Princip negativní tlakové vlny
Postup je založen na zákonu o zachování energie. Vznik netěsnosti umožní únik kapaliny nebo plynu do prostředí. Tím se skokově uvolňuje tlak uvnitř potrubí, což nazýváme negativní tlakovou vlnou (NPW - Negative Pressure Wave). Tlaková vlna se ihned šíří po proudu i proti proudu, rychlostí zvuku v konkrétním médiu.
Prvním úkolem při odhalování netěsnosti potrubí je detekovat tuto tlakovou vlnu pomocí vysoce citlivých tlakových snímačů umístěných na potrubí na měřicích stanicích LDS. Algoritmus detekce vlny na měřící stanici je výsledkem vlastního neustálého vývoje firmou PAS. Od roku 1997 nasazujeme stanice na potrubích pro transport benzínu a nafty, LPG, etylenu, zemního plynu, ropy, metanolu, vody, kondenzátu a jiných produktů. Algoritmus běží přímo na místní měřící stanici, neboli přímo u zdroje surových dat. Analyzuje se tlakový signál a hledají se vzorce negativních a pozitivních tlakových vln:
- Tlakový signál je snímán ve velmi rychlém cyklu, jedna až dvě milisekundy.
- Nejprve se ze signálu odfiltruje šum pozadí pomocí adaptivního algoritmu.
- Poté se vyhledají vzory tlakových vln a spočítá se jejich charakteristika.
- Směr pohybu tlakové vlny je určen porovnáním signálů z dvojice snímačů tlaku.
- Výsledná data jsou přesně časově označena pomocí centrálně synchronizovaných hodin.
Jakmile je rozpoznán vzor negativní tlakové vlny, naznačující únik média, měřící stanice odešle příslušný popis vlny do centra. Informace je zkomprimována do malého datového paketu (okolo 100 bajtů). Datový paket obsahuje pouze výsledky zpracování signálu, nikoli surová data. Postačí, když se do centra dostane jednou za minutu až dvě – při volbě způsobu spojení se musí zohlednit rychlost zvuku v potrubí a požadovaná doba reakce na únik. Dále je časté, že data z měřících stanic obsahují i stavové informace o tlaku, teplotě a podobně – koneckonců na některých našich potrubích se měřící stanice LDS používají i pro telemetrii (SCADA RTU).
V centrální stanici se sejdou zprávy o průchodu tlakové vlny podél všech měřících stanic na trase. Centrální stanice následně spočítá čas a místo, kde k úniku došlo.