孤罗东输油管线泄漏实时检测与定位研究

摘要

本文系统地研究了孤罗东输油管线泄漏实时检测与定位方法，首先对国内输油管线泄漏的基本检测方法进行了综述，在对比各类方法的优缺点的基础上，确定了系统方案、研究方向和技术路线。然后对压力波实时检测原理、方法、重点影响因素、泄漏判断方法和定位方法进行了深入分析和研究。在硬件设计上，主要对压力检测仪表、流量检测设备、数据采集设备等硬件进行了选型。在泄漏经常发生的重点管段采用RTU压力数据检测方式，较好解决了小泄漏量的定位问题；在进出站采用了双压力检测，大大减少了系统由于站内流程操作引起的误报警，提高了系统综合性能。在软件设计上，主要对压力和流量的现场采集程序进行了框图设计，并对调度中心站数据分析模块、参数设置模块等应用程序进行了设计。最后以LABVIEW7.1和MATLAB6.5为开发工具，对现场数据和系统应用情况进行了详细分析，较好地证明了本文在理论分析研究、硬件和软件设计的正确性，并在实际应用中取得了较好的效果。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第1章前言

1.1输油管线泄漏产生的原因及危害

1.2选题意义和研究内容

1.3国内外输油管线泄漏检测方法现状

1.3.1声波法

1.3.2基于模型的检测方法

1.3.3压力梯度法

1.3.4压力点分析法

1.3.5小波分析法

1.3.6统计分析法

1.3.7仿人工智能的方法

1.3.8泄漏检测方法性能分析

1.4泄漏检测与定位系统要求及选择方案

第2章泄漏检测及定位方法

2.1泄漏检测原理

2.2双压力检测原理及最小间距确定

2.3检测参数

2.4孤罗东管线泄漏检测框图

2.5泄漏判断

2.5.1流量平衡判断法

2.5.2压力流量分段判断法

2.6定位原理

2.6.1小波分析确定奇异点

2.6.2相关分析定位方法

2.7数据处理

2.7.1卡尔曼滤波

2.7.2小波分析滤波

2.8提高定位精度的方法

2.8.1压力波速的确定

2.8.2压力波传播到首末端的时间差

2.8.3重点管段RTU压力参数采集

第3章硬件设计

3.1硬件设计框图

3.2压力检测仪表选型

3.2.1 PPTE传感器特点

3.2.2 PPTE传感器应用框图

3.3流量检测设备选型

3.4 RTU采集设备选型

3.5工业计算机

第4章软件设计

4.1软件设计框图

4.2压力仪表量程动态设置框图

4.3采集流量参数框图

4.4 RTU软件框图

4.4.1 RTU与PPTE通讯

4.4.2 RTU与调度中心站通讯

4.5下位机(IPC)软件框图

4.6调度中心站软件框图

4.6.1系统通讯模块

4.6.2网络校时模块

4.6.3数据分析与保存

4.6.4动态显示模块

4.6.5参数设置模块

第5章现场应用及数据分析

5.1基于LABVIEW7.1开发工具

5.1.1下位机流量数据采集示例

5.1.2上位机(调度中心站)程序界面

5.1.3泄漏波形分析

5.2基于MATLAB WAVELET工具包的应用

5.2.1图形化操作方式

5.2.2滤波实例分析

5.2.3压力波速度实例分析

5.2.4小波分析法确定泄漏位置实例

第6章结论

参考文献

致谢

个人简介及研究成果