基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的石油管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、石油是國家重要的經(jīng)濟建設(shè)資源和戰(zhàn)略儲備資源，然而石油管道的傳輸泄漏卻是造成石油資源浪費的重要原因。我國東北地區(qū)作為國家重要石油產(chǎn)地，其傳輸管道網(wǎng)絡(luò)十分龐大，面對一些新開采的油田和配套建設(shè)的石油管道，傳統(tǒng)的復(fù)雜的管道泄漏檢測系統(tǒng)無法展開使用，并且成本過高，因此亟待設(shè)計一種布設(shè)簡單、系統(tǒng)能夠自由重組和裁剪的石油管道泄漏檢測系統(tǒng)。本文設(shè)計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的石油管道泄漏檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用基于負壓力波的泄漏檢測技術(shù)，使用單片機、溫度傳感器、

2、壓力傳感器和流量傳感器實現(xiàn)環(huán)境變量檢測，通過GPS模塊進行時鐘授時和定位，采用3G通信技術(shù)進行信息的發(fā)送，采用太陽能電池板供電技術(shù)實現(xiàn)電源的自我供給。
　　論文首先對基于物聯(lián)網(wǎng)的石油管道泄漏檢測的相關(guān)技術(shù)進行分析介紹。分析了課題設(shè)計中使用到的關(guān)鍵技術(shù)，確定基于雙壓力傳感器法可以高效、準確的實現(xiàn)泄漏檢測和泄漏點定位；討論了泄漏檢測需要使用的GPS定位于對時技術(shù)、3G通信技術(shù)和太陽能電池板供電技術(shù)。分析了石油管道泄漏檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計

3、，包括系統(tǒng)的總體需求分析，管道泄漏監(jiān)控和報警中心的控制系統(tǒng)設(shè)計，繪制了控制系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖，分析了每個功能的單元的具體工作。
　　論文重點討論了石油管道泄漏檢測單元的硬件和嵌入式軟件設(shè)計。分析了傳感器的選擇和對應(yīng)電路原理圖設(shè)計，分析了3G無線傳輸模塊額選擇和電路設(shè)計、GPS模塊的選擇和電路設(shè)計。重點討論了控制器的對比選擇和控制器部分電路設(shè)計，確定了以MSP420單片機為主控制；對串口擴展電路、時鐘電路、存儲電路和系統(tǒng)的供電方案進行

4、詳細分析和設(shè)計，繪制了詳細的原理圖。在嵌入式軟件的設(shè)計和分析方面，討論了泄漏檢測單元的主程序的功能，將主程序劃分為溫度采集、流量采集等5個子程序，并繪制了主程序流程圖。討論了溫度采集子程序、流量采集子程序和壓力采集子程序的設(shè)計，其中對溫度采集采用了去最值取平均的方法，對流量采集采用M/T，提高了對溫度和流量的采集精度，對壓力采集使用了去最值和閾值判斷的方法，實現(xiàn)了在泄漏檢測單元實現(xiàn)對泄漏的初級判斷。最后通過對比方式對本設(shè)計的石油管道泄漏