WO2004031719A1 - Method for detecting and locating at least one source of noise in a pipe transporting a fluid and installation therefor - Google Patents

Method for detecting and locating at least one source of noise in a pipe transporting a fluid and installation therefor Download PDF

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WO2004031719A1
WO2004031719A1 PCT/FR2003/002886 FR0302886W WO2004031719A1 WO 2004031719 A1 WO2004031719 A1 WO 2004031719A1 FR 0302886 W FR0302886 W FR 0302886W WO 2004031719 A1 WO2004031719 A1 WO 2004031719A1
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leak
concluded
sensors
noise
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PCT/FR2003/002886
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Joël MILLET
Pascal Simonie
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Metravib R.D.S.
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/14Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01M3/24Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
    • G01M3/243Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations for pipes
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S5/18Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
    • G01S5/30Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of the detection and localization of sources of noise and vibrations, such as leaks or shocks appearing in a pipeline or a pipe for transporting a gaseous or liquid fluid. .
  • Numerous techniques are known in the prior art suitable for locating, for example, a leak in a pipe. It is thus known for example a technique consisting in mounting on the pipe to be monitored, at least two sensors of acoustic or vibratory magnitude, separated from each other by a known distance D.
  • An object of the invention therefore aims to remedy the above drawbacks by proposing a method allowing the detection of a noise source in a pipe with a minimum of false alarms and the relatively precise location of the position of this source. noise corresponding to a shock on the pipe.
  • the object of the invention is to propose a method for detecting and locating at least one noise source in a pipe conveying a fluid consisting of:
  • Another object of the invention is to propose a method making it possible to detect a source of noise in a pipe with a minimum of false alarms and to locate in a relatively precise way the position of this source of noise corresponding to a leak on the pipe.
  • the object of the invention is to propose a method consisting in the case where the noise source corresponds to a leak:
  • the method consists in locating the leak by analyzing the compatibility of the combinations of the peaks, possibly present in the intercorrelation functions Ti-i ,, and , i + ⁇ .
  • the method according to the invention consists in analyzing the compatibility of the emerging peaks of the intercorrelation functions rV ⁇ , i and F, -, j + ⁇ in the following manner:
  • Another object of the invention is to propose a method making it possible to detect a source of noise originating from a leak or from a shock while background noise is present in the environment surrounding the pipeline.
  • the method according to the invention consists in: - having at least a second series of at least two and preferably at least three vibration or acoustic wave sensors on the pipeline, neighbors from each other, separated from each other by known distances of k ( p , q)
  • the method consists in extracting the signal and the noise by a method of sorting waves with limited conditioning consisting of:
  • M + conjugate transpose of M
  • M matrix of propagation operators
  • the method consists in the case where the three sensors each have a bypass with respect to the pipe:
  • the method consists in taking into account the transfer function H (f) of each derivation by using a deconvolution method by reverse filtering of the "Wiener" type such that
  • Another object of the invention aims to propose a method making it possible to reduce the volume of data to be transmitted to a device processing measurement when the noise source corresponds to a leak.
  • the object of the invention is to propose a method consisting in the case where the noise source corresponds to a leak:
  • Another object of the invention is to provide a method of detecting a noise source in a pipe making it possible to determine the temperature of the fluid or the internal pressure of the fluid flowing in the pipe.
  • the method according to the invention consists:
  • Another object of the invention is to propose an installation allowing the implementation of the location detection method according to the invention.
  • Fig. 1 is a diagram explaining the implementation of a detection and localization installation according to the invention.
  • Fig. 2 is a diagram explaining a part of the installation according to the invention.
  • Figs. 3 to 9 are tables explaining a characteristic phase of the process making it possible to locate a leak.
  • the subject of the invention relates to a method and an installation 1 ensuring the detection and localization of a noise source S likely to appear on a pipe or a pipe 2 for transporting a fluid in the general sense.
  • a transport pipe 2 can be made in any suitable manner for the transport of a fluid such as a liquid or a gas and be placed in the open air, buried or immersed.
  • the installation 1 comprises a first series of at least three vibration or acoustic wave sensors bearing the references, for example il, i, i + l.
  • Each sensor is separated from each neighboring sensor, by a distance D k ( j j , which may be of equal or different value for each pair of neighboring sensors thus formed.
  • These sensors can be separated from each other by a distance typically of the order of a few kilometers or a few tens of kilometers.
  • each acoustic or vibratory magnitude sensor consists of an accelerometer, a hydrophone, a geophone, a microphone, etc.
  • the installation according to the invention 1 also comprises a device for measuring and processing the time signals Sj (t) delivered by each sensor.
  • each sensor is part of a station integrating a signal conditioning and processing unit, connected by radio or wire to a common control and processing center 5 making it possible to detect and locate a source noise.
  • a measurement and processing device comprises means for taking the time signals Sj (t) delivered by each sensor and each corresponding to the signal emitted by the noise source S, reaching said sensor with a time d 'arrival tj.
  • the processing measurement device according to the invention comprises specific means of the programmed type whose main functionalities allow the implementation of the method which will be described in the following description.
  • the processing measurement device comprises means for determining from the sampled signals Sj (t) whether the noise source S corresponds to an impact on the pipe or to a leak from the pipe .
  • a shock constitutes a transient phenomenon while that a leak is characterized by a noise generally persistent over time.
  • the signals measured by the sensors are analyzed so that a stationary signal in a characteristic frequency band can be estimated as corresponding to a leak, while a transient signal in a characteristic frequency band can be characterized as a shock.
  • the method according to the invention aims to make it possible to locate shocks occurring on the pipe 2, following for example a hammer blow, an explosion, d '' the impact of a projectile, the fall of an object, the impact of a public works vehicle, etc.
  • the method according to the invention aims to determine a mathematical estimator and to minimize it in order to locate such a shock with a potential reduction of false alarms.
  • this method is based on the use of the instants of arrival of the shock signals on at least the three consecutive stations n ° 1, n ° 2 and n ° 3 each comprising a sensor respectively i-1, i, i + 1 .
  • the shock intervenes by hypothesis at time T in Xo between station n ° 1 and station n ° 3 by considering station n ° 2 as the intermediate station, with O ⁇ Xo ⁇ D ⁇ + D 23 and with Ou e D 23 positive .
  • the location of the shock is for reasons of simplification given by its abscissa Xo measured from station n ° 1 and towards station n ° 3. We therefore have
  • the first series of sensors comprises three stations, but it is clear that the object of the invention applies to n stations.
  • the general estimator is such that:
  • This minimization can be carried out by optimization, that is to say by a numerical analysis of the grid, gradient, conjugate gradient, etc. type.
  • the advantages of this method of locating shocks at at least three positions are as follows: • the analytical method is very simple to implement and provides very good results in most cases and the method based on minimization of the mathematical estimator is also simple to implement and also provides very good results in most cases. • This last method rejects any false alarms. According to a preferred embodiment characteristic, the method according to the invention makes it possible to locate a source of noise corresponding to a leak while reducing false alarms.
  • the method according to the invention consists in determining the reference sensor i having detected the noise source.
  • the method then consists in calculating a first intercorrelation function rn, i between the signals emitted by the reference sensor i and a neighboring sensor called upstream i - 1 and a second intercorrelation function Ti + i between the signals emitted by the reference sensor i and a neighboring sensor called downstream i + 1.
  • the method then consists in searching in the intercorrelation functions rj. ⁇ , i and Ty + i for the emerging peaks whose number is between 0 and 2. This number peak can be 0 (no peak detected), 1 or 2 (typically a peak generated by the leak and a peak generated by a disturbing noise).
  • the method according to the invention consists in analyzing the position of the emerging peaks of the intercorrelation functions _7i_ ⁇ , i and F + i to reject the initial detection of the reference sensor i or on the contrary to locate the leak.
  • the method consists in locating the leak by analyzing the compatibility of the combinations of the peaks, possibly present in the intercorrelation functions F- and T-,, i + ⁇ .
  • Figs. 3 to 9 represent in time space T the different possible combinations of the peaks emerging from the intercorrelation functions and the conclusions which should be deduced therefrom for the location of the leak.
  • Fig. 3 illustrates the case where the cross-correlation function r ⁇ u has no peak with the seven possible cases for the cross-correlation function as stated above.
  • n a parasitic noise propagates from i + 1 to i but does not arrive on i-1.
  • the peak positioned at i + 1 is rejected and the search for secondary peaks on and rn , i is negative. Detection is also considered a false alarm.
  • n ° 5 the leak is in i and its noise does not propagate in i-1. There is therefore no search for a secondary peak on the two intercorrelation functions.
  • the leak at i is validated.
  • n ° 6 the leak is in i and its noise does not propagate in i-1.
  • a parasitic noise propagates from i + 1 to i but does not arrive on i-1.
  • the main peak positioned at i + 1 is rejected.
  • the search for a secondary peak on is positive, while the search for the secondary peak on -y is negative.
  • the location of the leak is validated in i.
  • Fig. 4 illustrates the case where the cross-correlation function presents a peak corresponding to a position in i with the seven possible cases for the intercorrelation function F, j + ⁇ .
  • the leak is at F 'and its noise eventually propagates on the three sensors.
  • a parasitic noise propagates in the direction i + 1 towards i and can be up to i-1.
  • the main peak positioned at i + 1 is rejected.
  • the search for the secondary peak on, j + ⁇ is positive, while the search for a secondary peak on F -1; j is negative.
  • the location of the leak is confirmed in F '.
  • Fig. 5 illustrates the case where the cross-correlation function -y has a peak corresponding to a position at F, that is to say between i-1 and i, combined with the seven possible cases for the cross-correlation function F, j + ⁇ .
  • the leak is at F and its noise does not propagate at i + 1.
  • the location of the leak is validated in F.
  • n ° 18 the leak is close to i and a parasitic noise propagates in the direction i + 1 towards i.
  • the main peak positioned at i + 1 is rejected.
  • the search for a secondary peak on F, i + ⁇ is positive while the search for a secondary peak on F- is negative.
  • the solution is reduced to case n ° 17.
  • the leak location is validated in i, if the position of the peaks between i-1 and i and between i and i + 1 are equal to an error value. Otherwise, it is concluded that there is a leak but not localized.
  • Fig. 6 illustrates the case where the intercorrelation function F- ⁇ , i has a main peak corresponding to a position at i and a secondary peak corresponding to a position between i-1 and i with the seven possible cases for the intercorrelation function F, i + ⁇ .
  • n ° 26 the leak is at i and an unknown noise causes a peak at F. There is no search for a secondary peak on the intercorrelation functions. The location of the leak is validated in i.
  • Fig. 7 illustrates the case where the cross-correlation function . ⁇ , i has a peak corresponding to a position at i-1, with the seven possible cases for the cross-correlation function, j + ⁇ .
  • Fy + i is positive.
  • the location of a leak is validated in F '.
  • Fig. 8 illustrates the case where the intercorrelation function ru, has a main peak at i-1 and a secondary peak corresponding to a position at i, with the seven possible cases for the intercorrelation function F-, i + ⁇ •
  • n ° 36 the leak is in i and its noise does not propagate in i + 1.
  • a parasitic noise propagates from i-1 to i without arriving on i + 1.
  • the main peak positioned at i-1 is rejected.
  • the search for a secondary peak on the cross-correlation function F- ⁇ , i is positive, while the search for a secondary peak on the cross-correlation function F, i + ⁇ is negative.
  • This case is symmetrical to case n ° 6. The location of a leak is therefore validated in i.
  • n ° 39 the leak is at F 'and two parasitic noises propagate in the directions i-1 towards i and i + 1 towards i.
  • the main peak positioned at i + 1 is rejected.
  • the search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive.
  • the location of a leak is therefore validated in F '.
  • n ° 40 the leak is in i. Its noise propagates on the three sensors.
  • Spurious noise propagates in the i-1 towards i direction.
  • the main peak positioned at i-1 is rejected.
  • the search for a secondary peak on the intercorrelation function is positive, while the search for a secondary peak on the intercorrelation function F, i + ⁇ is negative.
  • the location of the leak is validated in i.
  • Fig. 9 illustrates the case where the cross-correlation function has a main peak corresponding to a position in i-1 and a secondary peak corresponding to a position in F, with the seven possible cases for the intercorrelation function F, i + ⁇ -
  • the leak is at F and its noise does not propagate at i + 1.
  • Spurious noise propagates from i-1 to i without reaching i + 1.
  • the main peak positioned at i-1 is rejected.
  • the search for a secondary peak on the cross-correlation function rj. ⁇ , i is positive while the search for a secondary peak on the cross-correlation function + i is negative. This case is symmetrical to case n ° 4.
  • the location of the leak is validated in F.
  • n ° 44 the leak is at F which is unlikely since the noises propagate from i-1 to i and from i + 1 to i.
  • the main peak positioned at i-1 is rejected.
  • the search for a secondary peak on the intercorrelation function F- is positive, while the search for a secondary peak on the intercorrelation function F, i + ⁇ is negative.
  • This case is symmetrical in case n ° 32.
  • the location is validated in F.
  • n ° 45 the leak may be close to i. Spurious noise propagates in the i-1 towards i direction.
  • the main peak positioned at i-1 is rejected.
  • the search for a secondary peak on the intercorrelation function ⁇ M ⁇ is positive while the search for a secondary peak on the cross-correlation function , j + ⁇ is negative.
  • This case is symmetrical to case n ° 18.
  • a leak is therefore considered in i if the position of the peaks between i-1 and i and between i and i + 1 are equal to an error value. Otherwise, it is concluded that there is a leak but not localized. In case 46, the leak may be close to i.
  • Two parasitic noises propagate in the directions i-1 towards i and i + 1 towards i. The main peak positioned at i-1 is rejected.
  • the search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive.
  • n ° 48 the peak positioned at i-1 and the one positioned at i + 1 are rejected.
  • the search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive.
  • This case is symmetrical in case 39.
  • the location of a leak is validated in F.
  • case 49 the peak positioned at i-1 is rejected.
  • the search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive.
  • the location is uncertain. This case is symmetrical to case n ° 25. It is therefore concluded that there is a leak but not localized.
  • the method according to the invention therefore makes it possible to locate a mite or to reject the initial detection by analyzing the compatibilities of the different combinations of the peaks possibly present in the intercorrelation functions. This process thus makes it possible to confirm or not the initial detection of a leak by a sensor, and then to locate the leak.
  • Another object of the invention is to improve the detection of signals emitted by measurement sensors when background noise is present in the surrounding environment.
  • the objective is therefore to extract the relevant signals (leaks or shocks) from the background noise.
  • the method according to the invention aims to have on the line 2 at least a second series of at least two and preferably at least three sensors 7 of vibration or acoustic waves, mounted close to each other. By neighbor, it must be considered that the vibration or acoustic wave sensors 7 are separated by known distances d (P) q) typically between a few tens of centimeters and a few tens of meters, or even more.
  • the method according to the invention then consists in analyzing the signals measured by these sensors 7 to ensure the reduction of the background noise as a function of the signal to noise ratio.
  • the method consists in extracting the signal and the noise by a method of sorting waves with limited conditioning consisting of:
  • This method consists in taking into account in the reconstruction of the signals only the frequencies for which there is a high reliability of the inversion result. This method proves to be robust and stable in most cases encountered in practice for which the sensors are placed near a source of parasitic noise.
  • the sensors 7 of the second series are each mounted on a branch 8 of the pipe 2.
  • the method consists in modeling each derivation 8 by estimating the frequency transfer function H (f) between the sensor 7 and the input of the derivation 9 and in taking this transfer function into account in the sorting method waves with limited conditioning.
  • the method consists in taking into account the transfer function H (f) of each derivation 8 using a deconvolution method by reverse filtering of the "Wiener" type such as:
  • Another characteristic of the invention is to propose a method making it possible to reduce the volume of data to be transmitted in the case where the noise source corresponds to a leak.
  • the time signals measured by the two sensors surrounding the noise source are taken into account.
  • a pre-filtering of these signals is carried out.
  • the method then optionally consists in ensuring Shannon filtering of the signals measured by the sensors via the implementation of a spectrum anti-aliasing filter.
  • the method then consists in ensuring binarization of these signals by therefore proceeding to one-bit coding.
  • This coding consists in characterizing the dynamic variations of this signal around its point of rest in terms of positive or negative signs.
  • the method then consists in calculating the cross-correlation function between these signals thus obtained in order to reduce the volume of the data to be processed.
  • the object of the invention is to propose a method making it possible to deduce a measurement of the temperature of the fluid or of the internal pressure of the fluid circulating inside the pipe 2.
  • provision is made to measure the resonance frequencies of at least one derivation 8 of the sensors 7 by a spectral estimation.
  • the speed of the sound is then calculated in the pipe 2.
  • the method then consists in starting from a characteristic curve of the fluid circulating inside the pipe 2 to deduce the temperature of the fluid if the pressure of the fluid is known, or the fluid pressure if the fluid temperature is known.

Abstract

The invention concerns a method for detecting and locating at least one source of noise (S) in a pipe (2) transporting a fluid. The invention is characterized in that it consists in: providing on the pipe (2) a first series of at least three vibration and acoustic wave sensors, sampling the time signals delivered by each sensor and corresponding each to a signal emitted by the source of noise, determining from said sampled signals whether the source of noise corresponds to an impact on the pipe or to a leak in the pipe, and if the source of noise corresponds to an impact: determining a mathematical estimator such as F(X0, C)= sensorsS(i,j)[C?ti,j-f(X0, Dk(i,j)]2; and in minimizing the mathematical estimator F to determine the estimated values of the position Xo of the impact and the celerity of the sound C as follows: (X0,estimated, Cestimated)=arg[min (x0,C) F(x0,C)].

Description

PROCEDE DE DETECTION ET DE LOCALISATION DETECTION AND LOCATION METHOD
D'AU MOINS UNE SOURCE DE BRUIT DANS UNEAT LEAST ONE SOURCE OF NOISE IN ONE
CONDUITE VEHICULANT UN FLUIDE ETDRIVING VEHICLE AND
INSTALLATION POUR SA MISE EN OEUVRE La présente invention concerne le domaine technique de la détection et de la localisation de sources de bruits et vibrations, tels que des fuites ou des chocs apparaissant dans une canalisation ou une conduite de transport d'un fluide gazeux ou liquide.INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION The present invention relates to the technical field of the detection and localization of sources of noise and vibrations, such as leaks or shocks appearing in a pipeline or a pipe for transporting a gaseous or liquid fluid. .
Il est connu dans l'art antérieur de nombreuses techniques adaptées pour localiser par exemple une fuite dans une canalisation. Il est connu ainsi par exemple une technique consistant à monter sur la canalisation à surveiller, au moins deux capteurs de grandeur acoustique ou vibratoire, séparés l'un de l'autre par une distance connue D. Une fuite génère un bruit qui se propage en créant une fluctuation de pression dans le fluide et/ou une vibration de la structure de la canalisation. A partir de la mesure de la différence du temps Δ t de propagation du bruit de fuite vers les deux capteurs et dès que la vitesse de propagation V de propagation du bruit dans la canalisation est déterminée, il est possible de déduire la distance d de la fuite par rapport à l'un des capteurs selon la relation : d = (D - V Δ t)/2.Numerous techniques are known in the prior art suitable for locating, for example, a leak in a pipe. It is thus known for example a technique consisting in mounting on the pipe to be monitored, at least two sensors of acoustic or vibratory magnitude, separated from each other by a known distance D. A leak generates a noise which propagates in creating a pressure fluctuation in the fluid and / or a vibration of the structure of the pipeline. From the measurement of the difference in the time Δt of propagation of the leakage noise to the two sensors and as soon as the propagation speed V of noise propagation in the pipeline is determined, it is possible to deduce the distance d from the leak with respect to one of the sensors according to the relationship: d = (D - V Δ t) / 2.
Pour déterminer la différence Δ t du temps de propagation du bruit de fuite vers les capteurs, il est procédé au calcul de fonctions d' intercorrélation entre les signaux issus des deux capteurs. Lorsqu'une fonction d' intercorrélation présente un maximum pour un retard donné, il peut être affirmé qu'une fuite existe en un point de la conduite inspectée et cette fuite peut être localisée facilement à partir de la différence du temps de propagation du bruit de fuite qui correspond précisément au retard donné.In order to determine the difference Δ t of the propagation time of the leakage noise towards the sensors, the calculation of intercorrelation functions between the signals from the two sensors is carried out. When an intercorrelation function exhibits a maximum for a given delay, it can be affirmed that a leak exists at a point in the inspected pipe and this leak can be easily located from the difference in propagation time of the noise. leak which corresponds precisely to the delay given.
Il s'avère que cette technique classique d' intercorrélation ne dorme pas satisfaction en pratique. En effet, cette méthode présente l'inconvénient d'être particulièrement sensible aux bruits parasites pouvant provenir de sources de bruit situées dans l'environnement de la canalisation à inspecter ou de chocs intervenant sur la canalisation et qui sont suceptibles d'affecter l'intégrité de cette canalisation. Dans ces conditions, il s'avère que des sources de bruits non pertinentes correspondant à des fausses alarmes sont détectées alors que des sources de bruits pertinentes ne se trouvent pas décelées.It turns out that this classic intercorrelation technique is not satisfactory in practice. This method has the drawback of being particularly sensitive to parasitic noise which may come from noise sources located in the environment of the pipeline to be inspected or from shocks occurring on the pipeline and which are liable to affect the integrity of this pipeline. Under these conditions, it turns out that irrelevant sources of noise corresponding to false alarms are detected when relevant sources of noise are not detected.
Un objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un procédé permettant la détection d'une source de bruit dans une canalisation avec un minimum de fausses alarmes et la localisation de façon relativement précise de la position de cette source de bruit correspondant à un choc sur la canalisation.An object of the invention therefore aims to remedy the above drawbacks by proposing a method allowing the detection of a noise source in a pipe with a minimum of false alarms and the relatively precise location of the position of this source. noise corresponding to a shock on the pipe.
Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention vise à proposer un procédé de détection et de localisation d'au moins une source de bruit dans une canalisation véhiculant un fluide consistant :To achieve such an objective, the object of the invention is to propose a method for detecting and locating at least one noise source in a pipe conveying a fluid consisting of:
- à disposer sur la canalisation une première série d'au moins trois capteurs de vibration ou d'ondes acoustiques séparés les uns des autres par des distances connues Dk (i, j>,- to have on the pipeline a first series of at least three vibration or acoustic wave sensors separated from each other by known distances D k (i, j>,
- à prélever les signaux temporels Si (t) délivrés par chaque capteur et correspondant chacun au signal émis par la source de bruit atteignant ledit capteur avec un temps d'arrivée tj,- taking the time signals Si (t) delivered by each sensor and each corresponding to the signal emitted by the noise source reaching said sensor with an arrival time tj,
- à déterminer à partir des signaux prélevés si la source de bruit correspond à un choc sur la canalisation ou à une fuite de la canalisation,- to be determined from the signals taken if the noise source corresponds to an impact on the pipeline or to a leak in the pipeline,
- et dans le cas où la source de bruit correspond à un choc : • à déterminer un estimateur mathématique tel que- and in the case where the noise source corresponds to a shock: • to determine a mathematical estimator such as
F (X „0 = _£ [cΔt. j - f (x0 , Dk(i>j) )j capteurs (i,j)F (X „0 = _ £ [cΔt. J - f (x 0 , D k (i> j) ) j sensors (i, j)
avec Δ tj, j : la différence des temps d'arrivée entre les capteurs i, j f = une fonction de la disposition géométrique des capteurs, c = la célérité du son, • et à minimiser l'estimateur mathématique F pour déterminer les valeurs estimées de la position Xo du choc et de la célérité du son C de la manière suivante :with Δ tj, j : the difference in arrival times between the sensors i, jf = a function of the geometric arrangement of the sensors, c = the speed of the sound, • and to minimize the mathematical estimator F to determine the estimated values the position Xo of the shock and the speed of the sound C as follows:
Figure imgf000004_0001
Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé permettant de détecter une source de bruit dans une canalisation avec un minimum de fausses alarmes et de localiser de façon relativement précise la position de cette source de bruit correspondant à une fuite sur la canalisation. Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention vise à proposer un procédé consistant dans le cas où la source de bruit correspond à une fuite :
Figure imgf000004_0001
Another object of the invention is to propose a method making it possible to detect a source of noise in a pipe with a minimum of false alarms and to locate in a relatively precise way the position of this source of noise corresponding to a leak on the pipe. To achieve such an objective, the object of the invention is to propose a method consisting in the case where the noise source corresponds to a leak:
- à déterminer le capteur de référence i ayant détecté la source de bruit,- determining the reference sensor i that has detected the noise source,
- à calculer une première fonction d 'intercorrélation IVι,i entre les signaux émis par le capteur de référence i et un capteur voisin dit amont i - 1 et une deuxième fonction d'intercorrélation
Figure imgf000005_0001
entre les signaux émis par le capteur de référence i et un capteur voisin dit aval i + 1,
- calculating a first cross-correlation function IVι, i between the signals emitted by the reference sensor i and a neighboring so-called upstream sensor i - 1 and a second cross-correlation function
Figure imgf000005_0001
between the signals emitted by the reference sensor i and a neighboring sensor called downstream i + 1,
- à rechercher dans les fonctions d' intercorrélations Ti-ij et
Figure imgf000005_0002
les pics émergeants dont le nombre est compris entre 0 et 2,
- to look for in the Ti-ij intercorrelation functions and
Figure imgf000005_0002
emerging peaks whose number is between 0 and 2,
- et à analyser la position des pics émergeants des fonctions d'intercorrélations Γ ,, et
Figure imgf000005_0003
pour rejeter la détection initiale du capteur de référence i ou au contraire pour localiser la fuite. Selon une variante préférée de réalisation, le procédé consiste à localiser la fuite en analysant la compatibilité des combinaisons des pics, éventuellement présents dans les fonctions d'intercorrélation Ti-i,, et
Figure imgf000005_0004
,i+ι. Selon une autre caractéristique préférée de réalisation, le procédé selon l'invention consiste à analyser la compatibilité des pics émergeants des fonctions d'intercorrélation rVι,i et F,- ,j+ι de la manière suivante :
- and to analyze the position of the emerging peaks of the intercorrelation functions Γ ,, and
Figure imgf000005_0003
to reject the initial detection of the reference sensor i or on the contrary to locate the leak. According to a preferred variant embodiment, the method consists in locating the leak by analyzing the compatibility of the combinations of the peaks, possibly present in the intercorrelation functions Ti-i ,, and
Figure imgf000005_0004
, i + ι. According to another preferred embodiment characteristic, the method according to the invention consists in analyzing the compatibility of the emerging peaks of the intercorrelation functions rVι, i and F, -, j + ι in the following manner:
- si la fonction d'intercorrélation TJ-I ne présente aucun pic et si la fonction d'intercorrélation T-, , +\ présente : • soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i+1, alors il est conclu à l'absence d'une fuite,- if the intercorrelation function T J - I has no peak and if the intercorrelation function T-,, + \ has: • either no peak, or a peak corresponding to a position in i + 1, then it is concluded that there was no leak,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i et i+1,• either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that d '' a leak at a position between i and i + 1,
• soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite en position i, - si la fonction d'intercorrélation Fj.ι,i présente un pic correspondant à une position en i et si la fonction d'intercorrélation rj,i+ 1 présente :• either a peak corresponding to a position in i, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position in i, i.e. a main peak corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak in position i, - if the cross-correlation function Fj.ι, i has a peak corresponding to a position at i and if the cross-correlation function rj, i + 1 has:
• soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite en position i,• either no peak, or a peak corresponding to a position in i, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position in i, or a main peak corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak in position i,
• soit un pic correspondant à une position en i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée, • soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i et i+1, - si la fonction d'intercorrélation ΓM,J présente un pic correspondant à une position entre i-1 et i et si la fonction d'intercorrélation Fj,j+ι présente :• either a peak corresponding to a position in i + 1, then it is concluded that there is a leak but not localized, • either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position at i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak at a position between i and i + 1, - if the intercorrelation function Γ M , J has a peak corresponding to a position between i-1 and i and if the cross-correlation function Fj, j + ι has:
• soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i+1, soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i-1 et i,Either no peak, or a peak corresponding to a position at i + 1, or a peak corresponding to a position at i, or a main peak corresponding to a position at i + 1 and a secondary peak corresponding to a position at i, either a main peak corresponding to a position at i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak at a position between i-1 and i,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors si la position des pics entre i-1 et i et entre i et i+1 sont égaux à une valeur d'erreur près, il est conclu à la présence d'une fuite à la position i, tandis que sinon il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée,• either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then if the position of the peaks between i -1 and i and between i and i + 1 are equal to an error value close, it is concluded that there is a leak at position i, while otherwise it is concluded that there is a leak but not localized,
- si la fonction d'intercorrélation -i,! présente un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i-1 et i et si la fonction d'intercorrélation ΓJ,J+I présente :- if the cross-correlation function -i ,! has a main peak corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i-1 and i and if the cross-correlation function Γ J , J + I has:
• soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite en position i, • soit un pic à une position en i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i-1 et i,• either no peak, or a peak corresponding to a position in i, or a main peak corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a flight in position i, • either a peak at a position in i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position in i, then it is concluded that there is a leak at a position between i-1 and i,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i et i+1,Either a peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak at a position between i and i + 1,
• soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée,Either a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak but not localized,
- si la fonction d'intercorrélation T,.ι,i présente un pic correspondant à une position en i-1 et si la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000007_0001
présente :
- if the cross-correlation function T, .ι, i has a peak corresponding to a position in i-1 and if the cross-correlation function
Figure imgf000007_0001
present :
• soit aucun pic, soit un pic à une position en i+1, alors il est conclu à l'absence d'une fuite,• either no peak, or a peak at a position in i + 1, then it is concluded that there is no leak,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i et i+1,• either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position at i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak at a position between i and i + 1,
• soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, alors il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée, - si la fonction d'intercorrélation Fj.ι,i présente un pic principal correspondant à une position en i-1 et un pic secondaire correspondant à une position en i et si la fonction d'intercorrélation ri,i+ι présente :Either a peak corresponding to a position at i, or a main peak corresponding to a position at i + 1 and a secondary peak corresponding to a position at i, then it is concluded that there is a leak but not localized, - if the cross-correlation function Fj.ι, i has a main peak corresponding to a position in i-1 and a secondary peak corresponding to a position in i and if the cross-correlation function ri, i + ι has:
• soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, alors il est conclu à la présence d'une fuite en position i,• either no peak, or a peak corresponding to a position in i, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position in i, then it is concluded that there is a leak in position i,
• soit un pic correspondant à une position en i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée, • soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i et i+1,• either a peak corresponding to a position in i + 1, then it is concluded that there is a leak but not localized, • either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position at i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, i.e. a main peak corresponding to a position at i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that the presence of a leak at a position between i and i + 1,
- si la fonction d'intercorrélation ru,i présente un pic principal correspondant à une position en i-1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i-1 et i et si la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000008_0001
présente :
- if the intercorrelation function ru, i has a main peak corresponding to a position in i-1 and a secondary peak corresponding to a position between i-1 and i and if the intercorrelation function
Figure imgf000008_0001
present :
• soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i+1, soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire en i, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i-1 et i,• either no peak, or a peak corresponding to a position in i + 1, or a peak corresponding to a position in i, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak in i, then it is concluded the presence of a leak at a position between i-1 and i,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors si la position des pics entre i-1 et i et entre i et i+1 sont égaux à une valeur d'erreur près, il est conclu à la présence d'une fuite à la position i tandis que sinon il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée,• either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then if the position of the peaks between i -1 and i and between i and i + 1 are equal to an error value, it is concluded that there is a leak at position i while otherwise it is concluded that there is a leak but not localized,
• soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée. Un autre objet de l'invention vise à proposer un procédé permettant de détecter une source de bruit provenant d'une fuite ou d'un choc alors qu'un bruit de fond est présent dans le milieu environnant de la canalisation.• either a main peak corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak but not localized. Another object of the invention is to propose a method making it possible to detect a source of noise originating from a leak or from a shock while background noise is present in the environment surrounding the pipeline.
Pour atteindre un tel objectif, le procédé selon l'invention consiste : - à disposer sur la canalisation, au moins une deuxième série d'au moins deux et de préférence d'au moins trois capteurs de vibration ou d'ondes acoustiques, voisins les uns des autres, séparés les uns des autres par des distances connues d'k (p,q) To achieve such an objective, the method according to the invention consists in: - having at least a second series of at least two and preferably at least three vibration or acoustic wave sensors on the pipeline, neighbors from each other, separated from each other by known distances of k ( p , q)
- et à analyser les signaux mesurés par ces capteurs pour assurer la réduction du bruit de fond en fonction du rapport signal à bruit.- And analyze the signals measured by these sensors to ensure the reduction of background noise as a function of the signal to noise ratio.
Selon une variante préférée de réalisation, le procédé consiste à extraire le signal et le bruit par une méthode de tri d'ondes à conditionnement limité consistant :According to a preferred alternative embodiment, the method consists in extracting the signal and the noise by a method of sorting waves with limited conditioning consisting of:
- à estimer chaque composante fréquentielle d'un vecteur X suivant la relation suivante : X = (M+ M) _I M + P, avec P : vecteur des pressions mesurées sur les capteurs,- to estimate each frequency component of a vector X according to the following relation: X = (M + M) _I M + P, with P: vector of the pressures measured on the sensors,
M+ : transposée conjuguée de M, M : matrice des opérateurs de propagation,M + : conjugate transpose of M, M: matrix of propagation operators,
- et à prendre en compte la composante spectrale du vecteur uniquement si le conditionnement de M+M est inférieur à une valeur limite. Selon une variante préférée de réalisation, le procédé consiste dans le cas où les trois capteurs possèdent chacun une dérivation par rapport à la canalisation :- and to take into account the spectral component of the vector only if the conditioning of M + M is less than a limit value. According to a preferred alternative embodiment, the method consists in the case where the three sensors each have a bypass with respect to the pipe:
- à modéliser chaque dérivation en estimant la fonction de transfert en fréquence H (f) entre le capteur et l'entrée de la dérivation,- to model each branch by estimating the frequency transfer function H (f) between the sensor and the input of the branch,
- et à prendre en compte cette fonction de transfert dans la méthode du tri d'ondes à conditionnement limité.- and to take into account this transfer function in the method of sorting waves with limited conditioning.
Selon une autre caractéristique préférée de réalisation, le procédé consiste à prendre en compte la fonction de transfert H(f) de chaque dérivation en utilisant une méthode de déconvolution par filtrage inverse du type « Wiener » telle queAccording to another preferred embodiment characteristic, the method consists in taking into account the transfer function H (f) of each derivation by using a deconvolution method by reverse filtering of the "Wiener" type such that
H * (f ) Y(f )H * (f) Y (f)
X(f ) =X (f) =
H * (f) H(f) + ε C(f) avecH * (f) H (f) + ε C (f) with
X (f) : entrée de la dérivation Y (f) : sortie de la dérivation C (f) : opérateur de contraintes ε : paramètre de régularisation de l'inversion Un autre objet de l'invention vise à proposer un procédé permettant de réduire le volume des données à transmettre à un dispositif de mesure de traitement lorsque la source de bruit correspond à une fuite.X (f): lead input Y (f): output of the derivation C (f): constraint operator ε: inversion regularization parameter Another object of the invention aims to propose a method making it possible to reduce the volume of data to be transmitted to a device processing measurement when the noise source corresponds to a leak.
Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention vise à proposer un procédé consistant dans le cas où la source de bruit correspond à une fuite :To achieve such an objective, the object of the invention is to propose a method consisting in the case where the noise source corresponds to a leak:
- à assurer éventuellement un filtrage de Shannon des signaux temporels mesurés par les capteurs,- possibly ensuring Shannon filtering of the time signals measured by the sensors,
- et à assurer une binarisation de ces signaux avant de calculer la fonction d'intercorrélation entre chaque couple de ces signaux ainsi obtenus afin de réduire le volume des données à traiter.- And to ensure binarization of these signals before calculating the cross-correlation function between each pair of these signals thus obtained in order to reduce the volume of data to be processed.
Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé de détection d'une source de bruit dans une conduite permettant de déterminer la température du fluide ou de la pression interne du fluide circulant dans la conduite.Another object of the invention is to provide a method of detecting a noise source in a pipe making it possible to determine the temperature of the fluid or the internal pressure of the fluid flowing in the pipe.
Pour atteindre un tel objectif, le procédé selon l'invention consiste :To achieve such an objective, the method according to the invention consists:
- à mesurer des fréquences de résonance d'au moins une dérivation des capteurs, par une estimation spectrale, - à calculer la célérité du son dans la canalisation,- to measure resonance frequencies of at least one derivation of the sensors, by a spectral estimate, - to calculate the speed of the sound in the pipe,
- et à partir d'une courbe caractéristique du fluide circulant à l'intérieur de la canalisation, à déduire la température du fluide si la pression du fluide est connue ou la pression du fluide si la température du fluide est connue.- And from a characteristic curve of the fluid circulating inside the pipe, to deduce the temperature of the fluid if the pressure of the fluid is known or the pressure of the fluid if the temperature of the fluid is known.
Un autre objet de l'invention vise à proposer une installation permettant la mise en œuvre du procédé de détection de localisation conforme à l'invention.Another object of the invention is to propose an installation allowing the implementation of the location detection method according to the invention.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.Various other characteristics will emerge from the description given below with reference to the appended drawings which show, by way of nonlimiting examples, embodiments of the subject of the invention.
La fig. 1 est un schéma explicitant la mise en œuvre d'une installation de détection et de localisation conforme à l'invention.Fig. 1 is a diagram explaining the implementation of a detection and localization installation according to the invention.
La fig. 2 est un schéma explicitant une partie de l'installation conforme à l'invention. Les fig. 3 à 9 sont des tableaux explicitant une phase caractéristique du procédé permettant de localiser une fuite.Fig. 2 is a diagram explaining a part of the installation according to the invention. Figs. 3 to 9 are tables explaining a characteristic phase of the process making it possible to locate a leak.
Tel que cela apparaît plus précisément à la fig. 1, l'objet de l'invention concerne un procédé et une installation 1 assurant la détection et la localisation d'une source de bruit S susceptible d'apparaître sur une conduite ou une canalisation 2 de transport d'un fluide au sens général. Une telle canalisation de transport 2 peut être réalisée de toute manière appropriée pour le transport d'un fluide tel qu'un liquide ou un gaz et être placée à l'air libre, enterrée ou immergée.As shown more precisely in fig. 1, the subject of the invention relates to a method and an installation 1 ensuring the detection and localization of a noise source S likely to appear on a pipe or a pipe 2 for transporting a fluid in the general sense. Such a transport pipe 2 can be made in any suitable manner for the transport of a fluid such as a liquid or a gas and be placed in the open air, buried or immersed.
Dans une première forme de réalisation, l'installation 1 comporte une première série d'au moins trois capteurs de vibration ou d'ondes acoustiques portant les références par exemple i-l,i,i+l. Chaque capteur est séparé de chaque capteur voisin, d'une distance Dk(jj , pouvant être de valeur égale ou différente pour chaque paire de capteurs voisins ainsi constitués. Ces capteurs peuvent être séparés entre eux d'une distance typiquement de l'ordre de quelques kilomètres ou quelques dizaines de kilomètres. A titre d'exemple, chaque capteur de grandeur acoustique ou vibratoire est constitué par un accéléromètre, un hydrophone, un géophone, un microphone, etc.In a first embodiment, the installation 1 comprises a first series of at least three vibration or acoustic wave sensors bearing the references, for example il, i, i + l. Each sensor is separated from each neighboring sensor, by a distance D k ( j j , which may be of equal or different value for each pair of neighboring sensors thus formed. These sensors can be separated from each other by a distance typically of the order of a few kilometers or a few tens of kilometers. For example, each acoustic or vibratory magnitude sensor consists of an accelerometer, a hydrophone, a geophone, a microphone, etc.
L'installation selon l'invention 1 comporte également un dispositif de mesure et de traitement des signaux temporels Sj(t) délivré par chaque capteur. Selon une variante préférée de réalisation, chaque capteur fait partie d'un poste intégrant une unité de conditionnement et de traitement des signaux, reliée par voie hertzienne ou fïlaire à un centre de contrôle et de traitement commun 5 permettant de détecter et de localiser une source de bruit. D'une manière classique, un tel dispositif de mesure et de traitement comporte des moyens pour prélever les signaux temporels Sj(t) délivrés par chaque capteur et correspondant chacun au signal émis par la source de bruit S, atteignant ledit capteur avec un temps d'arrivée tj. D'une manière classique, le dispositif de mesure de traitement selon l'invention comporte des moyens spécifiques du type programmé dont les fonctionnalités principales permettent la mise en œuvre du procédé qui sera décrit dans la suite de la description.The installation according to the invention 1 also comprises a device for measuring and processing the time signals Sj (t) delivered by each sensor. According to a preferred embodiment, each sensor is part of a station integrating a signal conditioning and processing unit, connected by radio or wire to a common control and processing center 5 making it possible to detect and locate a source noise. In a conventional manner, such a measurement and processing device comprises means for taking the time signals Sj (t) delivered by each sensor and each corresponding to the signal emitted by the noise source S, reaching said sensor with a time d 'arrival tj. In a conventional manner, the processing measurement device according to the invention comprises specific means of the programmed type whose main functionalities allow the implementation of the method which will be described in the following description.
Selon une caractéristique de réalisation de l'invention, le dispositif de mesure de traitement comporte des moyens pour déterminer à partir des signaux prélevés Sj(t) si la source de bruit S correspond à un choc sur la conduite ou à une fuite de la conduite. D'une manière générale, un choc constitue un phénomène transitoire tandis qu'une fuite se caractérise par un bruit persistant généralement dans le temps. Les signaux mesurés par les capteurs sont analysés de manière qu'un signal stationnaire dans une bande fréquentielle caractéristique peut être estimé comme correspondant à une fuite, tandis qu'un signal transitoire dans une bande fréquentielle caractéristique peut être caractérisé comme un choc.According to an embodiment characteristic of the invention, the processing measurement device comprises means for determining from the sampled signals Sj (t) whether the noise source S corresponds to an impact on the pipe or to a leak from the pipe . In general, a shock constitutes a transient phenomenon while that a leak is characterized by a noise generally persistent over time. The signals measured by the sensors are analyzed so that a stationary signal in a characteristic frequency band can be estimated as corresponding to a leak, while a transient signal in a characteristic frequency band can be characterized as a shock.
Selon un premier aspect de l'objet de l'invention, le procédé selon l'invention vise à permettre de localiser des chocs intervenant sur la canalisation 2, à la suite par exemple d'un coup de marteau, d'une explosion, d'un impact d'un projectile, de la chute d'un objet, d'un choc d'un engin de travaux publics, etc. Ainsi, dans le cas où la source de bruit S correspond à un choc, le procédé selon l'invention vise à déterminer un estimateur mathématique et à le minimiser afin de localiser un tel choc avec une réduction potentielle des fausses alarmes.According to a first aspect of the subject of the invention, the method according to the invention aims to make it possible to locate shocks occurring on the pipe 2, following for example a hammer blow, an explosion, d '' the impact of a projectile, the fall of an object, the impact of a public works vehicle, etc. Thus, in the case where the noise source S corresponds to a shock, the method according to the invention aims to determine a mathematical estimator and to minimize it in order to locate such a shock with a potential reduction of false alarms.
Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 2, ce procédé repose sur l'utilisation des instants d'arrivée des signaux de choc sur au moins les trois postes consécutifs n° 1, n° 2 et n° 3 comportant chacun un capteur respectivement i-1, i, i+1. Le choc intervient par hypothèse au temps T en Xo entre le poste n° 1 et le poste n° 3 en considérant le poste n° 2 comme le poste intermédiaire, avec O≤Xo≤Dπ + D23 et avec Ou e D23 positifs. Le repérage du choc est pour des raisons de simplification donné par son abscisse Xo mesuré à partir du poste n° 1 et vers le poste n° 3. On a doncAs shown more precisely in FIG. 2, this method is based on the use of the instants of arrival of the shock signals on at least the three consecutive stations n ° 1, n ° 2 and n ° 3 each comprising a sensor respectively i-1, i, i + 1 . The shock intervenes by hypothesis at time T in Xo between station n ° 1 and station n ° 3 by considering station n ° 2 as the intermediate station, with O≤Xo≤Dπ + D 23 and with Ou e D 23 positive . The location of the shock is for reasons of simplification given by its abscissa Xo measured from station n ° 1 and towards station n ° 3. We therefore have
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001
où tj est le temps d'arrivée du choc mesuré au niveau du poste n° i. Le calcul analytique fournit alors les valeurs estimées de la position X0 du choc ainsi que la célérité du son :where tj is the time of arrival of the shock measured at the level of station n ° i. The analytical calculation then provides the estimated values of the position X 0 of the shock as well as the speed of the sound:
Y - Xn -Xn + C^ -t XY - Xn -Xn + C ^ -t X
Λ0 avec C = !Λ 0 with C =!
2 ('> -'_) La méthode de minimisation d'un estimateur mathématique est celle utilisée dans le cadre de l'invention. 2 ('>-'_) The minimization method of a mathematical estimator is that used in the context of the invention.
La formule choisie ci-après fournit alors des valeurs estimées de la position X0 du choc ainsi de la célérité du son C.The formula chosen below then provides estimated values of the position X 0 of the shock as well as the speed of the sound C.
Figure imgf000013_0001
et :
Figure imgf000013_0001
and:
(X0,estimé • C estimée ) - ar6 min F(Λr0.C)( X 0, estimated • C estimated) - ar 6 min F (Λr 0 .C)
.( o-c>. (o- c >
Dans l'exemple illustré à la fig. 2, la première série de capteurs comporte trois postes mais il est clair que l'objet de l'invention s'applique pour n postes. Dans ce cas, l'estimateur général est tel que :In the example illustrated in fig. 2, the first series of sensors comprises three stations, but it is clear that the object of the invention applies to n stations. In this case, the general estimator is such that:
F (X 0,C) = X IJCΔty - f (x„, Dk(i;j) )j capteurs (i,j)F (X 0 , C) = X IJCΔt y - f (x „, D k (i; j) ) j sensors (i, j)
avec Δ t,( j : la différence des temps d'arrivée entre les capteurs i, j f = une fonction de la disposition géométrique des capteurs, c = la célérité du son. Cet estimateur mathématique est minimisé pour déterminer les valeurs estimées de la position Xo du choc et de la célérité du son C de la manière suivante : {Xt>,e, mée,Cestimée (X0,C)] .
Figure imgf000013_0002
with Δ t, (j : the difference in arrival times between the sensors i, jf = a function of the geometric arrangement of the sensors, c = the speed of the sound. This mathematical estimator is minimized to determine the estimated values of the position Xo of the shock and the speed of the sound C as follows: {X t>, e , mée , C estimated (X 0 , C)].
Figure imgf000013_0002
Cette minimisation peut être effectuée par optimisation c'est-à-dire par une analyse numérique de type grille, gradient, gradient conjugué, etc.This minimization can be carried out by optimization, that is to say by a numerical analysis of the grid, gradient, conjugate gradient, etc. type.
Les avantages de cette méthode de localisation de chocs à au moins trois postes sont les suivants : • la méthode analytique est très simple à mettre en œuvre et fournit de très bons résultats dans la plupart des cas et la méthode fondée sur une minimisation de l'estimateur mathématique est également simple de mise en œuvre et fournit également de très bons résultats dans la plupart des cas. • Cette dernière méthode permet de rejeter d'éventuelles fausses alarmes. Selon une caractéristique préférée de réalisation, le procédé selon l'invention permet de localiser une source de bruit correspondant à une fuite tout en réduisant les fausses alarmes.The advantages of this method of locating shocks at at least three positions are as follows: • the analytical method is very simple to implement and provides very good results in most cases and the method based on minimization of the mathematical estimator is also simple to implement and also provides very good results in most cases. • This last method rejects any false alarms. According to a preferred embodiment characteristic, the method according to the invention makes it possible to locate a source of noise corresponding to a leak while reducing false alarms.
Selon une telle caractéristique, le procédé selon l'invention consiste à déterminer le capteur de référence i ayant détecté la source de bruit. Le procédé consiste ensuite à calculer une première fonction d'intercorrélation rn,i entre les signaux émis par le capteur de référence i et un capteur voisin dit amont i - 1 et une deuxième fonction d'intercorrélation Ti +i entre les signaux émis par le capteur de référence i et un capteur voisin dit aval i + 1. Le procédé consiste ensuite à rechercher dans les fonctions d'intercorrélation rj.ι,i et Ty+i les pics émergeants dont le nombre est compris entre 0 et 2. Ce nombre de pic peut être de 0 (pas de pic détecté), 1 ou 2 (typiquement un pic généré par la fuite et un pic généré par un bruit perturbateur).According to such a characteristic, the method according to the invention consists in determining the reference sensor i having detected the noise source. The method then consists in calculating a first intercorrelation function rn, i between the signals emitted by the reference sensor i and a neighboring sensor called upstream i - 1 and a second intercorrelation function Ti + i between the signals emitted by the reference sensor i and a neighboring sensor called downstream i + 1. The method then consists in searching in the intercorrelation functions rj.ι, i and Ty + i for the emerging peaks whose number is between 0 and 2. This number peak can be 0 (no peak detected), 1 or 2 (typically a peak generated by the leak and a peak generated by a disturbing noise).
Le procédé selon l'invention consiste à analyser la position des pics émergeants des fonctions d'intercorrélation _7i_ι,i et F +i pour rejeter la détection initiale du capteur de référence i ou au contraire pour localiser la fuite.The method according to the invention consists in analyzing the position of the emerging peaks of the intercorrelation functions _7i_ι, i and F + i to reject the initial detection of the reference sensor i or on the contrary to locate the leak.
Selon une caractéristique de réalisation, le procédé consiste à localiser la fuite en analysant la compatibilité des combinaisons des pics, éventuellement présents dans les fonctions d'intercorrélation F- et T-, ,i+ι. Les fig. 3 à 9 représentent dans l'espace des temps T les différentes combinaisons possibles des pics émergeants des fonctions d'intercorrélation et les conclusions qu'il convient d'en déduire pour la localisation de la fuite.According to an embodiment characteristic, the method consists in locating the leak by analyzing the compatibility of the combinations of the peaks, possibly present in the intercorrelation functions F- and T-,, i + ι. Figs. 3 to 9 represent in time space T the different possible combinations of the peaks emerging from the intercorrelation functions and the conclusions which should be deduced therefrom for the location of the leak.
Les différentes positions possibles pour les pics émergeants de la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000014_0001
sont les suivants : - pas de pic émergeant dans la fonction d'intercorrélation Γ ,J (fig. 3).
The different possible positions for the emerging peaks of the intercorrelation function
Figure imgf000014_0001
are as follows: - no peak emerging in the intercorrelation function Γ, J (fig. 3).
- un pic émergeant de la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000014_0002
correspondant à une position en i (fig. 4)
- a peak emerging from the intercorrelation function
Figure imgf000014_0002
corresponding to a position at i (fig. 4)
- un pic émergeant de la fonction d'intercorrélation Ti-ι,i correspondant à une position en F, c'est-à-dire entre i-1 et i (fig. 5), - un pic principal émergeant de la fonction d'intercorrélation Fj.ι,i correspondant à une position en i et un pic secondaire en F (fig. 6), - un pic émergeant de la fonction d'intercorrélation F.i correspondant à une position en i-1 (fig. 7), un pic principal de la fonction d'intercorrélation Fj_ι,i correspondant à une position en i-1 et un pic secondaire correspondant à une position en i (fig. 8), - et un pic principal de la fonction d'intercorrélation Ti-i correspondant à une position en i-1 et et un pic secondaire correspondant à une position en F (fig. 9).- a peak emerging from the intercorrelation function Ti-ι, i corresponding to a position at F, that is to say between i-1 and i (fig. 5), - a main peak emerging from the function d 'intercorrelation Fj.ι, i corresponding to a position at i and a secondary peak at F (fig. 6), - a peak emerging from the intercorrelation function Fi corresponding to a position at i-1 (fig. 7), a main peak from the intercorrelation function Fj_ι, i corresponding to a position at i-1 and a corresponding secondary peak at a position in i (fig. 8), - and a main peak of the intercorrelation function Ti-i corresponding to a position in i-1 and and a secondary peak corresponding to a position in F (fig. 9).
Pour chacun de ces sept cas possibles pour la fonction d'intercorrélation F-ij, il convient de considérer les sept cas envisageables pour la fonction d'intercorrélation F +i qui sont symétriques.For each of these seven possible cases for the intercorrelation function F-ij, it is necessary to consider the seven possible cases for the intercorrelation function F + i which are symmetrical.
La fig. 3 illustre le cas où la fonction d'intercorrélation r^u ne présente aucun pic avec les sept cas possibles pour la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000015_0001
tels qu'énoncés ci-dessus.
Fig. 3 illustrates the case where the cross-correlation function r ^ u has no peak with the seven possible cases for the cross-correlation function
Figure imgf000015_0001
as stated above.
Dans le cas n° 1, les fonctions d'intercorrélation ne présentent pas de pic de sorte qu'il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur ces deux fonctions. La détection initiale est considérée comme une fausse alarme de sorte que la fuite n'est pas confirmée.In case n ° 1, the intercorrelation functions do not have a peak so that there is no search for a secondary peak on these two functions. Initial detection is considered a false alarm so the leak is not confirmed.
Dans le cas n° 2, un bruit parasite se propage de i+1 vers i mais n'arrive pas sur i-1. Le pic positionné en i+1 est rejeté et la recherche des pics secondaires sur
Figure imgf000015_0002
et rn,i est négative. La détection est considérée également comme une fausse alarme.
In case n ° 2, a parasitic noise propagates from i + 1 to i but does not arrive on i-1. The peak positioned at i + 1 is rejected and the search for secondary peaks on
Figure imgf000015_0002
and rn , i is negative. Detection is also considered a false alarm.
Dans le cas n° 3, la fuite est en F' c'est-à-dire entre i et i+1 et son bruit ne se propage pas jusqu'en i-1. Il n'y a donc pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. Une fuite est validée en F'.In case n ° 3, the leak is at F ', that is to say between i and i + 1 and its noise does not propagate until i-1. There is therefore no search for a secondary peak on the intercorrelation functions. A leak is validated in F '.
Dans le cas n° 4, la fuite est en F' et son bruit ne se propage pas en i-1. Un bruit parasite se propage de i+1 vers i mais n'arrive pas sur i-1. Le pic principal positionné en i+1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur
Figure imgf000015_0003
est positive tandis que la recherche d'un pic secondaire sur ru,,- est négative. La localisation d'une fuite est validée en F'.
In case n ° 4, the leak is in F 'and its noise does not propagate in i-1. A parasitic noise propagates from i + 1 to i but does not arrive on i-1. The main peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on
Figure imgf000015_0003
is positive while the search for a secondary peak on ru ,, - is negative. The location of a leak is validated in F '.
Dans le cas n° 5, la fuite est en i et son bruit ne se propage pas en i-1. Il n'y a donc pas de recherche de pic secondaire sur les deux fonctions d'intercorrélation. La fuite en i est validée. Dans le cas n° 6, la fuite est en i et son bruit ne se propage pas en i-1. Un bruit parasite se propage de i+1 vers i mais n'arrive pas sur i-1. Le pic principal positionné en i+1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur est positive, tandis que la recherche du pic secondaire sur -y est négative. La localisation de la fuite est validée en i.In case n ° 5, the leak is in i and its noise does not propagate in i-1. There is therefore no search for a secondary peak on the two intercorrelation functions. The leak at i is validated. In case n ° 6, the leak is in i and its noise does not propagate in i-1. A parasitic noise propagates from i + 1 to i but does not arrive on i-1. The main peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on is positive, while the search for the secondary peak on -y is negative. The location of the leak is validated in i.
Dans le cas n°7, la fuite est en i et son bruit ne se propage pas en i-1. Un bruit inconnu provoque un pic en F'. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La fuite est validée en i.In case n ° 7, the leak is in i and its noise does not propagate in i-1. An unknown noise causes a peak in F '. There is no secondary peak research on intercorrelation functions. The leak is validated in i.
La fig. 4 illustre le cas où la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000016_0002
présente un pic correspondant à une position en i avec les sept cas possibles pour la fonction d'intercorrélation F,j+ι.
Fig. 4 illustrates the case where the cross-correlation function
Figure imgf000016_0002
presents a peak corresponding to a position in i with the seven possible cases for the intercorrelation function F, j + ι.
Dans le cas n° 8, la fuite est en i et son bruit ne se propage pas en i+1. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en i. Dans le cas n° 9, un bruit parasite se propage de i+1 vers i et i-1. Une fuite en i ne peut cependant être totalement exclue. Le pic principal positionné en i+1 est rejeté, tandis qu'une recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est négative. La détection d'une fuite est confirmée mais sa localisation est impossible. Dans le cas n° 10, la fuite est en F' et son bruit se propage sur les trois capteurs. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en F'.In case n ° 8, the leak is in i and its noise does not propagate in i + 1. There is no secondary peak research on intercorrelation functions. The location of the leak is validated in i. In case n ° 9, a parasitic noise propagates from i + 1 to i and i-1. However, a leak in i cannot be totally excluded. The main peak positioned at i + 1 is rejected, while a search for a secondary peak on the intercorrelation functions is negative. The detection of a leak is confirmed but its location is impossible. In case n ° 10, the leak is at F 'and its noise propagates on the three sensors. There is no secondary peak research on intercorrelation functions. The location of the leak is confirmed in F '.
Dans le cas n° 11, la fuite est en F' et son bruit se propage éventuellement sur les trois capteurs. Un bruit parasite se propage dans le sens i+1 vers i et peut être jusqu'à i-1. Le pic principal positionné en i+1 est rejeté. La recherche du pic secondaire sur ,j+ι est positive, tandis que la recherche d'un pic secondaire sur F-1;j est négative. La localisation de la fuite est validée en F'.In case n ° 11, the leak is at F 'and its noise eventually propagates on the three sensors. A parasitic noise propagates in the direction i + 1 towards i and can be up to i-1. The main peak positioned at i + 1 is rejected. The search for the secondary peak on, j + ι is positive, while the search for a secondary peak on F -1; j is negative. The location of the leak is confirmed in F '.
Dans le cas n° 12, la fuite est en i et son bruit se propage sur les trois capteurs. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en i.In case n ° 12, the leak is at i and its noise propagates on the three sensors. There is no secondary peak research on intercorrelation functions. The location of the leak is validated in i.
Dans le cas n° 13, la fuite est en i et son bruit se propage sur les trois capteurs. Un bruit parasite se propage dans le sens i+1 vers i. Le pic principal positionné en i+1 est rejeté. La recherche du pic secondaire sur F,j+ι est positive tandis que la recherche du pic secondaire sur F-i est négative. La localisation de la fuite est validée en i.In case n ° 13, the leak is at i and its noise propagates on the three sensors. A parasitic noise propagates in the direction i + 1 towards i. The main peak positioned in i + 1 is rejected. The search for the secondary peak on F, j + ι is positive while the search for the secondary peak on Fi is negative. The location of the leak is validated in i.
Dans le n° 14, la fuite est en i et son bruit se propage sur les trois capteurs. Un bruit inconnu provoque un pic en F'. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en i.In issue 14, the leak is at i and its noise propagates on the three sensors. An unknown noise causes a peak in F '. There is no secondary peak research on intercorrelation functions. The location of the leak is validated in i.
La fig. 5 illustre le cas où la fonction d'intercorrélation -y présente un pic correspondant à une position en F c'est-à-dire entre i-1 et i, combinée aux sept cas possibles pour la fonction d'intercorrélation F,j+ι. Dans le cas n° 15, la fuite est en F et son bruit ne se propage pas en i+1. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en F.Fig. 5 illustrates the case where the cross-correlation function -y has a peak corresponding to a position at F, that is to say between i-1 and i, combined with the seven possible cases for the cross-correlation function F, j + ι. In case n ° 15, the leak is at F and its noise does not propagate at i + 1. There is no secondary peak research on intercorrelation functions. The location of the leak is validated in F.
Dans le cas n° 16, la fuite est en F et un bruit parasite se propage dans le sens i+1 vers i sans atteindre i-1. Le pic positionné en i+1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est négative. La localisation d'une fuite est validée en F.In case n ° 16, the leak is at F and a parasitic noise propagates in the direction i + 1 towards i without reaching i-1. The peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is negative. The location of a leak is validated in F.
Dans le cas n° 17, la fuite est proche de i. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. Il apparaît donc deux résultats différents qui peuvent provenir des erreurs de vitesse de propagation. L'ambiguïté est levée en comparant les distances issues des deux pics. Si la position des pics entre i-1 et i et entre i et i+1 sont égaux à une valeur d'erreur près, la localisation est validée en position i. Sinon, il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée.In case 17, the leak is close to i. There is no secondary peak research on intercorrelation functions. Two different results therefore appear, which can come from propagation speed errors. The ambiguity is removed by comparing the distances from the two peaks. If the position of the peaks between i-1 and i and between i and i + 1 are equal to an error value, the location is validated in position i. Otherwise, it is concluded that there is a leak but not localized.
Dans le cas n° 18, la fuite est proche de i et un bruit parasite se propage dans le sens i+1 vers i. Le pic principal positionné en i+1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur F,i+ι est positive tandis que la recherche d'un pic secondaire sur F- est négative. La solution se ramène au cas n° 17. La localisation de fuite est validée en i, si la position des pics entre i-1 et i et entre i et i+1 sont égaux à une valeur d'erreur près. Sinon, il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée.In case n ° 18, the leak is close to i and a parasitic noise propagates in the direction i + 1 towards i. The main peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on F, i + ι is positive while the search for a secondary peak on F- is negative. The solution is reduced to case n ° 17. The leak location is validated in i, if the position of the peaks between i-1 and i and between i and i + 1 are equal to an error value. Otherwise, it is concluded that there is a leak but not localized.
Dans le cas n° 19, la fuite est en F et se propage sur les trois capteurs. Ce cas est symétrique au cas au n° 10. Il n'y a donc pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en F. Dans le cas n° 20, la fuite est en F et un bruit parasite se propage dans le sens i+1 vers i. Le pic principal positionné en i+1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000018_0001
est positive tandis que la recherche d'un pic secondaire sur -ι,i est négative. La localisation de la fuite est validée en F. Dans le cas n° 21, la fuite est en F et son bruit se propage sur les trois capteurs.
In case n ° 19, the leak is at F and spreads over the three sensors. This case is symmetrical to the case in No. 10. There is therefore no search for a secondary peak on the intercorrelation functions. The location of the leak is validated in F. In case n ° 20, the leak is at F and a parasitic noise propagates in the direction i + 1 towards i. The main peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation function
Figure imgf000018_0001
is positive while the search for a secondary peak on -ι, i is negative. The location of the leak is confirmed in F. In case n ° 21, the leak is in F and its noise propagates on the three sensors.
Un bruit inconnu provoque un pic en F'. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en F.An unknown noise causes a peak in F '. There is no secondary peak research on intercorrelation functions. The location of the leak is validated in F.
La fig. 6 illustre le cas où la fonction d'intercorrélation F-ι,i présente un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i-1 et i avec les sept cas envisageables pour la fonction d'intercorrélation F,i+ι.Fig. 6 illustrates the case where the intercorrelation function F-ι, i has a main peak corresponding to a position at i and a secondary peak corresponding to a position between i-1 and i with the seven possible cases for the intercorrelation function F, i + ι.
Dans le cas n° 22, la fuite est en i et son bruit ne se propage pas sur i+1. Un bruit inconnu provoque un pic éloigné de i. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en i.In case n ° 22, the leak is in i and its noise does not propagate on i + 1. An unknown noise causes a peak far from i. There is no secondary peak research on intercorrelation functions. The location of the leak is validated in i.
Dans le cas n° 23, la fuite est en F et un bruit parasite se propage sur les trois capteurs de i+1 vers i-1. Le pic positionné en i+1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur F,j+ι est négative, tandis que la recherche d'un pic secondaire sur .](i est positive. La localisation d'une fuite est validée en F. Dans le cas n° 24, la fuite est en F' et un bruit inconnu provoque un pic en F. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en F'.In case 23, the leak is at F and a parasitic noise propagates on the three sensors from i + 1 to i-1. The peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on F, j + ι is negative, while the search for a secondary peak on.] ( I is positive. The location of a leak is validated in F. In case n ° 24 , the leak is at F 'and an unknown noise causes a peak at F. There is no search for a secondary peak on the intercorrelation functions.The location of the leak is validated at F'.
Dans le cas n° 25, la localisation est incertaine. Le pic principal positionné en i+1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est positive. Une détection de fuite est confirmée mais sa localisation est impossible.In case 25, the location is uncertain. The main peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive. A leak detection is confirmed but its location is impossible.
Dans le cas n° 26, la fuite est en i et un bruit inconnu provoque un pic en F. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en i.In case n ° 26, the leak is at i and an unknown noise causes a peak at F. There is no search for a secondary peak on the intercorrelation functions. The location of the leak is validated in i.
Dans le cas n° 27, la fuite est en F et son bruit se propage sur les trois capteurs. Un bruit parasite se propage dans le sens i+1 vers i. Le pic principal positionné en i+1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est positive. La localisation d'une fuite est validée en F. Dans le cas n° 28, la fuite est en i. Il n'y a pas de recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation. La localisation de la fuite est validée en i.In case n ° 27, the leak is at F and its noise propagates on the three sensors. A parasitic noise propagates in the direction i + 1 towards i. The main peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive. The location of a leak is validated in F. In case 28, the leak is at i. There is no secondary peak research on intercorrelation functions. The location of the leak is validated in i.
La fig. 7 illustre le cas où la fonction d'intercorrélation .ι,i présente un pic correspondant à une position en i-1, avec les sept cas envisageables pour la fonction d ' intercorélation ,j+ι .Fig. 7 illustrates the case where the cross-correlation function .ι , i has a peak corresponding to a position at i-1, with the seven possible cases for the cross-correlation function, j + ι.
Dans le cas n° 29, un bruit parasite se propage de i-1 vers i mais n'arrive pas sur i+1. Le pic positionné en i-1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est négative. Il est donc considéré que la détection était une fausse alarme. Le cas n° 30 est peu probable dans la mesure où les bruits se propagent de i-1 vers i et de i+1 vers i. Le pic positionné en i+1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est négative. La détection est donc considérée comme une fausse alarme.In case n ° 29, a parasitic noise propagates from i-1 to i but does not arrive on i + 1. The peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is negative. It is therefore considered that the detection was a false alarm. Case no. 30 is unlikely since the noises propagate from i-1 to i and from i + 1 to i. The peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is negative. Detection is therefore considered a false alarm.
Dans le cas n° 31, la fuite est en F' et un bruit parasite se propage dans le sens de i-1 vers i sans atteindre i+1. Le pic positionné en i-1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est négative. La localisation de la fuite est validée en F'.In case n ° 31, the leak is at F 'and a parasitic noise propagates in the direction from i-1 to i without reaching i + 1. The peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is negative. The location of the leak is confirmed in F '.
Dans le cas n° 32, la fuite est en F'. Ce cas est peu probable dans la mesure où les bruits se propagent de i-1 vers i et de i+1 vers i. Le pic positionné en i+1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000019_0001
est positive, tandis que la recherche d'un pic secondaire sur F-ι,i est négative. La localisation d'une fuite est validée en F'.
In case n ° 32, the leak is at F '. This case is unlikely since the noises propagate from i-1 to i and from i + 1 to i. The peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation function
Figure imgf000019_0001
is positive, while the search for a secondary peak on F-ι, i is negative. The location of a leak is validated in F '.
Dans le cas n° 33, la détection est a priori due à un bruit extérieur au secteur de canalisation inspecté. Une fuite en i ne peut cependant pas être totalement exclue. Le pic positionné en i-1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est négative. La détection d'une fuite est confirmée mais sa localisation est impossible.In case 33, detection is a priori due to noise outside the inspected pipe sector. An i-leak cannot however be completely excluded. The peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is negative. The detection of a leak is confirmed but its location is impossible.
Dans le cas n° 34, la détection est a priori due à un bruit extérieur au secteur de la conduite inspectée. Une fuite en i ne peut pas être totalement exclue. Le pic positionné en i+1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation F,i+ι est positive, tandis que la recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation est négative. La détection d'une fuite est donc confirmée mais sa localisation est impossible.In case 34, detection is a priori due to noise outside the sector of the pipe inspected. An i-leak cannot be completely ruled out. The peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation function F, i + ι is positive, while the search for a secondary peak on the cross-correlation function is negative. The detection of a leak is therefore confirmed, but its location is impossible.
Dans le cas n° 35, la fuite est en F' et son bruit ne se propage pas sur les trois capteurs. Un bruit parasite se propage dans le sens i-1 vers i sur les trois capteurs. Le pic positionné en i-1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation F.ι,j est négative, tandis que la recherche d'un pic secondaire surIn case n ° 35, the leak is at F 'and its noise does not propagate on the three sensors. Spurious noise propagates in the i-1 to i direction on the three sensors. The peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the cross-correlation function F.ι, j is negative, while the search for a secondary peak on
Fy+i est positive. La localisation d'une fuite est validée en F'.Fy + i is positive. The location of a leak is validated in F '.
La fig. 8 illustre le cas où la fonction d'intercorrélation ru, présente un pic principal en i-1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, avec les sept cas envisageables pour la fonction d'intercorrélation F-,i+ι •Fig. 8 illustrates the case where the intercorrelation function ru, has a main peak at i-1 and a secondary peak corresponding to a position at i, with the seven possible cases for the intercorrelation function F-, i + ι •
Dans le cas n° 36, la fuite est en i et son bruit ne se propage pas en i+1. Un bruit parasite se propage de i-1 vers i sans arriver sur i+1. Le pic principal positionné en i-1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation F-ι,i est positive, tandis que la recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation F,i+ι est négative. Ce cas est symétrique au cas n° 6. La localisation d'une fuite est donc validée en i.In case n ° 36, the leak is in i and its noise does not propagate in i + 1. A parasitic noise propagates from i-1 to i without arriving on i + 1. The main peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the cross-correlation function F-ι, i is positive, while the search for a secondary peak on the cross-correlation function F, i + ι is negative. This case is symmetrical to case n ° 6. The location of a leak is therefore validated in i.
Dans le cas n° 37, la détection est a priori due à un bruit extérieur au secteur de la conduite inspectée. Une fuite en i ne peut pas être totalement exclue. Le pic positionné en i-1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation -ι,j est positive, tandis que la recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation Ty+i est négative. On se retrouve alors dans un cas symétrique au cas n° 34 pour lequel la localisation est incertaine. Mais la détection de fuite est confirmée.In case no. 37, detection is a priori due to noise outside the sector of the pipe inspected. An i-leak cannot be completely ruled out. The peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the cross-correlation function -ι, j is positive, while the search for a secondary peak on the cross-correlation function Ty + i is negative. We then find ourselves in a symmetrical case in case n ° 34 for which the location is uncertain. But the leak detection is confirmed.
Dans le cas n° 38, la fuite est en F' et un bruit parasite se propage dans le sens i-1 vers i. Le pic principal positionné en i-1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation F-ι,i est positive, tandis que la recherche d'un pic secondaire de la fonction d'intercorrélation ,i+ι est négative. Ce cas est symétrique au cas n° 20. La localisation de la fuite est validée en F'.In case n ° 38, the leak is at F 'and a parasitic noise propagates in the direction i-1 towards i. The main peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation function F-ι, i is positive, while the search for a secondary peak in the intercorrelation function, i + ι is negative. This case is symmetrical in case n ° 20. The location of the leak is validated in F '.
Dans le cas n° 39, la fuite est en F' et deux bruits parasites se propagent dans les sens i-1 vers i et i+1 vers i. Le pic principal positionné en i+1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est positive. La localisation d'une fuite est donc validée en F'. Dans le cas n° 40, la fuite est en i. Son bruit se propage sur les trois capteurs.In case n ° 39, the leak is at F 'and two parasitic noises propagate in the directions i-1 towards i and i + 1 towards i. The main peak positioned at i + 1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive. The location of a leak is therefore validated in F '. In case n ° 40, the leak is in i. Its noise propagates on the three sensors.
Un bruit parasite se propage dans le sens i-1 vers i. Le pic principal positionné en i-1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000021_0001
est positive, tandis que la recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation F,i+ι est négative. La localisation de la fuite est validée en i.
Spurious noise propagates in the i-1 towards i direction. The main peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation function
Figure imgf000021_0001
is positive, while the search for a secondary peak on the intercorrelation function F, i + ι is negative. The location of the leak is validated in i.
Dans le cas n° 41, il est peu probable de constater une absence de fuite en i. En effet, il faudrait une configuration très particulièrement défavorable du bruit de fond. Une fuite a été détectée en i seulement. Le pic principal positionné en i-1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est positive. La localisation de la fuite est validée en i.In case 41, it is unlikely to find an absence of leakage in i. Indeed, it would require a very particularly unfavorable configuration of the background noise. A leak was detected in i only. The main peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive. The location of the leak is validated in i.
Dans le cas n° 42, la fuite est en F' et un bruit parasite se propage de i-1 vers i sur les trois capteurs. Le pic principal positionné en i-1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est positive. Ce cas est symétrique au cas n° 27. La localisation est validée en F'. La fig. 9 illustre le cas où la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000021_0002
présente un pic principal correspondant à une position en i-1 et un pic secondaire correspondant à une position en F, avec les sept cas possibles pour la fonction d'intercorrélation F,i+ι-
In case n ° 42, the leak is at F 'and a parasitic noise propagates from i-1 to i on the three sensors. The main peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive. This case is symmetrical in case n ° 27. The location is validated in F '. Fig. 9 illustrates the case where the cross-correlation function
Figure imgf000021_0002
has a main peak corresponding to a position in i-1 and a secondary peak corresponding to a position in F, with the seven possible cases for the intercorrelation function F, i + ι-
Dans le cas n° 43, la fuite est en F et son bruit ne se propage pas en i+1. Un bruit parasite se propage de i-1 vers i sans atteindre i+1. Le pic principal positionné en i-1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation rj.ι,i est positive tandis que la recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation +i est négative. Ce cas est symétrique au cas n° 4. La localisation de la fuite est validée en F.In case 43, the leak is at F and its noise does not propagate at i + 1. Spurious noise propagates from i-1 to i without reaching i + 1. The main peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the cross-correlation function rj.ι, i is positive while the search for a secondary peak on the cross-correlation function + i is negative. This case is symmetrical to case n ° 4. The location of the leak is validated in F.
Dans le cas n° 44, la fuite est en F ce qui est peu probable dans la mesure où les bruits se propagent de i-1 vers i et de i+1 vers i. Le pic principal positionné en i-1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation F- est positive, tandis que la recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation F,i+ι est négative. Ce cas est symétrique au cas n° 32. La localisation est validée en F. Dans le cas n° 45, la fuite est peut être proche de i. Un bruit parasite se propage dans le sens i-1 vers i. Le pic principal positionné en i-1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation ΓM^ est positive tandis que la recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation ,j+ι est négative. Ce cas est symétrique au cas n° 18. Une fuite est donc considérée en i si la position des pics entre i-1 et i et entre i et i+1 sont égaux à une valeur d'erreur près. Sinon, il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée. Dans le cas n° 46, la fuite est peut être proche de i. Deux bruits parasites se propagent dans les sens i-1 vers i et i+1 vers i. Le pic principal positionné en i-1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est positive. Ce cas est identique au cas n° 17. Si la position des pics entre i-1 et i et entre i et i+1 sont égaux à une valeur d'erreur près, il est conclu à la présence d'une fuite à la position i. Sinon, il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée.In case n ° 44, the leak is at F which is unlikely since the noises propagate from i-1 to i and from i + 1 to i. The main peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation function F- is positive, while the search for a secondary peak on the intercorrelation function F, i + ι is negative. This case is symmetrical in case n ° 32. The location is validated in F. In case n ° 45, the leak may be close to i. Spurious noise propagates in the i-1 towards i direction. The main peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation function Γ M ^ is positive while the search for a secondary peak on the cross-correlation function , j + ι is negative. This case is symmetrical to case n ° 18. A leak is therefore considered in i if the position of the peaks between i-1 and i and between i and i + 1 are equal to an error value. Otherwise, it is concluded that there is a leak but not localized. In case 46, the leak may be close to i. Two parasitic noises propagate in the directions i-1 towards i and i + 1 towards i. The main peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive. This case is identical to case n ° 17. If the position of the peaks between i-1 and i and between i and i + 1 are equal to an error value, it is concluded that there is a leak at the position i. Otherwise, it is concluded that there is a leak but not localized.
Dans le cas n° 47, la fuite est en F et un bruit parasite se propage dans le sens i-1 vers i. Le pic principal positionné en i-1 est rejeté. La recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation F- est positive, tandis que la recherche d'un pic secondaire sur la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000022_0001
est négative. La localisation d'une fuite est validée en F.
In case n ° 47, the leak is at F and a parasitic noise propagates in the direction i-1 towards i. The main peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation function F- is positive, while the search for a secondary peak on the intercorrelation function
Figure imgf000022_0001
is negative. The location of a leak is validated in F.
Dans le cas n° 48, le pic positionné en i-1 et celui positionné en i+1 sont rejetés. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est positive. Ce cas est symétrique au cas n° 39. La localisation d'une fuite est validée en F. Dans le cas n° 49, le pic positionné en i-1 est rejeté. La recherche de pic secondaire sur les fonctions d'intercorrélation est positive. La localisation est incertaine. Ce cas est symétrique au cas n° 25. Il est donc conclu à la présence d'une fuite mais non localisée.In case n ° 48, the peak positioned at i-1 and the one positioned at i + 1 are rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive. This case is symmetrical in case 39. The location of a leak is validated in F. In case 49, the peak positioned at i-1 is rejected. The search for a secondary peak on the intercorrelation functions is positive. The location is uncertain. This case is symmetrical to case n ° 25. It is therefore concluded that there is a leak but not localized.
Tel que cela ressort des fig. 3 à 9, le procédé selon l'invention permet donc de localiser une mite ou de rejeter la détection initiale en analysant les compatibilités des différentes combinaisons des pics éventuellement présents dans les fonctions d'intercorrélation. Ce procédé permet ainsi de confirmer ou non la détection initiale d'une fuite par un capteur, et de localiser ensuite la fuite.As shown in Figs. 3 to 9, the method according to the invention therefore makes it possible to locate a mite or to reject the initial detection by analyzing the compatibilities of the different combinations of the peaks possibly present in the intercorrelation functions. This process thus makes it possible to confirm or not the initial detection of a leak by a sensor, and then to locate the leak.
Un autre objet de l'invention vise à améliorer la détection des signaux émis par les capteurs de mesure lorsqu'un bruit de fond est présent dans le milieu environnant. L'objectif est donc d'extraire les signaux pertinents (fuites ou chocs) du bruit de fond. Pour atteindre un tel objectif, le procédé selon l'invention vise à disposer sur la conduite 2 au moins une deuxième série d'au moins deux et de préférence d'au moins trois capteurs 7 de vibration ou d'ondes acoustiques, montés voisins les uns des autres. Par voisin, il doit être considéré que les capteurs de vibration ou d'ondes acoustiques 7 sont séparés par des distances connues d (P) q) comprises typiquement entre quelques dizaines de centimètres et quelques dizaines de mètres, voire plus.Another object of the invention is to improve the detection of signals emitted by measurement sensors when background noise is present in the surrounding environment. The objective is therefore to extract the relevant signals (leaks or shocks) from the background noise. To achieve such an objective, the method according to the invention aims to have on the line 2 at least a second series of at least two and preferably at least three sensors 7 of vibration or acoustic waves, mounted close to each other. By neighbor, it must be considered that the vibration or acoustic wave sensors 7 are separated by known distances d (P) q) typically between a few tens of centimeters and a few tens of meters, or even more.
Le procédé selon l'invention consiste ensuite à analyser les signaux mesurés par ces capteurs 7 pour assurer la réduction du bruit de fond en fonction du rapport signal à bruit.The method according to the invention then consists in analyzing the signals measured by these sensors 7 to ensure the reduction of the background noise as a function of the signal to noise ratio.
Selon une caractéristique préférée de réalisation, le procédé consiste à extraire le signal et le bruit par une méthode de tri d'ondes à conditionnement limité consistant :According to a preferred embodiment characteristic, the method consists in extracting the signal and the noise by a method of sorting waves with limited conditioning consisting of:
- à estimer chaque composante fréquentielle d'un vecteur X suivant la relation suivante : X = (M+ M) _1 M + P, avec- to estimate each frequency component of a vector X according to the following relation: X = (M + M) _1 M + P, with
P : vecteur des pressions mesurées sur les capteurs, M+ : transposée conjuguée de M,P: vector of the pressures measured on the sensors, M + : conjugate transpose of M,
M : matrice des opérateurs de propagation,M: matrix of propagation operators,
- et à prendre en compte la composante spectrale du vecteur X uniquement si le conditionnement de M+M est inférieur à une valeur limite.- and to take into account the spectral component of the vector X only if the conditioning of M + M is less than a limit value.
Cette méthode consiste à ne prendre en compte dans la reconstruction des signaux uniquement les fréquences pour lesquelles on a une fiabilité élevée du résultat d'inversion. Cette méthode se montre robuste et stable dans la plupart des cas rencontrés en pratique pour lesquels les capteurs se trouvent placés à proximité d'une source de bruit parasite.This method consists in taking into account in the reconstruction of the signals only the frequencies for which there is a high reliability of the inversion result. This method proves to be robust and stable in most cases encountered in practice for which the sensors are placed near a source of parasitic noise.
Selon une caractéristique de réalisation, les capteurs 7 de la seconde série sont montés chacun sur une dérivation 8 de la conduite 2. Dans le cas où ces capteurs 7 sont montés sur une telle dérivation 8, il est prévu de prendre en compte cette dérivation 8 dans la méthode du tri d'ondes à conditionnement limité. Selon cette caractéristique, le procédé consiste à modéliser chaque dérivation 8 en estimant la fonction de transfert en fréquence H(f) entre le capteur 7 et l'entrée de la dérivation 9 et à prendre en compte cette fonction de transfert dans la méthode du tri d'ondes à conditionnement limité. De préférence, le procédé consiste à prendre en compte la fonction de transfert H(f) de chaque dérivation 8 en utilisant une méthode de déconvolution par filtrage inverse du type « Wiener » telle que :According to an embodiment characteristic, the sensors 7 of the second series are each mounted on a branch 8 of the pipe 2. In the case where these sensors 7 are mounted on such a branch 8, provision is made to take this branch 8 into account. in the limited conditioning wave sorting method. According to this characteristic, the method consists in modeling each derivation 8 by estimating the frequency transfer function H (f) between the sensor 7 and the input of the derivation 9 and in taking this transfer function into account in the sorting method waves with limited conditioning. Preferably, the method consists in taking into account the transfer function H (f) of each derivation 8 using a deconvolution method by reverse filtering of the "Wiener" type such as:
H * (f) Y(f) H * (f) H(f) + ε C(f) avec X (f) : entrée de la dérivationH * (f) Y (f) H * (f) H (f) + ε C (f) with X (f): input of the derivation
Y (f) : sortie de la dérivation C (f) : opérateur de contraintes ε : paramètre de régularisation de l'inversion. Une autre caractéristique de l'invention est de proposer un procédé permettant de réduire le volume de données à transmettre dans le cas où la source de bruit correspond à une fuite.Y (f): output of the derivation C (f): constraint operator ε: regularization parameter of the inversion. Another characteristic of the invention is to propose a method making it possible to reduce the volume of data to be transmitted in the case where the noise source corresponds to a leak.
A cet effet, il est mis en œuvre une méthode de corrélation à un bit permettant d'envisager une réduction de la fréquence d'échantillonnage (facteur de décimation).To this end, a one-bit correlation method is implemented which makes it possible to envisage a reduction in the sampling frequency (decimation factor).
Selon ce procédé, il est pris en compte les signaux temporels mesurés par les deux capteurs encadrant la source de bruit. Eventuellement, un pré-filtrage de ces signaux est effectué.According to this method, the time signals measured by the two sensors surrounding the noise source are taken into account. Optionally, a pre-filtering of these signals is carried out.
Le procédé consiste ensuite éventuellement à assurer un filtrage de Shannon des signaux mesurés par les capteurs via la mise en œuvre d'un filtre d'anti-repliement de spectre. Le procédé consiste ensuite à assurer une binarisation de ces signaux en procédant donc à un codage sur un bit. Ce codage consiste à caractériser les variations dynamiques de ce signal autour de son point de repos en termes de signes positif ou négatif. Le procédé consiste ensuite à calculer la fonction d'intercorrélation entre ces signaux ainsi obtenus afin de réduire le volume des données à traiter.The method then optionally consists in ensuring Shannon filtering of the signals measured by the sensors via the implementation of a spectrum anti-aliasing filter. The method then consists in ensuring binarization of these signals by therefore proceeding to one-bit coding. This coding consists in characterizing the dynamic variations of this signal around its point of rest in terms of positive or negative signs. The method then consists in calculating the cross-correlation function between these signals thus obtained in order to reduce the volume of the data to be processed.
Cette décimation est possible sans détériorer les performances en terme de précision de localisation par méthode d'intercorrélation à un bit. Par ailleurs le filtrage anti-repliement de spectre de Shannon permet également d'obtenir de bons résultats en terme de valeur absolue du coefficient de corrélation. Sans un tel filtrage, il est observé dans la plupart des cas, une dégradation de cette valeur. Une décimation par un facteur de 5 à 10 et la corrélation à un bit peuvent par exemple générer un gain d'un facteur 100 sur le volume des données à traiter.This decimation is possible without deteriorating performance in terms of location accuracy by one-bit cross-correlation method. Furthermore, the anti-aliasing filtering of the Shannon spectrum also makes it possible to obtain good results in terms of absolute value of the correlation coefficient. Without such filtering, it is observed in most cases, a degradation of this value. A decimation by a factor of 5 to 10 and the correlation to a bit can for example generate a gain of a factor of 100 on the volume of data to be processed.
Selon un autre aspect de l'invention, l'objet de l'invention vise à proposer un procédé permettant de déduire une mesure de la température du fluide ou de la pression interne du fluide circulant à l'intérieur de la canalisation 2. Selon un tel procédé, il est prévu de mesurer les fréquences de résonance d'au moins une dérivation 8 des capteurs 7 par une estimation spectrale. La célérité du son est ensuite calculée dans la canalisation 2. Le procédé consiste ensuite à partir d'une courbe caractéristique du fluide circulant à l'intérieur de la conduite 2 à déduire la température du fluide si la pression du fluide est connue, ou la pression du fluide si la température du fluide est connue.According to another aspect of the invention, the object of the invention is to propose a method making it possible to deduce a measurement of the temperature of the fluid or of the internal pressure of the fluid circulating inside the pipe 2. According to a such a method, provision is made to measure the resonance frequencies of at least one derivation 8 of the sensors 7 by a spectral estimation. The speed of the sound is then calculated in the pipe 2. The method then consists in starting from a characteristic curve of the fluid circulating inside the pipe 2 to deduce the temperature of the fluid if the pressure of the fluid is known, or the fluid pressure if the fluid temperature is known.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. The invention is not limited to the examples described and shown since various modifications can be made without departing from its scope.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de détection et de localisation d'au moins une source de bruit (S) dans une canalisation (2) véhiculant un fluide, caractérisé en ce qu'il consiste :1 - Method for detecting and locating at least one noise source (S) in a pipe (2) conveying a fluid, characterized in that it consists:
- à disposer sur la canalisation (2) une première série d'au moins trois capteurs de vibration ou d'ondes acoustiques séparés les uns des autres par des distances connues Dk (i,j>,- to have on the pipe (2) a first series of at least three vibration or acoustic wave sensors separated from each other by known distances D k (i, j>,
- à prélever les signaux temporels S, (t) délivrés par chaque capteur et correspondant chacun au signal émis par la source de bruit atteignant ledit capteur avec un temps d'arrivée tj, - à déterminer à partir des signaux prélevés si la source de bruit correspond à un choc sur la canalisation ou à une fuite de la canalisation,- taking the time signals S, (t) delivered by each sensor and each corresponding to the signal emitted by the noise source reaching said sensor with an arrival time tj, - determining from the signals picked up if the noise source corresponds to an impact on the pipeline or a leak from the pipeline,
- et dans le cas où la source de bruit correspond à un choc :- and in the case where the noise source corresponds to a shock:
• à déterminer un estimateur mathématique tel que• to determine a mathematical estimator such as
F (X 0 , C) = _£ [cΔt^ - f (x0 , Dk(i ) )j capteurs (i,j)F (X 0 , C) = _ £ [cΔt ^ - f (x 0 , D k (i) ) j sensors (i, j)
avec Δ t;; j : la différence des temps d'arrivée entre les capteurs i, j f = une fonction de la disposition géométrique des capteurs, c = la célérité du son, • et à minimiser l'estimateur mathématique F pour déterminer les valeurs estimées de la position Xo du choc et de la célérité du sonwith Δ t; ; j : the difference in arrival times between the sensors i, jf = a function of the geometric arrangement of the sensors, c = the speed of the sound, • and minimize the mathematical estimator F to determine the estimated values of the position Xo shock and speed of sound
C de la manière suivante :C as follows:
( o,^ >Ces,, ,) = arg [min F (N0,C)1 .(o , ^ > C es ,,,) = arg [min F (N 0 , C) 1.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, dans le cas où la source de bruit correspond à une fuite :2 - Method according to claim 1, characterized in that it consists, in the case where the noise source corresponds to a leak:
- à déterminer le capteur de référence i ayant détecté la source de bruit,- determining the reference sensor i that has detected the noise source,
- à calculer une première fonction d'intercorrélation F.ι,j entre les signaux émis par le capteur de référence i et un capteur voisin dit amont i - 1 et une deuxième fonction d'intercorrélation F,i+ι entre les signaux émis par le capteur de référence i et un capteur voisin dit aval i + 1, - à rechercher dans les fonctions d'intercorrélations F.ι,i et F,i+ι les pics émergeants dont le nombre est compris entre 0 et 2,- calculating a first intercorrelation function F.ι, j between the signals emitted by the reference sensor i and a neighboring sensor called upstream i - 1 and a second intercorrelation function F, i + ι between the signals emitted by the reference sensor i and a neighboring sensor called downstream i + 1, - to search in the interconnection functions F.ι, i and F, i + ι for emerging peaks whose number is between 0 and 2,
- et à analyser la position des pics émergeants des fonctions d'intercorrélation F-ι,i et F,i+ι pour rejeter la détection initiale du capteur de référence i ou au contraire pour localiser la fuite.- And to analyze the position of the emerging peaks of the intercorrelation functions F-ι, i and F, i + ι to reject the initial detection of the reference sensor i or on the contrary to locate the leak.
3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à localiser la fuite en analysant la compatibilité des combinaisons des pics, éventuellement présents dans les fonctions d'intercorrélation F.ι,j et F ,j+ι.3 - Method according to claim 2, characterized in that it consists in locating the leak by analyzing the compatibility of the combinations of the peaks, possibly present in the intercorrelation functions F.ι, j and F, j + ι.
4 - Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il consiste à analyser la compatibilité des pics émergeants des fonctions d'intercorrélation ΓJ.I,J et4 - Method according to claim 2 or 3, characterized in that it consists in analyzing the compatibility of the emerging peaks of the cross-correlation functions Γ J. I , J and
T,- ,i+ι.de la manière suivante :T, - , i + ι. As follows:
- si la fonction d'intercorrélation rn,i ne présente aucun pic et si la fonction d'intercorrélation T[ ,j+ι présente :- if the cross-correlation function rn, i has no peak and if the cross-correlation function T [, j + ι has:
• soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i+1, alors il est conclu à l'absence d'une fuite,• either no peak, or a peak corresponding to a position in i + 1, then it is concluded that there is no leak,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i et i+1, • soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite en position i,• either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that d '' a leak at a position between i and i + 1, • either a peak corresponding to a position at i, or a main peak corresponding to a position at i + 1 and a secondary peak corresponding to a position at i, or a peak main corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak in position i,
- si la fonction d'intercorrélation F.ι,i présente un pic correspondant à une position en i et si la fonction d'intercorrélation F,j+ 1 présente :- if the cross-correlation function F.ι, i has a peak corresponding to a position at i and if the cross-correlation function F, j + 1 has:
• soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite en position i,• either no peak, or a peak corresponding to a position in i, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position in i, or a main peak corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak in position i,
• soit un pic correspondant à une position en i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée, • soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i et i+1,• either a peak corresponding to a position in i + 1, then it is concluded that there is a leak but not localized, • either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak at a position between i and i + 1,
- si la fonction d'intercorrélation F-ι,i présente un pic correspondant à une position entre i-1 et i et si la fonction d'intercorrélation T^+ présente :- if the cross-correlation function F-ι, i has a peak corresponding to a position between i-1 and i and if the cross-correlation function T ^ + has:
• soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i+1, soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i-1 et i,Either no peak, or a peak corresponding to a position at i + 1, or a peak corresponding to a position at i, or a main peak corresponding to a position at i + 1 and a secondary peak corresponding to a position at i, either a main peak corresponding to a position at i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak at a position between i-1 and i,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors si la position des pics entre i-1 et i et entre i et i+1 sont égaux à une valeur d'erreur près, il est conclu à la présence d'une fuite à la position i, tandis que sinon il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée,• either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then if the position of the peaks between i -1 and i and between i and i + 1 are equal to an error value, it is concluded that there is a leak at position i, while otherwise it is concluded that there is a leak but not localized,
- si la fonction d'intercorrélation -ι,i présente un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i-1 et i et si la fonction d'intercorrélation F,i+ι présente :- if the cross-correlation function -ι, i has a main peak corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i-1 and i and if the cross-correlation function F, i + ι has:
• soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite en position i,• either no peak, or a peak corresponding to a position in i, or a main peak corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak in position i,
• soit un pic correspondant à une position en i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i-1 et i,• either a peak corresponding to a position in i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position in i, then it is concluded that there is a leak at a position between i-1 and i,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i et i+1, • soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée,• either a peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak at a position between i and i + 1, • or a main peak corresponding to a position at i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak but not localized,
- si la fonction d'intercorrélation F-ι,j présente un pic correspondant à une position en i-1 et si la fonction d'intercorrélation
Figure imgf000029_0001
présente : • soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i+1, alors il est conclu à l'absence d'une fuite,
- if the cross-correlation function F-ι, j has a peak corresponding to a position in i-1 and if the cross-correlation function
Figure imgf000029_0001
presents: • either no peak, or a peak corresponding to a position in i + 1, then it is concluded that there is no leak,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i et i+1,• either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position at i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak at a position between i and i + 1,
• soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, alors il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée,Either a peak corresponding to a position at i, or a main peak corresponding to a position at i + 1 and a secondary peak corresponding to a position at i, then it is concluded that there is a leak but not localized,
- si la fonction d'intercorrélation rn,ι présente un pic principal correspondant à une position en i-1 et un pic secondaire correspondant à une position en i et si la fonction d'intercorrélation F,i+ι présente : • soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, alors il est conclu à la présence d'une fuite en position i,- if the cross-correlation function rn, ι has a main peak corresponding to a position in i-1 and a secondary peak corresponding to a position in i and if the cross-correlation function F, i + ι has: • either no peak , either a peak corresponding to a position in i, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position in i, then it is concluded that there is a leak in position i,
• soit un pic correspondant à une position en i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée,• either a peak corresponding to a position in i + 1, then it is concluded that there is a leak but not localized,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i et i+1, - si la fonction d'intercorrélation F.ι,i présente un pic principal correspondant à une position en i-1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i-1 et i et si la fonction d'intercorrélation F,i+ι présente :• either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, i.e. a main peak corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak at a position between i and i + 1, - if the cross-correlation function F.ι, i has a main peak corresponding to a position in i-1 and a secondary peak corresponding to a position between i-1 and i and if the function d 'intercorrelation F, i + ι presents:
• soit aucun pic, soit un pic correspondant à une position en i+1, soit un pic correspondant à une position en i, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position en i, alors il est conclu à la présence d'une fuite à une position entre i-1 et i,Either no peak, or a peak corresponding to a position at i + 1, or a peak corresponding to a position at i, or a main peak corresponding to a position at i + 1 and a secondary peak corresponding to a position at i, then it is concluded that there is a leak at a position between i-1 and i,
• soit un pic correspondant à une position entre i et i+1, soit un pic principal correspondant à une position en i+1 et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors si la position des pics entre i-1 et i et entre i et i+1 sont égaux à une valeur d'erreur près, il est conclu à la présence d'une fuite à la position i tandis que sinon il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée,• either a peak corresponding to a position between i and i + 1, or a main peak corresponding to a position in i + 1 and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then if the position of the peaks between i -1 and i and between i and i + 1 are equal to an error value, it is concluded that there is a leak at position i while otherwise it is concluded that there is a leak but not localized,
• soit un pic principal correspondant à une position en i et un pic secondaire correspondant à une position entre i et i+1, alors il est conclu à la présence d'une fuite mais non localisée.• either a main peak corresponding to a position in i and a secondary peak corresponding to a position between i and i + 1, then it is concluded that there is a leak but not localized.
5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste :5 - Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that it consists:
- à disposer sur la canalisation (2), au moins une deuxième série d'au moins deux et de préférence d'au moins trois capteurs (7) de vibration ou d'ondes acoustiques, voisins les uns des autres, séparés les uns des autres par des distances connues d'k (P,q)- to have on the pipe (2), at least a second series of at least two and preferably at least three sensors (7) of vibration or acoustic waves, adjacent to each other, separated from each other others by known distances of k ( P , q )
- et à analyser les signaux mesurés par ces capteurs pour assurer la réduction du bruit de fond en fonction du rapport signal à bruit.- And analyze the signals measured by these sensors to ensure the reduction of background noise as a function of the signal to noise ratio.
6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il consiste à extraire le signal et le bruit par une méthode de tri d'ondes à conditionnement limité consistant :6 - Method according to claim 5, characterized in that it consists in extracting the signal and the noise by a method of sorting waves with limited conditioning consisting of:
- à estimer chaque composante fréquentielle d'un vecteur X suivant la relation suivante : X = (M+ M) "' M + P, avec P : vecteur des pressions mesurées sur les capteurs,- to estimate each frequency component of a vector X according to the following relation: X = (M + M) " 'M + P, with P: vector of the pressures measured on the sensors,
M+ : transposée conjuguée de M,M + : conjugate transpose of M,
M : matrice des opérateurs de propagation,M: matrix of propagation operators,
- et à prendre en compte la composante spectrale du vecteur uniquement si le conditionnement de M+M est inférieur à une valeur limite.- and to take into account the spectral component of the vector only if the conditioning of M + M is less than a limit value.
7 - Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il consiste, dans le cas où les trois capteurs (7) possèdent chacun une dérivation (8) par rapport à la canalisation (2) :7 - Method according to claim 5 or 6, characterized in that it consists, in the case where the three sensors (7) each have a bypass (8) relative to the pipe (2):
- à modéliser chaque dérivation (8) en estimant la fonction de transfert en fréquence H (f) entre le capteur et l'entrée de la dérivation,- to model each derivation (8) by estimating the frequency transfer function H (f) between the sensor and the input of the derivation,
- et à prendre en compte cette fonction de transfert dans la méthode du tri d'ondes à conditionnement limité.- and to take into account this transfer function in the method of sorting waves with limited conditioning.
8 - Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il consiste à prendre en compte la fonction de transfert H(f) de chaque dérivation (8) en utilisant une méthode de déconvolution par filtrage inverse du type « Wiener » telle que8 - Method according to claim 7, characterized in that it consists in taking into account the transfer function H (f) of each derivation (8) using a deconvolution method by reverse filtering of the "Wiener" type such as
H * (f) Y(l) H * (f ) H(f ) + ε C(f ) avecH * (f) Y (l) H * (f) H (f) + ε C (f) with
X (f) : entrée de la dérivation Y (f) : sortie de la dérivation C (f) : opérateur de contraintes ε : paramètre de régularisation de l'inversionX (f): input of the derivation Y (f): output of the derivation C (f): constraint operator ε: inversion regularization parameter
9 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste dans le cas où la source de bruit correspond à une fuite :9 - Method according to claim 3, characterized in that it consists in the case where the noise source corresponds to a leak:
- à assurer éventuellement un filtrage de Shannon des signaux temporels mesurés par les capteurs,- possibly ensuring Shannon filtering of the time signals measured by the sensors,
- et à assurer une binarisation de ces signaux avant de calculer la fonction d'intercorrélation entre chaque couple de ces signaux ainsi obtenus afin de réduire le volume des données à traiter.- And to ensure binarization of these signals before calculating the cross-correlation function between each pair of these signals thus obtained in order to reduce the volume of data to be processed.
10 - Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il consiste : - à mesurer des fréquences de résonance d'au moins une dérivation (8) des capteurs, par une estimation spectrale, - à calculer la célérité du son dans la canalisation (2),10 - Method according to claim 7 or 8, characterized in that it consists: - in measuring resonance frequencies of at least one derivation (8) of the sensors, by a spectral estimation, - to calculate the speed of sound in the pipe (2),
- et à partir d'une courbe caractéristique du fluide circulant à l'intérieur de la conduite, à déduire la température du fluide si la pression du fluide est connue ou la pression du fluide si la température du fluide est connue. 11 - Installation de détection et de localisation d'au moins une source de bruit (S) dans une canalisation (2) véhiculant un fluide caractérisée en ce qu'elle comporte :- And from a characteristic curve of the fluid circulating inside the pipe, to deduce the temperature of the fluid if the pressure of the fluid is known or the pressure of the fluid if the temperature of the fluid is known. 11 - Installation for detecting and locating at least one noise source (S) in a pipe (2) carrying a fluid, characterized in that it comprises:
- une première série d'au moins trois capteurs de vibration ou d'ondes acoustiques séparés les uns des autres chacun par des distances connues Dk (i,j),a first series of at least three vibration or acoustic wave sensors each separated from each other by known distances D k (i , j),
- et un dispositif de mesure et de traitement comportant :- and a measuring and processing device comprising:
• des moyens pour prélever les signaux temporels Si (t) délivrés par chaque capteur et correspondant chacun au signal émis par la source de bruit atteignant ledit capteur avec un temps d'arrivée t;, • des moyens pour déterminer à partir des signaux prélevés si la source de bruit correspond à un choc sur la conduite ou à une fuite de la conduite,• means for picking up the time signals Si (t) delivered by each sensor and each corresponding to the signal emitted by the noise source reaching said sensor with an arrival time t ;, • means for determining from the signals picked up if the noise source corresponds to a shock on the pipe or to a pipe leak,
• et des moyens de calcul permettant dans le cas où la source de bruit correspondant à un choc : * de déterminer un estimateur mathématique tel que• and calculation means allowing in the case where the noise source corresponding to a shock: * to determine a mathematical estimator such that
F (X „ 0 = ∑ [cΔti;j - f (x0, Dk(i>j) )j capteurs (i,j)F (X „0 = ∑ [cΔt i; j - f (x 0 , D k (i> j) ) j sensors (i, j)
avec Δ ti, j : la différence des temps d'arrivée entre les capteurs i, jwith Δ ti, j : the difference in arrival times between the sensors i, j
* de minimiser l'estimateur mathématique F pour déterminer les valeurs estimées de la position Xo du choc et de la célérité du son C de la manière suivante :* minimize the mathematical estimator F to determine the estimated values of the position Xo of the shock and the speed of the sound C in the following manner:
(Xθ,es,imé > C estimée ) = al*g "Mil F (X0 ,C)(X θ , es, im é> C estimated) = al * g "Mil F (X 0 , C)
|_vΛo,c) 12 - Installation selon la revendication 11 , caractérisée en ce que les moyens de calcul permettent dans le cas où la source de bruit correspond à une fuite : • à déterminer le capteur de référence i ayant détecté la source de bruit,| _v Λ o, c ) 12 - Installation according to claim 11, characterized in that the calculation means allow, in the case where the noise source corresponds to a leak: To determine the reference sensor i having detected the noise source,
• à calculer une première fonction d'intercorrélation
Figure imgf000033_0001
entre les signaux émis par le capteur de référence i et un capteur voisin dit amont i - 1 et une deuxième fonction d'intercorrélation F,i+ι entre les signaux émis par le capteur de référence i et un capteur voisin dit aval i + 1,
• to calculate a first intercorrelation function
Figure imgf000033_0001
between the signals emitted by the reference sensor i and a neighboring sensor called upstream i - 1 and a second intercorrelation function F, i + ι between the signals emitted by the reference sensor i and a neighboring sensor called downstream i + 1 ,
• à rechercher dans les fonctions d'intercorrélation F-ι,i et F,i+ι les pics émergeants dont le nombre est compris entre 0 et 2, • à analyser la position des pics émergeants des fonctions d'intercorrélations -i et
Figure imgf000033_0002
pour rejeter la détection initiale du capteur de référence i ou au contraire pour localiser la fuite.
• to search in the intercorrelation functions F-ι, i and F, i + ι for the emerging peaks whose number is between 0 and 2, • to analyze the position of the emerging peaks for the intercorrelation functions -i and
Figure imgf000033_0002
to reject the initial detection of the reference sensor i or on the contrary to locate the leak.
13 - Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que les moyens de calcul localisent la fuite en analysant la compatibilité des combinaisons des pics, éventuellement présents dans les fonctions d'intercorrélation F-u et F ,i+ι-13 - Installation according to claim 12, characterized in that the calculation means locate the leak by analyzing the compatibility of the combinations of the peaks, possibly present in the intercorrelation functions Fu and F, i + ι-
14 - Installation selon l'une des revendications 11 à 13 caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une deuxième série d'au moins deux et de préférence d'au moins trois capteurs (7) de vibration ou d'ondes acoustiques voisins les uns des autres sur la canalisation (2) en étant séparés les uns des autres par des distances connues d'k ^ q), et dont les signaux sont captés par le dispositif de mesure et de traitement qui comporte des moyens d'analyse de signaux mesurés par ces capteurs pour assurer la réduction du bruit de fond en fonction du rapport signal à bruit.14 - Installation according to one of claims 11 to 13 characterized in that it comprises at least a second series of at least two and preferably at least three sensors (7) of vibration or acoustic waves neighboring them from each other on the pipe (2) being separated from each other by known distances of k ^ q) , and the signals of which are picked up by the measuring and processing device which includes signal analysis means measured by these sensors to ensure the reduction of background noise as a function of the signal to noise ratio.
15 - Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce que le dispositif de mesure et de traitement comporte des moyens pour extraire le signal et le bruit par une méthode de tri d'ondes à conditionnement limité.15 - Installation according to claim 14, characterized in that the measurement and processing device comprises means for extracting the signal and the noise by a wave sorting method with limited conditioning.
16 - Installation selon la revendication 14 ou 15, caractérisée en ce que les trois capteurs (7) de la deuxième série sont montés chacun sur une dérivation (8) par rapport à la canalisation (2) et en ce que le dispositif de mesure et de traitement comporte : • des moyens pour modéliser chaque dérivation en estimant la fonction de transfert en fréquence H (f) entre le capteur et l'entrée de la dérivation (8), • et des moyens pour prendre en compte cette fonction de transfert dans la méthode du tri d'ondes à conditionnement limité. 16 - Installation according to claim 14 or 15, characterized in that the three sensors (7) of the second series are each mounted on a branch (8) relative to the pipe (2) and in that the measuring device and processing includes: • means for modeling each derivation by estimating the frequency transfer function H (f) between the sensor and the input of the derivation (8), • and means to take into account this transfer function in the method of sorting waves with limited conditioning.
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AL Designated countries for regional patents

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