1.3狀態(tài)估計(jì)法

　　該方法根據(jù)質(zhì)量平衡方程、動(dòng)量平衡方程、能量平衡力程及狀態(tài)方程等機(jī)理建模。得到一個(gè)非線性的分布式參數(shù)系統(tǒng)模型，通?？刹捎貌罘址ɑ蛱卣骶€法等方法將其線性化。設(shè)計(jì)狀態(tài)估計(jì)器對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，將估計(jì)值作為泄漏檢測(cè)的依據(jù)，這就是基于狀態(tài)估計(jì)的方法的基本原理。其中估計(jì)器可以是觀測(cè)器，也可以是Kalman濾波器。根據(jù)建立模型的方法，狀態(tài)估計(jì)法可分為不包括故障的模型法和包含故障的模型法。

　　1.3.1不包含故障的模型法

　　基本思路是：建立管道模型并設(shè)計(jì)估計(jì)器，模型中不含有泄漏的信息。當(dāng)泄漏發(fā)生時(shí)，模型估計(jì)值與實(shí)際測(cè)量值將產(chǎn)生殘差，可用殘差信號(hào)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)定位。

　　1.3.2包含故障的模型法

　　基本思路是：建立管道模型時(shí)預(yù)先假設(shè)管道有幾處指定的位置發(fā)生了泄漏，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)估計(jì)得到這幾個(gè)預(yù)先假設(shè)的泄漏點(diǎn)的泄漏量估計(jì)值，運(yùn)用適當(dāng)?shù)呐袆e準(zhǔn)則便可進(jìn)行泄漏檢測(cè)和定位。該方法在長(zhǎng)90km、內(nèi)徑785mm的氣體管道上，在80min內(nèi)可檢測(cè)出2%的泄漏量，并在100min內(nèi)可完成定位，定位精度較高。但當(dāng)實(shí)際泄漏點(diǎn)不處于指定泄漏點(diǎn)之間時(shí)，定位公式將無(wú)法使用。對(duì)于氣體管道，檢測(cè)速度相對(duì)較慢，仍需設(shè)置流量計(jì)。

　　2.其他管道泄漏檢測(cè)方法

　　2.1快速噪聲診斷方法

　　快速診斷技術(shù)——DDHELS方法結(jié)合聲無(wú)限元方法，在HELS方法的基礎(chǔ)上提出了新的快速噪聲診斷技術(shù)。此技術(shù)既可為制造新型的噪聲分析儀器提供依據(jù)，又可為管線泄漏等故障診斷領(lǐng)域進(jìn)行快速噪聲診斷提供幫助。

　　2.2 負(fù)壓波法

　　負(fù)壓波檢測(cè)法是一種聲學(xué)方法。在泄漏發(fā)生時(shí)，泄漏處因?yàn)槲矬w物質(zhì)損失產(chǎn)生壓力突降，這個(gè)瞬時(shí)的壓力下降作用在流體介質(zhì)上，就作為減壓波源通過(guò)流體介質(zhì)向泄漏點(diǎn)的上下游以聲速傳播。以泄漏前的壓力作為參考標(biāo)準(zhǔn)，泄漏時(shí)產(chǎn)生的減壓波就稱(chēng)為負(fù)壓波?；驹砣缦拢涸诠艿朗啄﹥啥烁靼惭b一個(gè)壓力變送器A和B，泄漏產(chǎn)生的的負(fù)壓波傳播到A點(diǎn)，B點(diǎn)的時(shí)間分別為t1，t2，接受信號(hào)時(shí)間差為Δt，負(fù)壓波傳播的速度為c，液體的流速為v，管道長(zhǎng)為L,A，B點(diǎn)距泄漏點(diǎn)的距離分別為L1,L2（并假設(shè)L1＞L2），管道泄漏如示意圖1。

　　管道泄漏位置計(jì)算為：

　　■-■Δt（1）

　　求解得到

　　L1=■[L（c-v）+（c2-v2）Δt]（2）

　　負(fù)壓波在原油管道中的傳播速度約為1200m/s，在氣體管道中約為320m/s[6].負(fù)壓波傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于液體流速。所以式（2）中的v可以忽略不計(jì)。簡(jiǎn)化定位公式為：

　　L1=■=■（3）

　　實(shí)際中，負(fù)壓波的傳播速度是受液體的彈性、密度、管材彈性以及溫度等因素的影響而時(shí)刻變化，因此準(zhǔn)備計(jì)算負(fù)壓波速將是定位準(zhǔn)確的關(guān)鍵。

　　2.3光纖泄漏檢測(cè)法

　　基于光纖傳感器的滲漏檢測(cè)技術(shù)是近來(lái)發(fā)展的熱點(diǎn)，也是在管道監(jiān)控系統(tǒng)中極具應(yīng)用潛力的技術(shù)。該方法的原理是：應(yīng)用光纖的應(yīng)力或傳導(dǎo)涂層的特性，當(dāng)管道壁上的傳導(dǎo)涂層被破壞后，陰極保護(hù)檢測(cè)可以探測(cè)到這一變化。光纖張力檢測(cè)利用的是置于管道周?chē)墓饫w應(yīng)力的改變導(dǎo)致光信號(hào)的變化。土壤的壓縮或者波動(dòng)將改變光纖的傳輸特性。