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图 2  传统压力传感器的安装示意图 

图 2 是一般情况下压力传感器的安装示意图。在管线两端分别安

装高灵敏度压力传感器 Pl，P2，通过计算机数据采集系统采集两端

的压力，并进行数据处理分析，如压力波形的时间对齐，干扰噪声的

排出，泄漏点的判断等。当两压力点间某一点发生泄露时，必然会引

起两端压力的降低，降幅与泄漏量相关，泄露量越大压力降越大。无

论在调泵和调阀等正常操作时，还是在管道发生泄漏时，波形都会经

历从稳定态到不稳定态，再到稳定态这样一个过程，其间会经历一个

较大的振幅。由泄漏引起的负压波有个反射过程，泄漏引发的水击波

的余波会产生反弹；而调泵引起的负压波，从图中看出调泵引发的负

压波在 L1 段和 L3 段都很平，在 L2 段数据序列也发生了大“幅度”、

大“陡度”

、大“面积”的下降，但它下降的较泄漏引发的负压波要

平缓，而且下降之后没有出现波形反弹。传统的识别系统就是根据这

种负压波信息的不同，采用模式识别等方法进行判别，但这些方法要

求对波形的定义非常的准确，所以虚警率高。在此基础上，本文设计

了一种泄漏检测的安装系统。 

在传统的泄漏检测安装系统上采用双压力传感器，分别安装在加

压器端和管道入口处。如图 3 所示，是某油库 A 到油库 B 的压力传感

器安装示意图： 

 

图 3  双压力传感器的安装示意图 

在油库 A 的加压器端和距离管口一定位置各安装一个压力传感

器 A1(近端)、A2(远端)，传感器将采集到的数据一并传给 PC 机。其

中，加压器主要是用来调阀等操作的 

传统的泄漏检测系统是根据传感器采集到的流量值的变化、

管道

压力值的变化来进行泄漏判断。

本文采用的双压力传感器主要是用来

计算时差的，其理论依据是：由于 A1 和 A2 拾取的压力波信号来自同

一条波形，仅存在时间差，所以波形特征是基本相同的，在界面上显

示时仅存在坐标轴的平移现象。如果 A2 端到 B2 端之间发生了泄漏，

那么传感器 A2 将比 A1 先采集到特征波形；

如果波形突变是由于调阀

引起的，A1 将先于 A2 采集到特征波形。 

这里采用双压力传感器对油库 A 进行了调泵等操作情况下的数

据采集。从图 3 可以看出，采用双压力传感器采集到的双压力曲线波

形的变化趋势是基本一致的，验证了采用双压力传感器进行泄漏判断

的可行性。 

在管线泄漏检测技术中，

采用双压力传感器是克服工艺条件干扰

最有效的办法之一，如何能够通过双压力传感器排除干扰，两个压力

传感器间的距离选择很关键，距离过短无法获得足够的时间差，距离

过长将失去试验的意义。通过在油库 A 作现场试验，当 2 个压力传感

器的距离为 200 米时，数据分析效果不够理想。因此此次试验将扩大

2 个压力传感器的距离。可近似确定为 600 米，经现场勘察油库 A、

油库 B 出库附近有足够长的直管段可安装压力传感器。采用双压力传

感器可以根据两端数据压力波的拐点出现的先后次序进行泄漏判断，

Al 端和 A2 端的压力曲线时间间隔很小，由于两拐点之间间距极小和

实际运行过程中压力数据的复杂性，可以采用相关分析法来实现。 

参考文献： 

[1]蔡 正 敏 .管 道 泄 漏 监 测系 统中 新 技 术的 研究 ,西 安 西 安 交通 大

学,2001 

[2]茹慧灵.国内外油气管道技术现状与发展趋势,河北石油职业技术

学院,2006 

[3]常贵宁.油气集输工艺技术,北京中国石化出版社,2001 

 

 

 

 

 

（上接第 93 页） 

具体来说，大致有下列四个方面： 

1)创制新一代数控机床，根据应用场合，既有适合自动化的简约

型高速数控机床，又有用于模具加工的超高速精密加工中心，复杂零

件加工的多功能复合机床以及新颖的并联机构机床

（虚拟轴机床）等。 

2)发展适用于大批量、短节拍的由数控机床组成的自动生产线，

达到具有年产量超过 30 万件、多品种分批生产的经济性。  

3)进一步提高制造系统的生产规划和控制软件的面向对象的特

性，以增强其柔性和信息集成性，适应构建 CIMS 等更高层次柔性自

动化生产系统的需要。 

4)研制灵捷制造单元，使其具有高度的自律性和良好的重组性，

成为分布式网络集成的智能体，

作为实现动态联盟企业实施异地远程

协调制造的基础。 

四、我国柔性自动化生产发展趋势 

国内柔性自动化生产技术的发展总趋势仍是遵循着 3F 和 3S 的方

向，但又有其特点： 

1)发展适用、可靠和有价格竞争力的数控机床，开发市场急需的

高效、精密和缺门产品，不断地提高其功能、性能，更好地适应柔性

自动化生产的需求。 

2)大力推进分布式数字控制和管理（DNC）的制造系统，应用 DNC

技术有效地提高数控机床的利用率和自动化程度。 

3)研制以提高系统的可靠性和实用化为前提，加强物流和信息集

成的柔性自动化生产线，以适应我国汽车、电机、家电等行业的大批、

高效和多品种生产的需要。 

4)研究适应灵捷制造，并能充分利用现有资源响应市场需要的分

布式网络集成制造系统和快速重组制造系统，以提高我国机械制造业

的市场竞争能力和快速响应能力。