【正文】 齊 齊 哈 爾 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 輸油管道泄漏檢測儀設(shè)計 學(xué) 院 計算機與控制工程學(xué)院 摘 要管道運輸已經(jīng)成為我國輸油事業(yè)的主要運輸方式，主要是因為這種運輸方式廉價的原因。但是，由于人為或者管道自身材料而被腐蝕的原因，管道泄漏時有發(fā)生。目前，檢測輸油管道的方法多鐘多樣，而負壓波泄漏檢測和定位方法無需建立管道模型，只需對輸油管道壓力信號進行檢測，因而得到了較為廣泛的應(yīng)用。但是由于往往有大量的噪聲附帶在采集的信號中以及被測管道和現(xiàn)場環(huán)境情況復(fù)雜，因而嚴重影響了結(jié)果的正確性。為此，我們設(shè)計了這一套系統(tǒng)，該系統(tǒng)將流量平衡法、音波測漏法和負壓波法結(jié)合起來，適用于原油集輸管線及原油長輸管線的泄漏檢測。這種方法可以實現(xiàn)對輸油管道壓力、流量、溫度等數(shù)據(jù)的檢測。本設(shè)計首先分析了負壓波的產(chǎn)生以及傳播，然后分析了負壓波的計算以及溫度等因數(shù)對負壓波波速的影響。本設(shè)計主要研究了通過采集管道泄漏的信息實現(xiàn)泄漏點定位以及管道數(shù)據(jù)采集的硬件方面的研究。關(guān)鍵詞：定位；泄漏檢測；負壓波法；輸油管道AbstractPipeline transportation of oil for it’s cheap and convenient has been the main form of oil transport in China. However，because corrosion, as well as vandalism and other factors, the pipeline leakages occurred frequently．At present，there are so many means of localization of leakage．The negative pressure wave method of leak detection and location can work with out establishing a pipeline model，so it has been more widely used．However，the scene environment is plex，and signal acquisition is often attached to a large number of noises．The accuracy of the results is seriously affected by them． is devised a system which bines with Flow balance method sonic leak detection method and negative pressure wave method and is available for the Crude oil gathering pipeline and long distance crude oil pipeline leak also makes the detection of Crude Oil Pipeline of running parameters of temperature, flow, pressure, sound waves e into reality. Thesis analyzes the laws of negative pressure wave propagation，methods of calculating wave velocity and the impacts of temperature on velocity．This design is mainly studied how to extract the pipeline leakage signal， and achieve to put forward the signal in drawing the systematic software and hardware.Key words: Locate。 Pipeline。 Negative pressure wave。 Leak detection目 錄摘要 ......................................................................IAbstract ..................................................................II第 1 章 緒論 ..............................................................1 選題的意義及實際應(yīng)用方面的價值 ......................................1 本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 ............................................1 課題研究的內(nèi)容及擬采取的方法 ........................................1第 2 章 輸油管道泄漏檢測方法 ..............................................3 負壓波的產(chǎn)生與特點 ..................................................3 輸油管道模型 ........................................................4 負壓波泄漏檢測定位原理 ..............................................6第 3 章 管道泄漏檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計 .........................................11 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計 ...................................................11 系統(tǒng)硬件各功能模塊構(gòu)建 .............................................11 主控單元.......................................................11 信號采集模塊...................................................13 無限通信 GPRS 模塊..............................................15 電源模塊.......................................................16第 4 章 管道泄漏檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計 .........................................17 系統(tǒng)軟件總體介紹 ...................................................17 系統(tǒng)軟件各功能模塊設(shè)計 .............................................17 數(shù)據(jù)讀取及處理中 A/D 轉(zhuǎn)換的軟件設(shè)計.............................17 實時時鐘的軟件設(shè)計.............................................18第 5 章 噪聲對音波信號的影響及解決方法 ...................................19 噪聲信號對音波信號的影響 ...........................................19 小波變換理論 .......................................................19 基于小波變換的濾波方法 .............................................20 小波變換消噪理論...............................................20 基于小波變換的濾波方法.........................................21結(jié)論 .....................................................................24參考文獻 .................................................................25附錄 .....................................................................26致謝 .....................................................................27第 1 章 緒 論 選題的意義及實際應(yīng)用方面的價值輸油管道檢測對于保障輸油管道正常運行具有十分重要的意義。輸油管道停輸?shù)闹饕蚓褪枪艿佬孤?。在當今社會，由于罪犯打孔盜油和管道腐蝕穿孔的原因，輸油管道泄漏事故經(jīng)常發(fā)生，輸油事業(yè)因此受到了巨大的損失，社會環(huán)境也因此受到污染。因此，設(shè)計一套對石油管道進行實時監(jiān)測的系統(tǒng)十分必要。不僅可以挽回國家財產(chǎn)損失還可以及時發(fā)現(xiàn)并采取有效措施最大限度的保護生態(tài)環(huán)境不受污染。本設(shè)計在分析現(xiàn)有管道測量方法的基礎(chǔ)上不破壞管道的完整性，不增加系統(tǒng)復(fù)雜性的前提下，通過非接觸式對系統(tǒng)的多個臨時部位的壓力檢測，設(shè)計出一套輸油管道泄漏檢測儀。用這種儀器可實現(xiàn)管道壓力的無損檢測，具有不破壞管道內(nèi)流體流場、無壓力損失、測量能力強等優(yōu)點，具有十分重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。 本課題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀本設(shè)計研究的內(nèi)容已經(jīng)普片應(yīng)用在國外。美國等發(fā)達國家立法要求管道運輸必須有相關(guān)的泄漏監(jiān)測系統(tǒng)進行監(jiān)測。輸油管道檢漏方法主要有：硬件方法和軟件方法。硬件方法主要包括氣體、直觀、壓力和聲學(xué)傳感器。攜帶氣體采樣器沿著管道進行檢測是氣體采樣的方法。使用溫度傳感器對泄漏處的溫度進行采樣，分析溫度的變化是直觀檢測的方法，將多傳感器電纜沿著管道進行鋪設(shè)就是采用了直觀傳感器進行檢測的一種方法。當泄漏發(fā)生時，會有液體從管道流出，這時會有聲音發(fā)出，液體的物理性質(zhì)決定了聲波在管道中的傳播速度。檢測這種波的波速