公开(公告)号：US08425683B2

公开(公告)日：2013-04-23

申请号：US12719350

申请日：2010-03-08

申请人： Bao-Wen Yang ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

发明人： Bao-Wen Yang ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

IPC分类号： B08B3/12 ,  B08B9/04

CPC分类号： F16L55/48 ,  B08B9/0551 ,  G01M3/24 ,  G01M3/243 ,  G01M3/246 ,  G01N29/34 ,  G01N29/36 ,  G01S3/80

摘要： A method for tracking a scraper within a pipeline has the steps of moving the scraper along a path in the pipeline such that the scraper produces an acoustic signal, sensing the acoustic signal as produced by the scraper by at least a pair of acoustic sensors positioned in spaced relation along the pipeline, time-stamping the sensed acoustic signal, and calculating a location of the scraper based on the time-stamped acoustic signal. The acoustic signal can be a transient pressure wave produced by the movement of the scraper or a pressure signal produced by a mechanism positioned on the scraper.

摘要翻译： 用于在管道内跟踪刮刀的方法具有以下步骤：沿着管道中的路径移动刮刀，使得刮刀产生声信号，通过至少一对声传感器来感测由刮刀产生的声信号，定位在 沿着管线间隔关系，对感测到的声信号进行时间戳，以及基于时间戳的声信号计算刮板的位置。 声信号可以是由刮刀运动产生的瞬态压力波或由位于刮刀上的机构产生的压力信号。

公开(公告)号：US08346492B2

公开(公告)日：2013-01-01

申请号：US12760974

申请日：2010-04-15

申请人： Bao-Wen Yang ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

发明人： Bao-Wen Yang ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

IPC分类号： G01M3/24

CPC分类号： G01M3/243 ,  G01M3/36

摘要： A system for detecting and locating leaks includes a pipeline, strain sensors positioned on the external surface of the pipeline, acoustic pressure sensors positioned at intervals along the pipeline, local processors connected to the strain sensors and acoustic pressure sensors, and a central processor connected to the local processors. The strain sensors measure a strain on the external surface of the pipeline indicative of changes in the pressure of the fluid within the pipeline. The acoustic pressure sensors sense acoustic signals within the pipline. Sensed acoustic pressure signals and sensed strain measurements are compared to each other and to stored profiles to detect and locate leaks.

摘要翻译： 用于检测和定位泄漏的系统包括管道，位于管道外表面上的应变传感器，沿管道间隔定位的声压传感器，连接到应变传感器和声压传感器的局部处理器，以及连接到 本地处理器。 应变传感器测量管道外表面上的应变，指示管道内流体压力的变化。 声压传感器检测飞行员线内的声信号。 将感应的声压信号和检测到的应变测量值彼此进行比较，以及存储的轮廓以检测和定位泄漏。

公开(公告)号：US20130279296A1

公开(公告)日：2013-10-24

申请号：US13857569

申请日：2013-04-05

申请人： Bao-Wen YANG ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

发明人： Bao-Wen YANG ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

IPC分类号： G01S3/80 ,  F16L55/48

CPC分类号： F16L55/48 ,  B08B9/0551 ,  G01M3/24 ,  G01M3/243 ,  G01M3/246 ,  G01N29/34 ,  G01N29/36 ,  G01S3/80

摘要： A tracking system for use with a pipeline includes a scraper having signal generation capability for generating acoustic signals, a plurality of acoustic pressure sensors positioned at intervals along the path traveled by the scraper, and a plurality of local processors positioned at intervals along the path traveled by the scraper. Each of the local processors is in communication with a respective acoustic pressure sensor. A central processor is in communication with the local processors and determines the location of the scraper using time-stamped acoustic signals received by the pressure sensors and a speed of sound in a fluid within the pipeline.

摘要翻译： 与管道一起使用的跟踪系统包括具有用于产生声信号的信号产生能力的刮刀，沿着由刮刀行进的路径间隔定位的多个声压传感器，以及沿着行进路径间隔开的多个本地处理器 由刮刀 每个本地处理器与相应的声压传感器通信。 中央处理器与本地处理器通信，并使用由压力传感器接收的时间戳的声信号和管道内的流体中的声速来确定刮刀的位置。

公开(公告)号：US20130276250A1

公开(公告)日：2013-10-24

申请号：US13854457

申请日：2013-04-01

申请人： Bao-Wen YANG ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

发明人： Bao-Wen YANG ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

IPC分类号： F16L55/48

CPC分类号： F16L55/48 ,  B08B9/0551 ,  G01M3/24 ,  G01M3/243 ,  G01M3/246 ,  G01N29/34 ,  G01N29/36 ,  G01S3/80

摘要： A tracking system for use with a pipeline includes a scraper having signal generation capability for generating acoustic signals, a plurality of acoustic pressure sensors positioned at intervals along the path traveled by the scraper, and a plurality of local processors positioned at intervals along the path traveled by the scraper. Each of the local processors is m communication with a respective acoustic pressure sensor. A central processor is in communication with the local processors and determines the location of the scraper using time-stamped acoustic signals received by the pressure sensors and a speed of sound, in a fluid within the pipeline.

摘要翻译： 与管道一起使用的跟踪系统包括具有用于产生声信号的信号产生能力的刮刀，沿着由刮刀行进的路径间隔定位的多个声压传感器，以及沿着行进路径间隔开的多个本地处理器 由刮刀 每个本地处理器与相应的声压传感器进行通信。 中央处理器与本地处理器通信，并且使用由压力传感器接收的时间戳声学信号和声速在车道内的流体中确定刮刀的位置。

公开(公告)号：US09200743B2

公开(公告)日：2015-12-01

申请号：US13854457

申请日：2013-04-01

申请人： Bao-Wen Yang ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

发明人： Bao-Wen Yang ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

IPC分类号： B08B9/04 ,  G01S3/80 ,  F16L55/48 ,  G01M3/24 ,  B08B9/055

CPC分类号： F16L55/48 ,  B08B9/0551 ,  G01M3/24 ,  G01M3/243 ,  G01M3/246 ,  G01N29/34 ,  G01N29/36 ,  G01S3/80

摘要： A tracking system for use with a pipeline includes a scraper having signal generation capability for generating acoustic signals, a plurality of acoustic pressure sensors positioned at intervals along the path traveled by the scraper, and a plurality of local processors positioned at intervals along the path traveled by the scraper. Each of the local processors is in communication with a respective acoustic pressure sensor. A central processor is in communication with the local processors and determines the location of the scraper using time-stamped acoustic signals received by the pressure sensors and a speed of sound, in a fluid within the pipeline.

摘要翻译： 与管道一起使用的跟踪系统包括具有用于产生声信号的信号产生能力的刮刀，沿着由刮刀行进的路径间隔定位的多个声压传感器，以及沿着行进路径间隔开的多个本地处理器 由刮刀 每个本地处理器与相应的声压传感器通信。 中央处理器与本地处理器通信，并且使用由压力传感器接收的时间戳声学信号和声速在车道内的流体中确定刮刀的位置。

公开(公告)号：US20110114119A1

公开(公告)日：2011-05-19

申请号：US12719350

申请日：2010-03-08

申请人： Bao-Wen YANG ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

发明人： Bao-Wen YANG ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

IPC分类号： B08B9/04

CPC分类号： F16L55/48 ,  B08B9/0551 ,  G01M3/24 ,  G01M3/243 ,  G01M3/246 ,  G01N29/34 ,  G01N29/36 ,  G01S3/80

摘要： A tracking system for use with a pipeline includes a scraper having signal generation capability for generating acoustic signals, a plurality of acoustic pressure sensors positioned at intervals along the path travelled by the scraper, and a plurality of local processors positioned at intervals along the path travelled by the scraper. Each of the local processors is in communication with a respective acoustic pressure sensor. A central processor is in communication with the local processors and determines the location of the scraper using time-stamped acoustic signals received by the pressure sensors and a speed of sound in a fluid within the pipeline.

摘要翻译： 与管道一起使用的跟踪系统包括具有用于产生声信号的信号产生能力的刮刀，沿着由刮刀行进的路径间隔定位的多个声压传感器，以及沿着行进路径间隔开的多个本地处理器 由刮刀 每个本地处理器与相应的声压传感器通信。 中央处理器与本地处理器通信，并使用由压力传感器接收的时间戳的声信号和管道内的流体中的声速来确定刮刀的位置。

公开(公告)号：US09200744B2

公开(公告)日：2015-12-01

申请号：US13857569

申请日：2013-04-05

申请人： Bao-Wen Yang ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

发明人： Bao-Wen Yang ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

IPC分类号： B08B9/02 ,  G01N29/34 ,  G01N29/36 ,  G01S3/80 ,  F16L55/48 ,  G01M3/24 ,  B08B9/055

CPC分类号： F16L55/48 ,  B08B9/0551 ,  G01M3/24 ,  G01M3/243 ,  G01M3/246 ,  G01N29/34 ,  G01N29/36 ,  G01S3/80

摘要： A tracking system for use with a pipeline includes a scraper having signal generation capability for generating acoustic signals, a plurality of acoustic pressure sensors positioned at intervals along the path traveled by the scraper, and a plurality of local processors positioned at intervals along the path traveled by the scraper. Each of the local processors is in communication with a respective acoustic pressure sensor. A central processor is in communication with the local processors and determines the location of the scraper using time-stamped acoustic signals received by the pressure sensors and a speed of sound in a fluid within the pipeline.

摘要翻译： 与管道一起使用的跟踪系统包括具有用于产生声信号的信号产生能力的刮刀，沿着由刮刀行进的路径间隔定位的多个声压传感器，以及沿着行进路径间隔开的多个本地处理器 由刮刀 每个本地处理器与相应的声压传感器通信。 中央处理器与本地处理器通信，并使用由压力传感器接收的时间戳的声信号和管道内的流体中的声速来确定刮刀的位置。

公开(公告)号：US20110093220A1

公开(公告)日：2011-04-21

申请号：US12760974

申请日：2010-04-15

申请人： Bao-Wen YANG ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

发明人： Bao-Wen YANG ,  Eric Yang ,  Marion Recane ,  Stephanie H. Yang

IPC分类号： G01M3/24

CPC分类号： G01M3/243 ,  G01M3/36

摘要： A system for detecting and locating leaks includes a pipeline, strain sensors positioned on the external surface of the pipeline, acoustic pressure sensors positioned at intervals along the pipeline, local processors connected to the strain sensors and acoustic pressure sensors, and a central processor connected to the local processors. The strain sensors measure a strain on the external surface of the pipeline indicative of changes in the pressure of the fluid within the pipeline. The acoustic pressure sensors sense acoustic signals within the pipline. Sensed acoustic pressure signals and sensed strain measurements are compared to each other and to stored profiles to detect and locate leaks.

摘要翻译： 用于检测和定位泄漏的系统包括管道，位于管道外表面上的应变传感器，沿管道间隔定位的声压传感器，连接到应变传感器和声压传感器的局部处理器，以及连接到 本地处理器。 应变传感器测量管道外表面上的应变，指示管道内流体压力的变化。 声压传感器检测飞行员线内的声信号。 将感应的声压信号和检测到的应变测量值彼此进行比较，以及存储的轮廓以检测和定位泄漏。

公开(公告)号：US06668619B2

公开(公告)日：2003-12-30

申请号：US10146745

申请日：2002-05-15

申请人： Bao-Wen Yang ,  Marion Recane

发明人： Bao-Wen Yang ,  Marion Recane

IPC分类号： G01M304

CPC分类号： G01M3/243

摘要： A method and apparatus is provided for detecting and locating leaks in a pipeline. Pattern match filtering is used to reduce false alarm rate, increase sensitivity and improve leak location accuracy, while quickly detecting leaks by the acoustic signal generated from a leak event in pipelines containing gas or liquid under pressure. The pattern match filter technique detects a pressure wave generated by a leak, but discriminates against background noise and pressure disturbance generated by other non-leak sources that might otherwise be detected as a leak. The pattern match filter derives a sharp peaked output from the signal of the expansion wave which allows for a distinctive point of reference for a time stamp. This provides for improved accuracy in leak location calculations. The pattern match filter is incorporated into site processors located at multiple points along a pipeline, and at a central node processor which receives data from all site processors. The pattern match filter includes using previously recorded leak profiles. At site processes located at multiple points along a pipeline, a series of previously recorded signature leak profiles are continuously compared in real time against pipeline pressure signals. Data from each site processor are used collectively at a node processor and compared against multiple leak profiles to provide further false alarm rejection. The leak event data generated at each site processor is used by the node processor to declare a leak. By the application of this pattern match filter technique, the signal to noise ratio (S/N ratio) required to identify a leak event is reduced and the sensitivity of leak detection is increased.

摘要翻译： 提供了一种用于检测和定位管道中的泄漏的方法和装置。 模式匹配滤波用于降低误报率，提高灵敏度和提高泄漏定位精度，同时通过在压力下含有气体或液体的管道中的泄漏事件产生的声信号快速检测泄漏。 模式匹配滤波器技术检测由泄漏产生的压力波，但是可以区分由其他可能被检测为泄漏的其他非泄漏源产生的背景噪声和压力干扰。 模式匹配滤波器从扩展波的信号中导出尖锐的峰值输出，这允许时间戳的特征参考点。 这样可以提高泄漏位置计算的精度。 模式匹配滤波器被并入位于沿着管线的多个点处的位置处理器，以及在从所有站点处理器接收数据的中央节点处理器处。 模式匹配过滤器包括使用先前记录的泄漏配置文件。 在沿着管道的多个点处的现场处理中，一系列先前记录的签名泄漏轮廓被实时地与管道压力信号进行比较。 来自每个站点处理器的数据在节点处理器处共同使用，并与多个泄漏配置文件进行比较，以进一步提供虚警报警。 在每个站点处理器处生成的泄漏事件数据被节点处理器用来声明泄漏。 通过应用该模式匹配滤波器技术，减少了识别泄漏事件所需的信噪比（S / N比），并提高了泄漏检测的灵敏度。

公开(公告)号：US06389881B1

公开(公告)日：2002-05-21

申请号：US09320875

申请日：1999-05-27

申请人： Bao-Wen Yang ,  Marion Recane

发明人： Bao-Wen Yang ,  Marion Recane

IPC分类号： G01M308

CPC分类号： G01M3/243

摘要： A method and apparatus is provided for detecting and locating leaks in a pipeline. Pattern match filtering is used to reduce false alarm rate, increase sensitivity and improve leak location accuracy, while quickly detecting leaks by the acoustic signal generated from a leak event in pipelines containing gas or liquid under pressure. The pattern match filter technique detects a pressure wave generated by a leak, but discriminates against background noise and pressure disturbance generated by other non-leak sources that might otherwise be detected as a leak. The pattern match filter derives a sharp peaked output from the signal of the expansion wave which allows for a distinctive point of reference for a time stamp. This provides for improved accuracy in leak location calculations. The pattern match filter is incorporated into site processors located at multiple points along a pipeline, and at a central node processor which receives data from all site processors. The pattern match filter includes using previously recorded leak profiles. At site processes located at multiple points along a pipeline, a series of previously recorded signature leak profiles are continuously compared in real time against pipeline pressure signals. Data from each site processor are used collectively at a node processor and compared against multiple leak profiles to provide further false alarm rejection. The leak event data generated at each site processor is used by the node processor to declare a leak. By the application of this pattern match filter technique, the signal to noise ratio (S/N ratio) required to identify a leak event is reduced and the sensitivity of leak detection is increased.

摘要翻译： 提供了一种用于检测和定位管道中的泄漏的方法和装置。 模式匹配滤波用于降低误报率，提高灵敏度和提高泄漏定位精度，同时通过在压力下含有气体或液体的管道中的泄漏事件产生的声信号快速检测泄漏。 模式匹配滤波器技术检测由泄漏产生的压力波，但是可以区分由其他可能被检测为泄漏的其他非泄漏源产生的背景噪声和压力干扰。 模式匹配滤波器从扩展波的信号中导出尖锐的峰值输出，这允许时间戳的特征参考点。 这样可以提高泄漏位置计算的精度。 模式匹配滤波器被并入位于沿着管线的多个点处的位置处理器，以及在从所有站点处理器接收数据的中央节点处理器处。 模式匹配过滤器包括使用先前记录的泄漏配置文件。 在沿着管道的多个点处的现场处理中，一系列先前记录的签名泄漏轮廓被实时地与管道压力信号进行比较。 来自每个站点处理器的数据在节点处理器处共同使用，并与多个泄漏配置文件进行比较，以进一步提供虚警报警。 在每个站点处理器处生成的泄漏事件数据被节点处理器用来声明泄漏。 通过应用该模式匹配滤波器技术，减少了识别泄漏事件所需的信噪比（S / N比），并提高了泄漏检测的灵敏度。