石油管道监测系统的研究与设计

结合石油管道在实际应用中存在的问题,通过分析常用的石油管道监测技术,研究和设计了一种石油管道监测系统.论述了石油管道监测系统的3种功能,即管道泄漏监测功能、管道变形监测功能、管道视频监测功能.设计了硬件系统总体结构,包括服务器(主控系统)、客户终端、通信网络、传感器,以及软件系统总体结构,包括数据采集模块、数据库服务器模块、监测与定位模块、通信接口模块、人机界面模块和客户端模块.通过建立石油管道监测系统,能够实现全自动的监测报警与定位,保证了石油管道的正常运行.     

光缆监测系统在石油管道通信传输中的应用

我国已建成的油气管道4万多千米,相应石油管道的通信光缆总里程也不断刷新。光缆与油气管道同沟敷设施工方法可以充分发挥并利用油气管道的路由资源和站场资源,将光纤通信引入到管道通信中,从而满足油气管道生产运行的高可靠性和宽带应用的通信需求。同时,对光缆通信的安全性和可靠性提出更高的要求,光纤故障在通信故障中所占的比例也随其广泛应用而提高,因此对光纤故障、劣化发现以及位置查找的延迟而造成各种损失,以及维护成本的增加等问题正变得日益严重。光缆监测系统的优势就在于利用离线及在线等监测方式对通信光缆的运行状态进行监控,发现故障信息并进行分析定位。     

无人机遥感在油气管道巡检中的应用

我国油气管道线路漫长,常常需要穿越沼泽、沙漠、山岭和森林等复杂区域或人口密集区域,因此存在巨大的安全隐患.为提高管道巡检水平,迫切需要引入高新监测技术及手段。由于具有对地观测成像分辨率高、设备机动性好、转场作业灵活以及便于紧急出动作业等优点,无人机遥感监测系统在油气管道巡检领域具有极大的应用价值。分析了将无人机遥感监测用于油气管道巡检的可行性,介绍了无人机油气管道遥感监测系统的监测内容、系统组成,数据处理成果和作业模式,并结合西南和西北地区的成功案例介绍了相关的实际使用情况。     

基于OTDR的油气管道监测及定位方案应用

针对油气管道监测方面的应用,提出一种基于光时域反射仪(OTDR)技术的光缆监测方案,该光缆断缆故障定位告警系统可对油气管道的伴行光缆进行实时监测,并通过对比标准测试曲线和实时测量曲线的差别,自动分析出整条光缆线路是否存在异常,若存在异常则确定异常位置并向监测中心发出短信告警.     

油气长输管道伴行光缆状态监测及断点精确定位技术综述

油气长输管道点多、线长,周边环境复杂,伴行光缆成为为数不多的能长距离实时监测管道外界入侵状况和信号传输的途径.但是,光缆部署时间长、地质变形等导致光纤断芯时有发生,严重影响管道安全生产,而现有光纤断点监测及精确定位技术尚不能满足生产要求.通过大量文献分析了光纤状态监测原理,总结了光纤振动监测及断点精确定位方法,指出了油...     

基于3×3耦合器的环型Sagnac干涉仪管道监测系统实验研究

利用基于3×3耦合器的Sagnac光纤干涉仪分布式 光纤振动传感器,构建管道安全监测系统,实现对长距离输油气 管道沿线进行实时安全监测,判断管道沿线是否有威胁管道安全的行为发生并进 行定位。监测系统采用环型结构 Sagnac光纤干涉仪,利用3×3耦合器对光信号相位有调制作用的特点,无需进行特定的相位 调制和解调,优化了光路,提 高了信号处理精度。给出了光波的相位调制和理想状态下外扰动行为的定位表达式,阐述了 系统的工作和定位原理。根据 光路设计和定位理论建立了Sagnac环型结构实时监测实验系统,开发了监测系统实验软 件,利用选定的扰动信号源, 通过外扰动行为产生的不同频率扰动信号对光信号产生调制,并对所接收的干涉光信号进行 分析和定位的实验研究,实验结果表明,对100～500Hz的外扰动信 号,定位计算结果最大相对误差为1.23%。本文构建的管道监测系 统 不仅能迅速地监测到高频的外扰动信号,还能有效地监测到低频的外扰动信号,为管道沿 线进行实时安全监测和对扰动位置的实时定位提供有效的技术保障。     

基于SIM300的煤矿监测监控系统

提出了以SIM300 GSM通信模块结合CAN总线技术实现煤矿无线监测监控系统的技术方案,阐述了系统的实现方法、硬件结构、各模块及软件运行方式.该系统利用CAN总线网络采集各节点传感器测量信息,并通过GSM无线通信模块实现煤矿远程监测监控运行情况.     

基于表面波的分布式光纤管道泄漏检测系统

对基于光纤光栅的油气管线泄漏检测系统进行研究,提出基于表面波的分布式监测系统方案。通过布设若干个光纤光栅震动传感器检测泄漏点产生的表面波,经由数据处理模块进行相关的计算,从而判断是否泄漏、泄漏点的位置,达到泄漏检测与定位目的。     

分布式光纤预警系统在成品油管道安防中的应用

为了解决长距离输油管道安全监测缺乏事前预警手段的难题,提出了基于光纤萨格奈克干涉原理与地理信息系统相结合的立体式长距离预警系统。采用数字滤波、小波分析等数据处理方法,通过理论分析和实验验证,得到了在实验室环境下进行光缆埋地深度1m、监测长度60km的挖掘报警实验,系统定位精度为25m的结果,同时,系统在某211km长度的成品油管道的挖掘测试中,实现挖掘至光缆1m左右,定位精度在150m以内成功报警,且系统误报率和漏报率小于5%。结果表明,该系统在长距离油气管线安全预警方面具参考意义和实用价值。     

ZigBee无线传感器网络在煤矿安全监测中的应用

本文在研究分析ZigBee无线传感器网络技术特点的基础之上,提出了一种基于ZigBee的煤矿安全监测系统应用方案。详细设计了该系统的网络体系结构、ZigBee无线传感器网络路南算法和煤矿安全监测系统中数据采集和传输过程,实现了ZigBee无线传感器网络低能耗、高通信效率、良好稳定性等特性与煤矿井下复杂的环境下通信要求的完美结合。     

利用通信光缆预警系统在管道安全防范中发挥作用

跟随信息时代的发展步伐,通信光缆的使用范围进一步扩大.文章研究了在长输管道同沟敷设光缆的方式下进行通信数据传输,其中主要选取了光缆中的3芯单模光纤,并且采用分布式的光纤微振动传感器进行信号的振动,通过在管道中对振动信号的沿线布置传感器来增强管道内部以及其周围的预警和定位作用,具体分析了预警系统的工作原理,将其应用在实际的工程中,加强管道安全防范.     

基于北斗导航的安全监护机器人设计

为解决幼儿园及小学在儿童接送管理方面采用的技术自动化程度不够先进的问题,提出一种基于北斗导航的安全监护机器人的设计方案。该设计采用GPS北斗双卫星定位模块、带压力传感器的牵引手环进行数据采集,短信收发模块对数据进行处理并向监护人的终端发送报警信息,主控板根据事先规划的路线控制机器人移动,实现了安全监护的功能。     

基于WSN技术的数据采集系统的设计

基于无线传感器网络技术以智能交通管理系统为应用实例设计了一种现场数据采集系统。具体实现上,利用加速度传感器ADXL202实现对过往车辆信息的检测,使用基于ZigBee协议的XBEE-PRO无线通讯模块实现传感器数据的无线传输,以FS2410DEV V6.0作为网关控制平台,将数据分析处理后传送给PC机服务器。系统测试表明,该设计方案可行,具有功耗低、组网能力强、传输距离远、可靠性高、拓展能力强等优点。     

利用GNSS监测大坝形变无线传感器网络设计

大坝安全问题是人们关注的重点,常见的大坝监测基于有线或Zigbee无线网络,本文提出一个采用GNSS定位系统的实时差分定位（RTK）技术,利用433MHz无线传输模块,形成了一个新的无线传感器监测网络。该网络可以实现厘米级的大坝形变定位,并且提高了无线传输距离,达到了系统的低耗能和实用性,在大坝形变监测中提供了有力的保障。     

基于OTDR分布式光纤的海底管道安全检测

提出了一种基于OTDR的分布式光纤传感系统的海底管道安全检测技术,分析了检测系统的组成工作原理,阐述了检测系统定位结构和方法,通过注入脉冲与接收到的信号之间的时间延迟得到扰动的位置。理论分析和测试结果表明,该测试系统具有较高的稳定性和定位精度。     

基于无线通信的远程称重监控系统设计

为了实现对远端现场设备的自动监控,将自动称重控制技术和无线通信技术融合,给出了一种基于嵌入式平台和无线通信模块的设计方案。该方案采用C8051F060单片机和无线射频收发芯片CC1101为主要器件组成无线监控系统,该系统由信号采集模块、无线传输模块、上位机监控管理等三部分组成。通过无线通信的方式对远程称量设备进行监测和控制,为无线远程自动称量和管理提供了新的途径。     

油气管道安全分布式光纤预警系统研究

研究了一种新型的基于Mach-Zehnder光纤干涉仪的油气管道安全分布式光纤预警系统及其基于小波包的信号分析方法。该预警系统沿管道同沟敷设光缆,利用其中的三条单膜光纤构成分布式微振动测试传感器,实时地检测管道沿途所发生的泄漏及其他异常事件,并采用基于小波包分析的"峭度-状态"法辨别管道沿线所发生的异常情况。最后对现场实验数据及其信号处理结果进行分析,结果表明该预警系统可以有效地对管道周围发生的泄漏和其他异常情况进行检测和辨别。