روشي جديد در محاسبه تاخير زماني در آشكارسازهاي آكوستيكي جهت نشت يابي لوله هاي نفت و گاز

A New Time Delay Detection Method Applicable for Acoustic Leak Detection

در اين مقاله روش محاسبه مكان نشت در لوله انتقال به كمك محاسبه روش جديدي در تاخير زماني، دو سيگنال آكوستيكي ارائه مي شود. مكان يابي به موقع نشتي در لوله هاي انتقال نفت و گاز در حين كار، در حفظ منابع و ايمني ابزار و محيط زيست، اهميت بسيار بالايي را دارست. محل نشت، منبع توليد مداوم امواج اكوستيكي است و ارتعاشات و سيگنال هاي آكوستيكي در دو نقطه مختلف خط انتقال، توسط دو ميكروفن ثبت مي شود. با تجزيه و تحليل اين امواج آكوستيكي، به روش هاي مختلفي ميتوان مكان نشت را آشكار نمود. مثلا محاسبه زمان تاخير1 موج اكوستيكي حاصل از نشت در لوله، نسبت به دو ميكروفون نصب شده در دو مكان متفاوت، مي باشد. بدين منظور ابتدا در آزمايشگاه به طراحي سيستم نشتي، پرداخته شد و با ايجاد روزنه در مكانهاي مختلف لوله پر شده از گازهاي متفاوت در فشارهاي مختلف، آزمايش به عمل آمد. كه در نتيجه برهم كنش امواج منتشر شده از محل نشت با دو ميكروفن، دو سري زماني كه يكي تاخير يافته ديگري است، آشكار شد. براي محاسبه تاخير زماني علاوه بر روش همستگي، از چندين روش ديگر نيز استفاده و نتايج مقايسه گرديد. افزايش دقت مكان يابي، به ميزان حذف نويزهاي محيطي و تقويت سيگنال نشتي و نوع روش محاسبه تاخير زماني بستگي زيادي دارد. در اين مقاله، با تجزيه و تحليل امواج و ارائه رويكرد جديدي در محاسبه تاخير زماني ارائه شده است.

In this work we propose the acoustic method of leak detection in gas pipelines with employing time difference of arrival of two signals. Real time detection of the leakage is an essential issue in the safety of public and environment and can reduce huge costs. As far as the leak position is a continuous source of acoustic waves so for detecting these waves we located two microphones in the pipeline. For Locating of leakage, different methods of time delay estimation (TDE) with analyzing these time series of arrival waves from both microphones has discussed. Also a new approach of TDE has presented and compared with cross correlation method