本文選題：天然氣地下管網(wǎng) + 聲發(fā)射法�。� 參考：《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,天然氣作為一種干凈高效的能源伴隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整而愈來愈受到重視。根據(jù)天然氣的特性,管道作為它的重要運(yùn)輸方式,其安全性也愈來愈受到人們的關(guān)注。我國(guó)正處于城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的時(shí)期,城市地下天然氣管網(wǎng)作為其重要組成部分也在飛速發(fā)展。由于地下的環(huán)境比較復(fù)雜加上氣體泄漏不直觀,具有很強(qiáng)的隱蔽性,如果發(fā)生泄漏有著很大的安全隱患。因此,研究城市地下天然氣管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)天然氣管道泄漏,最大限度的降低人員與財(cái)產(chǎn)損失,對(duì)于實(shí)現(xiàn)智慧城市有著深遠(yuǎn)的意義。本文對(duì)城市地下天然氣管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)目前存在的問題進(jìn)行深入研究,在詳細(xì)分析國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了城市地下天然氣管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)安裝在管道上的傳感器聲發(fā)射信號(hào)采集,該信號(hào)經(jīng)過通信分站的處理,通過系統(tǒng)的CAN總線網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面監(jiān)控分站,然后監(jiān)控分站采用工業(yè)以太網(wǎng)與上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離信息傳輸,上位機(jī)將接收到的是否發(fā)生泄漏信息顯示出來,從而完成對(duì)城市地下天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本系統(tǒng)采用分層的結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分部分處理,主要包括傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、通信分站模塊以及CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊等。傳感器數(shù)據(jù)采集模塊通過傳感器獲得現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),完成了現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行先放大再濾波等處理,從而便于對(duì)其作模數(shù)轉(zhuǎn)換;通信分站模塊采用STM32微處理器作為主控制器,主要對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和預(yù)處理,即對(duì)傳感器信號(hào)的編碼以及時(shí)間信息等轉(zhuǎn)發(fā),將地下天然氣管道信號(hào)通過CAN總線傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控分站;CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊主要對(duì)由通信分站組成的CAN總線網(wǎng)絡(luò)模式向以太網(wǎng)通信方式的轉(zhuǎn)換,完成長(zhǎng)遠(yuǎn)距離的傳輸。系統(tǒng)通信部分經(jīng)過大量的仿真測(cè)試,達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求,具有較好的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。
[Abstract]:In recent years, natural gas, as a clean and efficient energy, has been paid more and more attention along with the adjustment of energy structure in China. According to the characteristics of natural gas, pipeline as an important mode of transportation, its safety has been paid more and more attention. China is in the period of accelerating urbanization, urban underground natural gas network as an important part of the rapid development. Because the underground environment is complicated and the gas leakage is not intuitionistic, it has strong concealment. Therefore, it is of great significance to study the monitoring system of urban underground natural gas network to discover the leakage of natural gas pipeline in time, and to minimize the loss of personnel and property to the realization of intelligent city. In this paper, the existing problems of urban underground natural gas pipeline network monitoring system are studied in depth. Based on the detailed analysis of domestic and foreign related technology research status, the urban underground natural gas pipeline network monitoring system is designed. According to the design requirements, the system collects the acoustic emission signal of the sensor installed on the pipeline. The signal is processed by the communication sub-station and transmitted to the ground monitoring sub-station through the CAN bus network of the system. Then the monitoring sub-station uses industrial Ethernet to transmit the remote information with the upper computer, and the upper computer displays the leakage information received, thus the real-time monitoring of urban underground natural gas network system is completed. The system uses hierarchical structure to deal with the system, including sensor data acquisition module, communication sub-station module and CAN to Ethernet module. The sensor data acquisition module obtains the field signal through the sensor, and completes the processing of the field signal, such as amplifying and filtering the field signal first, so as to facilitate the analog-to-digital conversion. The communication sub-station module adopts STM32 microprocessor as the main controller. It mainly stores and preprocesses the data, that is, encode the sensor signal and transmit the time information. The underground natural gas pipeline signal is transmitted to the ground monitoring sub-station by CAN bus. The can to Ethernet module mainly converts the CAN bus network mode composed by the communication sub-station to the Ethernet communication mode to complete the long distance transmission. After a lot of simulation tests, the communication part of the system meets the expected design requirements and has good stability and real-time performance.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU996.8

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王瑞;威脅城市天然氣管網(wǎng)安全的因素及對(duì)策[J];山西焦煤科技;2003年02期

2 燕慧;中原油田基地天然氣管網(wǎng)改造方案[J];油氣田地面工程;2004年03期

3 本刊通訊員;;廣東省全面開工建設(shè)天然氣管網(wǎng)[J];城市燃?xì)?2010年10期

4 柴立偉;;齊齊哈爾市中華東路天然氣管網(wǎng)升級(jí)改造順利完工[J];城市燃?xì)?2011年11期

5 本刊通訊員;;浙江衢州天然氣管網(wǎng)項(xiàng)目[J];城市燃?xì)?2012年06期

6 薛紅云;;天然氣城鎮(zhèn)管網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)探討[J];山西建筑;2012年34期

7 本刊通訊員;;福建福州海西天然氣管網(wǎng)工程等項(xiàng)目通過環(huán)評(píng)[J];城市燃?xì)?2013年01期

8 仁原;我國(guó)天然氣管網(wǎng)建設(shè)布局[J];福建能源開發(fā)與節(jié)約;2001年04期

9 汪濤,張鵬,劉剛;城市天然氣管網(wǎng)運(yùn)行的可靠性分析[J];油氣儲(chǔ)運(yùn);2003年03期

10 董浩韜;城市天然氣管網(wǎng)安裝監(jiān)督檢驗(yàn)中應(yīng)注意的問題[J];寧夏科技;2003年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前7條

1 劉武;谷雪琴;赫德明;;大型天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)抗震可靠性分析[A];第三屆全國(guó)防震減災(zāi)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

2 劉武;谷雪琴;赫德明;;大型天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)抗震可靠性分析[A];第三屆全國(guó)防震減災(zāi)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

3 孫永喜;鄒興;湯偉喜;;試論城市天然氣管網(wǎng)選材[A];江蘇省天然氣利用學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（下）[C];2002年

4 杜學(xué)平;劉蓉;劉燕;支曉曄;;北京市天然氣管網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害防范措施的研究[A];中國(guó)城市燃?xì)鈪f(xié)會(huì)安全管理工作經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)大會(huì)文集[C];2009年

5 ;加強(qiáng)自身管理,爭(zhēng)取多方支持共同維護(hù)天然氣管道的運(yùn)行安全[A];城市燃?xì)?.5兆帕以上壓力燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)、施工、管理研討會(huì)論文集[C];2012年

6 張仲橋;;基于GIS的石油天然氣管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[A];中國(guó)石油石化數(shù)字管道信息化建設(shè)論壇暨燃?xì)夤芫W(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)營(yíng)技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2009年

7 ;多管齊下 突出事故預(yù)防 控制風(fēng)險(xiǎn) 提高本質(zhì)安全[A];中國(guó)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行技術(shù)研討會(huì)交流材料[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 伍功勛 通訊員 田勇;州城天然氣管網(wǎng)存在七大隱患[N];恩施日?qǐng)?bào);2006年

2 賀春祿;加強(qiáng)天然氣管網(wǎng)建設(shè)勢(shì)在必行[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2013年

3 本報(bào)記者 王穎春;天然氣管網(wǎng)改革面臨兩難抉擇[N];中國(guó)證券報(bào);2013年

4 本報(bào)記者 仝曉波;應(yīng)盡快建立全國(guó)統(tǒng)一天然氣管網(wǎng)[N];中國(guó)能源報(bào);2013年

5 李素珍;濟(jì)南天然氣管網(wǎng)改革重組運(yùn)轉(zhuǎn)良好[N];中國(guó)石化報(bào);2006年

6 記者 盧志峰邋通訊員 薛建登 張金虎;稷山縣城天然氣管網(wǎng)工程開工[N];山西日?qǐng)?bào);2007年

7 記者　劉國(guó)安 通訊員　張靜;大港油田天然氣管網(wǎng)管理有了“千里眼”[N];中國(guó)石油報(bào);2006年

8 記者 許忠邋特約記者 趙宏 通訊員 邱淑媛;吐哈油田天然氣管網(wǎng)改造設(shè)計(jì)完成[N];中國(guó)石油報(bào);2007年

9 本報(bào)記者 楊楠;市區(qū)天然氣管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全覆蓋[N];寶雞日?qǐng)?bào);2009年

10 黃西雷　郭永生;海西天然氣管網(wǎng)二期工程開工[N];中國(guó)石化報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 劉慶堂;高壓天然氣管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模擬與壅塞流動(dòng)特性研究[D];山東大學(xué);2010年

2 鄭建國(guó);大型天然氣管網(wǎng)仿真計(jì)算引擎的研究與實(shí)現(xiàn)[D];西南石油大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 田慶澤;天然氣管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)[D];寧夏大學(xué);2015年

2 龐U，

本文編號(hào)：1850293