1.3状态估计法

　　该方法根据质量平衡方程、动量平衡方程、能量平衡力程及状态方程等机理建模。得到一个非线性的分布式参数系统模型，通常可采用差分法或特征线法等方法将其线性化。设计状态估计器对系统状态进行估计，将估计值作为泄漏检测的依据，这就是基于状态估计的方法的基本原理。其中估计器可以是观测器，也可以是Kalman滤波器。根据建立模型的方法，状态估计法可分为不包括故障的模型法和包含故障的模型法。

　　1.3.1不包含故障的模型法

　　基本思路是：建立管道模型并设计估计器，模型中不含有泄漏的信息。当泄漏发生时，模型估计值与实际测量值将产生残差，可用残差信号来进行检测定位。

　　1.3.2包含故障的模型法

　　基本思路是：建立管道模型时预先假设管道有几处指定的位置发生了泄漏，通过对系统的状态估计得到这几个预先假设的泄漏点的泄漏量估计值，运用适当的判别准则便可进行泄漏检测和定位。该方法在长90km、内径785mm的气体管道上，在80min内可检测出2%的泄漏量，并在100min内可完成定位，定位精度较高。但当实际泄漏点不处于指定泄漏点之间时，定位公式将无法使用。对于气体管道，检测速度相对较慢，仍需设置流量计。

　　2.其他管道泄漏检测方法

　　2.1快速噪声诊断方法

　　快速诊断技术——DDHELS方法结合声无限元方法，在HELS方法的基础上提出了新的快速噪声诊断技术。此技术既可为制造新型的噪声分析仪器提供依据，又可为管线泄漏等故障诊断领域进行快速噪声诊断提供帮助。

　　2.2 负压波法

　　负压波检测法是一种声学方法。在泄漏发生时，泄漏处因为物体物质损失产生压力突降，这个瞬时的压力下降作用在流体介质上，就作为减压波源通过流体介质向泄漏点的上下游以声速传播。以泄漏前的压力作为参考标准，泄漏时产生的减压波就称为负压波。基本原理如下：在管道首末两端各安装一个压力变送器A和B，泄漏产生的的负压波传播到A点，B点的时间分别为t1，t2，接受信号时间差为Δt，负压波传播的速度为c，液体的流速为v，管道长为L,A，B点距泄漏点的距离分别为L1,L2（并假设L1＞L2），管道泄漏如示意图1。

　　管道泄漏位置计算为：

　　■-■Δt（1）

　　求解得到

　　L1=■[L（c-v）+（c2-v2）Δt]（2）

　　负压波在原油管道中的传播速度约为1200m/s，在气体管道中约为320m/s[6].负压波传播速度远远大于液体流速。所以式（2）中的v可以忽略不计。简化定位公式为：

　　L1=■=■（3）

　　实际中，负压波的传播速度是受液体的弹性、密度、管材弹性以及温度等因素的影响而时刻变化，因此准备计算负压波速将是定位准确的关键。

　　2.3光纤泄漏检测法

　　基于光纤传感器的渗漏检测技术是近来发展的热点，也是在管道监控系统中极具应用潜力的技术。该方法的原理是：应用光纤的应力或传导涂层的特性，当管道壁上的传导涂层被破坏后，阴极保护检测可以探测到这一变化。光纤张力检测利用的是置于管道周围的光纤应力的改变导致光信号的变化。土壤的压缩或者波动将改变光纤的传输特性。