得到在管道未发生泄漏的情况下正常参数值变化量的模型数据量。
[0107] 本发明实施例中管道泄漏检测装置20在管道101未发生泄漏的情况下,获取的所述管道101中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在至少两个不同时刻中每一时刻的参数值可以称为历史参数数据,管道泄漏检测装置20利用该历史参数数据可训练得到管道未发生泄漏情况下至少两个时刻中各时刻各自对应的正常参数值变化量组合。
[0108] 管道泄漏检测装置20在进行管道101泄漏检测过程中,获取到的管道101中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值可以理解为是最新的参数数据,管道泄漏检测装置20利用该最新的参数数据可检测管道101中是否存在发生泄漏的管道101。
[0109] 管道泄漏检测装置20检测管道101中是否存在发生泄漏的管道101的执行过程可如下:
[0110] S102:管道泄漏检测装置20如果需要进行管道101泄漏检测,可获取管道101中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值。
[0111] 其中,为了提高检测精度,管道泄漏检测装置可针对管道101的同一位置,获取所述至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值。
[0112] S103:管道泄漏检测装置20针对检测过程中获取的所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量。
[0113] 本发明实施例中S102和S103的执行步骤与上述S101a和S101b的执行过程类似,在此不再赘述,不同之处仅在于S101a和S101b中涉及的参数值变化量是管道101未发生泄漏时的正常参数值变化量,S102和S103中涉及的参数值变化量是检测过程中获取的当前时刻的参数值变化量(最新的参数数据)。
[0114] S104:管道泄漏检测装置20根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数的当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道101是否发生泄漏。
[0115] 一种可能的示例中,本发明实施例中可根据检测过程中获取的当前时刻的参数值变化量与预先得到的正常参数值变化量组合,确定所述至少一条管道101是否发生泄漏。例如,根据检测过程中获取的当前时刻的参数值变化量,以及上述得到的至少一个聚类中心点,确定管道101是否发生泄漏。
[0116] 需要说明的是,本发明实施例在不采用根据检测过程中获取的当前时刻的参数值变化量与预先得到的正常参数值变化量组合,确定所述至少一条管道101是否发生泄漏情况下,S101的执行步骤为可选步骤,若本发明实施例中采用根据检测过程中获取的当前时刻的参数值变化量与预先得到的正常参数值变化量组合,确定所述至少一条管道101是否发生泄漏,则S101的执行步骤为必选步骤。
[0117] 本发明实施例以下以根据检测过程中获取的当前时刻的参数值变化量与上述得到的至少一个聚类中心点,确定管道101是否发生泄漏为例,进行具体说明。
[0118] 本发明实施例中,管道泄漏检测装置20可采用第一周期,周期性获取所述至少一条管道101中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值。
[0119] 本发明实施例中,管道泄漏检测装置20执行上述S101的过程中,可采用第二周期,周期性针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别获取所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值;其中,所述第一周期与所述第二周期可相等,也可不相等。
[0120] 本发明实施例中可将检测过程中获取的所述至少一种性能参数中每一种性能参数在不同时刻的参数值,与对所述至少两个时刻中各时刻各自对应的参数值变化量组合进行聚类分析,得到的至少一个聚类中心点进行存储,以便进行泄漏检测时可直接调用。例如,本发明实施例中可创建动态表格1和动态表格2,其中,动态表格1用于存储预先得到的至少一个聚类中心点,动态表格2用于存储包括管道泄漏检测装置20检测过程中获取的所述至少一种性能参数中每一种性能参数在不同时刻的参数值,例如压力参数值、温度参数值和流量参数值,当然还可以存储其他参数值,本发明实施例不作限定。
[0121] 本发明实施例中根据检测过程中获取的当前时刻的参数值变化量与上述得到的至少一个聚类中心点,确定管道101是否发生泄漏的执行过程如下:
[0122] S104a:将所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,转换为空间维度与所述聚类中心点的空间维度一致的多维数据点。
[0123] 本发明实施例中可调用动态表格2中存储的不同时刻的参数值,将当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量,并将当前时刻参数值变化量,转换为空间维度与所述聚类中心点的空间维度一致的多维数据点。
[0124] 例如,所述聚类中心数据点为表征温度、压力和流量三维的聚类中心点,则聚类中心点的空间维度为三维,本发明实施例中将当前时刻参数值变化量转换后得到的多维数据点也是表征温度、压力和流量三维的数据点。
[0125] S104b:判断所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离,是否超出对应聚类中心点的设定阈值。
[0126] 本发明实施例中可根据泄漏检测精度需求以及历史泄漏检测结果,为每一聚类中心点设置合理的阈值T,并通过判断所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离,是否超出对应聚类中心点的设置的阈值T,来确定至少一条管道101是否存在发生泄漏的管道101。
[0127] 其中,所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离可以是欧几里得距离,也可以是曼哈顿距离,还可以是闵可夫斯基距离,具体确定所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离的过程与上述实施例中进行聚类分析处理过程中确定数据集O={O1,O2,...,Om}中参数值变化量组合与选取的K个初始聚类中心点{Cp1,Cp2,...,Cpk}之间的距离的实施过程类似,在此不再赘述。
[0128] 本发明实施例以聚类中心点为图3所示聚类得到的4个类中的聚类中心点为例进行说明,图4中聚类中心点以符号“☆”表示,符号“#”、符号“*”、符号“●”表示和符号分别表示四种可能的多维数据点,球形的直径的大小表示不同类(C1、C2、C3和C4)对应聚类中心点的设定阈值,参阅图4可知,符号“#”、符号“*”和符号 表示的多维数据点与各自对应聚类中心点之间的距离小于对应聚类中心点的设定阈值,符号“●”表示的多维数据点与其对应聚类中心点之间的距离大于对应聚类中心点的设定阈值。
[0129] S104c:若所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离均超出对应聚类中心点的设定阈值,则所述管道泄漏检测装置20确定多条管道101中存在发生泄漏的管道101。
[0130] 进一步的,本发明实施例中,若所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离存在至少一个未超出对应聚类中心点的设定阈值,则所述管道泄漏检测装置20确定多条管道101中不存在发生泄漏的管道101。
[0131] 本发明实施例中,在上述根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数的当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道101是否发生泄漏过程中,所述至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值是在所述管道101的同一位置不同时刻获取的,进而可相对准确的定位发生泄漏的管道101的具体位置。
[0132] 基于以上实施例,本发明实施例还提供了一种对上述方法实施例中涉及到的管道泄漏装置20的一种可选实现方式,参阅图5所示,该数据传输装置20可以包括:一个获取单元201和一个处理单元202,其中,获取单元201,用于获取所述至少一条管道101中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值。处理单元202,用于针对所述至少一种性能参数中每一种性能参数,分别确定所述获取单元201获取的当前时刻与相邻的前一时刻参数值的变化量,作为当前时刻参数值变化量,并根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数的当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道101是否发生泄漏。
[0133] 其中,一种可能的实施方式中,所述处理单元202,还用于:根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道101是否发生泄漏之前,针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别确定所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值的变化量,作为该时刻的参数值变化量;对于所述至少两个时刻中的任一时刻,将确定的每一种性能参数在该时刻的参数值变化量,组成一个该时刻的参数值变化量组合;对所述至少两个时刻中各时刻各自对应的参数值变化量组合进行聚类分析,得到至少一个聚类中心点。
[0134] 其中,所述处理单元202,具体采用如下方式根据所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,确定所述至少一条管道101是否发生泄漏:将所述至少一种性能参数中每一种性能参数当前时刻参数值变化量,转换为空间维度与所述聚类中心点的空间维度一致的多维数据点;判断所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离,是否超出对应聚类中心点的设定阈值;若所述多维数据点与所述至少一个聚类中心点中每一聚类中心点之间的距离均超出对应聚类中心点的设定阈值,则确定所述至少一条管道101中存在发生泄漏的管道101。
[0135] 一种可能的实施方式中,所述获取单元201可采用第一周期,周期性获取所述至少一条管道101中所传输流体的至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值。
[0136] 另一种可能的实施方式中,所述获取单元201,还用于:采用第二周期,周期性针对当前时刻之前的至少两个时刻中的每一个时刻,分别获取所述至少一种性能参数中每一种性能参数在该时刻和相邻的前一时刻的参数值;其中,所述第一周期与所述第二周期相等,或所述第一周期与所述第二周期不相等。
[0137] 其中,所述至少一种性能参数中每一种性能参数在当前时刻和相邻的前一时刻的参数值是所述获取单元201在所述管道101的同一位置不同时刻获取的。
[0138] 本发明实施例提供的管道泄漏检测装置20通过获取管道所传输流体的性能参数的参数值确定用于管道泄漏检测分析的数据管道所传输流体的性能参数的参数值可利用管道系统中目前已有的流体性能参数检测装置获取,例如采用传感器检测,不需改造管路,可通过简单的硬件获取用于管道泄漏检测分析的数据,成本较低。并且,本发明实施例中进行管道泄漏检测过程中,是基于管道所传输流体的性能参数在相邻两个时刻的参数值进行分析的,故可以一定程度上避免工况扰动和系统噪声等因素的影响,提高泄漏检测的准确性。进一步的,本发明实施例提供的上述方案中,并不限定性能参数的种类以及数量,可通过学习获取到用于检测管道泄漏的性能参数,故本发明实施例提供的上述方案灵活性较高,可以应用于复杂的管网中管道泄漏检测场景,也可以应用于结构相对简单的管线中管道泄漏检测场景,还可以用于其他类似的场景,例如液体设备性能测试,判断管道的阻塞程度等。
[0139] 需要说明的是,上述本发明实施例中对模块单元的划分是示意性的,可视为是一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。在本发明实施例中的各模块单元可以集成在一个处理模块单元中,也可以是各个模块单元单独存在,也可以两个或两个以上模块单元集成在一个模块单元中。上述集成的模块单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0140] 上述泄漏检测装置20的另一种实现方式可参阅图6所示,该泄漏检测装置20可以包括:至少一个存储器301和至少一个处理器302。其中,所述至少一个存储器301,用于存储机器可读指令。所述至少一个处理器302,用于调用所述机器可读指令,执行上述任一方法实施例涉及的泄漏检测方法。
[0141] 本发明实施例还提供了一种机器可读介质,该机器可读介质上存储有机器可读指令,该机器可读指令在被处理器执行时,使处理器执行前述的任一种方法。具体地,可以提供配有机器可读介质的系统或者装置,在该机器可读介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码,且使该系统或者装置的计算机或处理器读出并执行存储在该机器可读介质中的机器可读指令。
[0142] 在这种情况下,从机器可读介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能,因此机器可读代码和存储机器可读代码的机器可读介质构成了本发明的一部分。
[0143] 机器可读介质的实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地,可以由通信网络从服务器计算机上或云上下载程序代码。
[0144] 需要说明的是,上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的,可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的,可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构,也可以是逻辑结构,即,有些模块可能由同一物理实体实现,或者,有些模块可能分由多个物理实体实现,或者,可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
[0145] 以上各实施例中,硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如,一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器,FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器),可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
[0146] 上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明,然而本发明不限于这些已揭示的实施例,基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓,可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例,这些实施例也在本发明的保护范围之内。