管道泄漏監(jiān)測遠程終端模塊的研制.pdf

1、管道泄漏監(jiān)測與定位，是管道運輸管理系統(tǒng)的重要組成部份，在維護管道生產安全，減少泄漏造成的損失方面發(fā)揮著重要作用。先進的SCADA(supervisory control and data acquisition)系統(tǒng)作為工業(yè)監(jiān)控平臺，已廣泛應用在電信、水利、環(huán)保、能源、油氣煉制和運輸?shù)戎T多領域。這兩種工業(yè)技術的結合具有重大的現(xiàn)實意義。在SCADA系統(tǒng)中，遠程終端模塊(RTU)作為遠端設備，基本應用是采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對其進行封裝以傳輸給中心

2、監(jiān)控站。本文的主要工作是構建基于嵌入式系統(tǒng)的遠程終端模塊，以適應其工作在負壓波法管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)中的需要。 本文首先設計了RTU中的所必需的工業(yè)數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸?shù)冉M件，以滿足系統(tǒng)泄漏定位的基本要求： 壓力，溫度等管道運行參數(shù)信息，在經過信號調理后，由AD轉換器件進行數(shù)據(jù)采集，軟件模塊由RTU內嵌的實時時鐘觸發(fā)以保證其實時性；為提高數(shù)據(jù)處理能力，系統(tǒng)設計了USB總線接口的數(shù)據(jù)緩存單元； 基于工業(yè)以太網的數(shù)據(jù)傳輸

3、控制系統(tǒng)，在工業(yè)數(shù)據(jù)通訊中扮演重要角色。本文基于TCP/IP協(xié)議，建立了網絡傳輸模塊以完成RTU與中心控制室的數(shù)據(jù)傳輸任務。由于以太網絡傳輸固有的時延不確定性，系統(tǒng)在數(shù)據(jù)幀中為采樣數(shù)據(jù)打上時間標簽，并建立交互式數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。 另外，精確得到負壓波傳到管道上下游測量地的時間差，是本泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的關鍵技術之一。本文設計了GPS校時機制，利用GPS一體化接收機獲得精確的世界時和1PPS脈沖時標，校正測量站RTU模塊的實時時鐘，完成對異