本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)的管道遠(yuǎn)程泄漏檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：石油,是當(dāng)今世界非常重要的能源之一,其主要的運(yùn)輸方式為管道運(yùn)輸。由于自然和人為的因素經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致油料在管道運(yùn)輸途中的損耗,這些損耗給國(guó)家與企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,并給人們的生活環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的污染。因此,輸油管道的泄漏檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的石油運(yùn)輸研究中是一個(gè)熱點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的管道泄漏檢測(cè)技術(shù)的研究分析,結(jié)合實(shí)際的科研項(xiàng)目,提出了新的泄漏檢測(cè)方法：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的管道遠(yuǎn)程泄漏檢測(cè)法。本文將從以下幾點(diǎn)著手進(jìn)行研究。 首先,本文介紹了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的泄漏檢測(cè)方法以及主要應(yīng)用的相關(guān)技術(shù),針對(duì)這些現(xiàn)有檢測(cè)方法存在的虛警、漏警、漏點(diǎn)定位精度等問(wèn)題提出了解決該類(lèi)問(wèn)題的新方法,并設(shè)計(jì)出了一套基于物聯(lián)網(wǎng)的管道遠(yuǎn)程泄漏檢測(cè)系統(tǒng)。接著,對(duì)該系統(tǒng)的具體泄漏檢測(cè)方法進(jìn)行分析,并詳細(xì)介紹了負(fù)壓波多壓力傳感器泄漏檢測(cè)的工作原理與判別模式,定位關(guān)鍵技術(shù)等。 其次,利用專(zhuān)業(yè)管道仿真軟件OLGA和PVTSIM相結(jié)合進(jìn)行管道泄漏仿真系統(tǒng)的搭建。利用該仿真系統(tǒng)對(duì)管道進(jìn)行模擬泄漏故障的試驗(yàn)與負(fù)壓波到達(dá)測(cè)試點(diǎn)順序的試驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)得到的相應(yīng)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,據(jù)此得出泄漏定位誤差的大小,以及負(fù)壓波到達(dá)測(cè)試點(diǎn)的先后順序準(zhǔn)確度。通過(guò)分析仿真結(jié)果論證該檢測(cè)方法的可行性與準(zhǔn)確性,為搭建硬件平臺(tái)做出理論依據(jù)。 再次,設(shè)計(jì)出由ATmegal6L為控制器結(jié)合相應(yīng)外圍控制電路構(gòu)成前端節(jié)點(diǎn)控制板塊,對(duì)該節(jié)點(diǎn)控制板塊各硬件電路與軟件進(jìn)行具體分析設(shè)計(jì)。并詳述FSK載波通信方式的工作模式與原理。設(shè)計(jì)出以服務(wù)器為核心的監(jiān)控中心板塊,并且搭建出基于節(jié)點(diǎn)控制板塊的管道遠(yuǎn)程泄漏檢測(cè)系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：負(fù)壓波 多壓力傳感器 泄漏定位 通信技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TE973.6;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 概述8-18
• 1.1 研究背景與意義8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 泄漏檢測(cè)方法與定位技術(shù)介紹10-11
• 1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)14-16
• 1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)定義14
• 1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)14-15
• 1.3.3 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)15-16
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排16-17
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容16
• 1.4.2 結(jié)構(gòu)安排16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第2章 現(xiàn)有管道泄漏檢測(cè)方法的研究18-28
• 2.1 泄漏檢測(cè)方法種類(lèi)18-21
• 2.1.1 基于信號(hào)處理的方法18-19
• 2.1.2 基于知識(shí)的方法19-20
• 2.1.3 基于模型估計(jì)的方法20-21
• 2.2 主要應(yīng)用技術(shù)21-24
• 2.2.1 傳感器技術(shù)21
• 2.2.2 隔離與放大技術(shù)21-22
• 2.2.3 通信技術(shù)22
• 2.2.4 信號(hào)處理技術(shù)22-23
• 2.2.5 程監(jiān)控技術(shù)23
• 2.2.6 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)23-24
• 2.3 單壓力傳感器管道檢測(cè)法24-26
• 2.3.1 負(fù)壓波定義24
• 2.3.2 檢測(cè)與定位原理24-25
• 2.3.3 存在問(wèn)題25-26
• 2.4 雙壓力傳感器管道檢測(cè)法26-27
• 2.4.1 檢測(cè)與定位原理26-27
• 2.4.2 存在問(wèn)題27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 管道泄漏檢測(cè)新方法的研究28-56
• 3.1 管道檢測(cè)新方法的設(shè)計(jì)28-40
• 3.1.1 多壓力傳感器工作原理28-29
• 3.1.2 判別模式設(shè)計(jì)29-31
• 3.1.3 定位技術(shù)31
• 3.1.4 定位的關(guān)鍵問(wèn)題31-36
• 3.1.5 數(shù)據(jù)處理36-40
• 3.1.6 比較分析40
• 3.2 建立數(shù)學(xué)模型40-44
• 3.2.1 輸油管道的瞬態(tài)模型40-42
• 3.2.2 管道泄漏的模型42-43
• 3.2.3 管道泄漏定位的模型43-44
• 3.3 仿真分析44-51
• 3.3.1 軟件簡(jiǎn)介44-45
• 3.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)45-48
• 3.3.3 負(fù)壓波到達(dá)測(cè)試點(diǎn)順序的仿真驗(yàn)證48-50
• 3.3.4 檢測(cè)點(diǎn)壓力變化仿真驗(yàn)證50-51
• 3.3.5 結(jié)果分析51
• 3.4 系統(tǒng)分析法51-55
• 3.4.1 系統(tǒng)分析法介紹51-52
• 3.4.2 系統(tǒng)分析法的工作原理52
• 3.4.3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的系統(tǒng)52-54
• 3.4.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)越性54
• 3.4.5 系統(tǒng)構(gòu)成54-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第4章 節(jié)點(diǎn)控制板塊軟硬件的設(shè)計(jì)56-84
• 4.1 主要模塊的選擇56-60
• 4.1.1 系統(tǒng)控制方案選擇56
• 4.1.2 通信方式的選擇56-58
• 4.1.3 控制器的選擇58
• 4.1.4 傳感器的選擇58-60
• 4.2 節(jié)點(diǎn)控制板塊硬件設(shè)計(jì)60-70
• 4.2.1 控制器模塊60-61
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集模塊61-63
• 4.2.3 通信模塊63-67
• 4.2.4 電源模塊67-68
• 4.2.5 時(shí)鐘與存儲(chǔ)記憶模塊68-69
• 4.2.6 聲光報(bào)警模塊69
• 4.2.7 GPS時(shí)間同步模塊69-70
• 4.3 節(jié)點(diǎn)控制板塊軟件設(shè)計(jì)70-77
• 4.3.1 工作流程70-71
• 4.3.2 主程序單元71-72
• 4.3.3 數(shù)據(jù)采集單元72-73
• 4.3.4 時(shí)鐘存儲(chǔ)單元73
• 4.3.5 FSK載波傳輸單元73-75
• 4.3.6 泄漏報(bào)警單元75-77
• 4.4 節(jié)點(diǎn)控制板塊的總體設(shè)計(jì)77-83
• 4.4.1 控制器模塊77-79
• 4.4.2 數(shù)據(jù)處理模塊79-82
• 4.4.3 數(shù)據(jù)采集模塊82-83
• 4.5 本章小結(jié)83-84
• 第5章 監(jiān)控中心與系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)84-94
• 5.1 監(jiān)控中心設(shè)計(jì)84-90
• 5.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器84-87
• 5.1.2 通信協(xié)議87-88
• 5.1.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控88-89
• 5.1.4 工作流程89-90
• 5.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)90-93
• 5.2.1 檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)90-91
• 5.2.2 檢測(cè)系統(tǒng)工作原理91-92
• 5.2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸92-93
• 5.3 本章小結(jié)93-94
• 第6章 總結(jié)與展望94-95
• 致謝95-96
• 參考文獻(xiàn)96-101
• 附錄101-108
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果108

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：627307