一种油田管道泄漏智能监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种油田管道泄漏智能监测系统，包括待测管道和远程控制主机，待测管道外侧壁上设置有空腔箱体，空腔箱体里包括电源模块、信号采集模块、MCU模块、报警器、GPS定位器、GPRS无线通信模块，电源模块、信号采集模块、GPS定位器、GPRS无线通信模块与MCU模块电连接，MCU模块通过GPRS无线通信模块与远程控制主机连接，信号采集模块包括传感器、放大器、滤波器和AD转换器，传感器包括硫化氢气体传感器、温度传感器、湿度传感器，分别设置在空腔箱体的除挨管道面的三个侧面且检测探头伸出空腔箱体至空腔箱体外部，MCU模块包括STM32F405VGT6单片机，型号为W25Q128的存储芯片进行存储，并配置型号为CC1310的射频芯片、型号为MAX485的收发器。型号为MAX485的收发器。型号为MAX485的收发器。

【技术实现步骤摘要】
一种油田管道泄漏智能监测系统


[0001]本技术涉及管道泄漏检测
，尤其涉及一种油田管道泄漏智能监测系统。

技术介绍

[0002]输油管道是由油管及其附件所组成，并按照工艺流程的需要，配备相应的油泵机组，设计安装成一个完整的管道系统，用于完成油料接卸及输转任务，输油管道系统，即用于运送石油及石油产品的管道系统，主要由输油管线、输油站及其他辅助相关设备组成，是石油储运行业的主要设备之一，也是原油和石油产品最主要的输送设备。
[0003]现有管道泄漏检测方法有：声波检测法、管内通球法、负压波法、压力梯度法、质量平衡法，声波检测法这种声信号随着传播距离增长而衰减，且实际工程中易受到外部噪声的干扰，不适合长距离管道的泄漏检测；管内通球法虽定位精准，但检测球造价昂贵，并且不适于口径较小的管道；负压波法传感器安装于管道内部，安全性差，施工难度大，系统要求苛刻；压力梯度法适用于对等温长输管道的检测和定位，而且传感器的布置位置和灵敏度会对检测结果造成很大的影响；质量平衡法只能进行泄漏检测不能进行漏点定位，而且只适用于有流量监控的泄漏量较大的运输管道。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种油田管道泄漏智能监测系统，以解决上述背景中由于管道距离长，噪声干扰信号，价格高，施工难度大及漏点无法定位的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术技术方案是，一种油田管道泄漏智能监测系统，包括待测管道和远程控制主机，所述待测管道外侧壁上设有空腔箱体，所述空腔箱体里包括电源模块、信号采集模块、MCU模块、报警器、GPS定位器、GPRS无线通信模块，所述电源模块、信号采集模块、报警器、GPS定位器、GPRS无线通信模块与MCU模块电连接，所述MCU模块通过GPRS无线通信模块与远程控制主机连接，所述信号采集模块包括传感器、放大器、滤波器和AD转换器。
[0006]在上述或一些实施例中，所述传感器包括硫化氢气体传感器、温度传感器、湿度传感器，所述温度传感器型号为AD590，所述湿度传感器型号为CWS
‑
1或DB111。
[0007]在上述或一些实施例中，所述的硫化氢气体传感器、温度传感器、湿度传感器的分别设置在空腔箱体的除挨管道面的三个侧面且检测探头伸出空腔箱体至空腔箱体外部。
[0008]在上述或一些实施例中，所述放大器型号为OP07。
[0009]在上述或一些实施例中，所述滤波器型号为KV
‑
UAF42。
[0010]在上述或一些实施例中，所述MCU模块包括STM32F405VGT6单片机，型号为W25Q128的存储芯片进行存储，并配置型号为CC1310的射频芯片、型号为MAX485的收发器。
[0011]本技术的有益效果：设计合理，结构简单，使用时，根据油田管道的实际长度和布局，可在每节油田管道上下外侧壁设置空腔箱体，也可选取合适数量的空腔箱体沿管
道间隔设置，采用硫化氢气体传感器、温度传感器、湿度传感器相结合用于检测油田管道，其通过三种检测方式的信息采集，可以基于三种不同传感器的信号和不同传感器的多种不同泄漏定位方法进行泄漏定位，然后基于同类传感器的不同位置的定位方法和不同传感器的定位结果，最终确定泄漏位置，无需人工逐段排查，操作更加简单 便捷、省时省力，检修更加及时快速，有效的降低了传感器等检测系统带来的误报率和漏报率，提高了预报准确性和定位精准度。
附图说明
[0012]图1是本技术结构示意图。
[0013]图2是本技术模块示意图。
[0014]图3是本技术MCU模块软件流程图。
[0015]图中：1、待测管道；2、空腔箱体；3、硫化氢气体传感器；4、温度传感器；5、湿度传感器；6、电源模块；7、信号采集模块；8、GPS定位器；9、报警器；10、MCU模块；11、GPRS无线通信模块。
具体实施方式
[0016]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0017]以下结合说明书附图对本技术的具体实施方式做进一步详细说明。
[0018]如图所示，一种油田管道泄漏智能监测系统，包括待测管道1和远程控制主机，待测管道1外侧壁设有空腔箱体2，空腔箱体2里包括电源模块6、信号采集模块7、MCU模块10、报警器9、GPS定位器8、GPRS无线通信模块11，电源模块6为信号采集模块7、MCU模块10、报警器9、GPS定位器8、GPRS无线通信模块11提供电源，电源模块6、信号采集模块7、报警器9、GPS定位器8、GPRS无线通信模块11与MCU模块10电连接，MCU模块10通过GPRS无线通信模块11与远程控制主机连接，信号采集模块7包括传感器、放大器、滤波器和AD转换器；传感器包括硫化氢气体传感器3、温度传感器4、湿度传感器5；由于运输原油经过加热处理方便运输，故温度传感器4选用常见的二端式电流型集成温度传感器AD590，温度每变化1℃，其输出电流变化1 uA，在25℃时，其输出电流为298.2 uA，具有较高的精度和重复性，测温范围为
‑
55～+150℃，重复性优于0.1℃，通过激光平衡调整，校准精度可达
±
0.5℃，湿度传感器5型号为CWS
‑
1或DB111，硫化氢气体传感器3、温度传感器4、湿度传感器5分别设置在空腔箱体2的除挨管道面的三个侧面且检测探头伸出空腔箱体2，发生泄漏时，传感器采集到的硫化氢浓度信号、温度信号、湿度信号传输到信号放大器；放大器采用低温稳定、高精度的普通运算放大器OP07，它将硫化氢气体传感器3采集的硫化氢浓度信号、温度传感器4采集的温度信号、湿度传感器5采集的湿度信号放大，放大后传输到滤波器；滤波器型号为KV
‑
UAF42，对信号进行初步去噪处理，经过初步滤波的信号传输到AD转换器；由于单片机STM32F405VGT6包括3个通道ADC故ADC即AD转换器可将三路信号，独立采集，将采集的模拟信号经AD转换器转换为数字信号后传输到MCU模块10。
[0019]MCU模块10采用型号STM32F405VGT6单片机，型号为W25Q128的存储芯片进行存储，并配置型号为CC1310的射频芯片、型号为MAX485的收发器，MCU模块10功能：数据采集，数字滤波，判断所采集信号是否超限、显示当前采集数据，与设定值进行比较运算，当待测管道1发生泄漏时，相应位置的外部土壤硫化氢气体浓度、温度、湿度会明显升高，当MCU模块10收到的采集信息超过设定值时，MCU模块10控制GPS定位器8对泄漏位置进行定位，MCU模块10控制报警器9报警，并通过GPRS无线通信模块11将运算结果传送到远程控住主机，MCU模块包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油田管道泄漏智能监测系统，包括待测管道（1）和远程控制主机，其特征在于，所述待测管道（1）外侧壁上设置有空腔箱体（2），所述空腔箱体（2）里包括电源模块（6）、信号采集模块（7）、MCU模块（10）、报警器（9）、GPS定位器（8）、GPRS无线通信模块（11），所述电源模块（6）、信号采集模块（7）、GPS定位器（8）、GPRS无线通信模块（11）与MCU模块（10）电连接，所述MCU模块（10）通过GPRS无线通信模块（11）与远程控制主机连接，所述信号采集模块（7）包括传感器、放大器、滤波器和AD转换器。2.根据权利要求1所述的一种油田管道泄漏智能监测系统，其特征在于，所述传感器包括硫化氢气体传感器（3）、温度传感器（4）、湿度传感器（5），所述温度传感器（4）型号为AD590，所述湿度传感器（5）型号为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆栋，吕强，杨会毫，郑显宇，王闯，魏秋珍，
申请(专利权)人：河南油田工程科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：