一种油田单井输油管道泄漏监测装置

摘要

一种油田单井输油管道泄漏监测装置，模拟数据采集模块采集油田单井输油管道运行状态模拟信号；第一防雷模块对油田单井输油管道运行状态模拟信号进行信号防雷；脉冲信号采集模块采集进行油田单井输油管道泄漏分析的数字信号；第二防雷模块对油田单井输油管道泄漏分析的数字信号进行信号防雷；滤波处理模块对信号防雷处理后的运行状态模拟信号进行滤波；AD转换模块用于滤波后处理的运行状态模拟信号转换为数字信号；光电隔离模块用于对油田单井输油管道泄漏分析的数字信号进行隔离；中央核心处理模块对采集上的运行状态模拟信号和泄漏分析的数字信号进行分析处理。本发明便于部署，维护量底，报警准确率高，经济实用，具有很大的推广价值。

说明书

技术领域

本发明涉及输油管道监测技术领域，具体涉及一种油田单井输油管道泄漏监测装置。

背景技术

输油管道泄漏监测系统近年来在大管径原油长输管道(φ>＝100mm)以及成品油输送管道中得到了广泛的应用，但在油井到计量站/集油阀组等小管径集输管道中应用较少。

在油气生产实际过程中，单井集输管线输油量小、管线数量众多，敷设距离总长度大，单井集输管道在全部运营管道中所占比例非常高，同时大量的单井集油管道在运营中没有采取专业的防腐措施，随着开发年限的增加，大大增加了原油集输管道破损导致原油泄漏的风险，特别是在环境敏感区域进行油气生产开发，泄漏引起的环保压力巨大。

单井输油管道是石油开采过程中管输链路的第一环节，输送的介质为多相流(油、水、气、杂质)流体，产量不稳定，管道管径小(一般φ<60mm)，长度短(基本小于4km)，现在一般都是井从式生产模式，即一条单井管道同时输送多口单井的来油，随着开采技术的进步，油田数字化建设的发展，井场已经安装了部分数字化设备，但针对单井管道泄漏监测的专用设备几乎为零。

在长期从事输油管道泄漏监测系统的开发及应用过程当中，目前针对管径φ100以上的长输管道的泄漏监测系统已经被认可及普及，但还没有一种针对单井输油管道的专用泄漏在线监测方案，根据单井生产管道的生产特点，亟需一种能够有效监测单井生产动态，及时发现泄漏事件、安装简捷方便、相对成本较低的泄漏监测方案实现技术监测，以提高单井管道安全生产的管理水平。

发明内容

为此，本发明提供一种油田单井输油管道泄漏监测装置，解决目前油田采油单井输油管道在生产过程中没有有效技术手段对管道泄漏事故进行在线监测和准确报警的问题，提高单井输油管道安全生产管理水平，减少经济和环境污染损失。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种油田单井输油管道泄漏监测装置，包括模拟数据采集模块、脉冲信号采集模块、第一防雷模块、第二防雷模块、滤波处理模块、光电隔离模块、AD转换模块、中央核心处理模块和通讯模块；

所述模拟数据采集模块与第一防雷模块连接，模拟数据采集模块用于采集油田单井输油管道运行状态模拟信号；所述第一防雷模块用于对油田单井输油管道运行状态模拟信号进行信号防雷；

所述脉冲信号采集模块与第二防雷模块连接，脉冲信号采集模块用于采集进行油田单井输油管道泄漏分析的数字信号；所述第二防雷模块用于对油田单井输油管道泄漏分析的数字信号进行信号防雷；

所述滤波处理模块与所述第一防雷模块连接，滤波处理模块用于对信号防雷处理后的运行状态模拟信号进行滤波；所述AD转换模块与滤波处理模块连接，AD转换模块用于滤波后处理的运行状态模拟信号转换为数字信号；

所述光电隔离模块与所述第二防雷模块连接，光电隔离模块用于对油田单井输油管道泄漏分析的数字信号进行隔离；

所述中央核心处理模块与所述AD转换模块连接，中央核心处理模块还与所述光电隔离模块连接，中央核心处理模块用于对采集上的运行状态模拟信号和泄漏分析的数字信号进行分析处理；

所述通讯模块与所述中央核心处理模块连接，通讯模块用于对中央核心处理模块分析处理的报警信息进行传送。

作为油田单井输油管道泄漏监测装置的优选方案，所述中央核心处理模块包括中央处理器芯片U1，电容C6，电容C12，电容C13，电容C14，电容C15，电阻R12和芯片Y2；电容C6接芯片Y2的Y2-2脚和芯片U1的23-PH0-OSC_IN脚，电容C12接芯片Y2的Y2-1脚和芯片U1的24-PH1-OSC_OUT脚，中央处理器芯片U1的6-VBAT脚接VCC_3.3，电容C13接中央处理器芯片U1的71-Vcap_1脚并接地，电容C14接中央处理器芯片U1的106-Vcap_2脚并接地，电阻R12接中央处理器芯片U1的33-VDDA脚并接地，电容C15接中央处理器芯片U1的31-VSSA脚并接地，中央处理器芯片U1的143-PDR_ON脚接VCC_3.3。

作为油田单井输油管道泄漏监测装置的优选方案，还包括电源模块，所述电源模块与所述中央核心处理模块连接，电源模块用于对模拟数据采集模块、脉冲信号采集模块、第一防雷模块、第二防雷模块、滤波处理模块、光电隔离模块、AD转换模块、中央核心处理模块和通讯模块进行供电。

作为油田单井输油管道泄漏监测装置的优选方案，所述电源模块包括芯片U10、芯片U11、芯片U12、芯片U13和芯片U14；

芯片U10具有2-VIN脚、1-GND脚、5-0V脚、4-悬空和3-VO脚，2-VIN脚串接二极管D9、电阻R23连接24V输入电压的正极，电阻R23还连接电容C25、电容E1并接地，1-GND脚接24V输入电压的负极，3-VO脚连接芯片U12的3-VIN脚和芯片U13的3-VIN脚，3-VO脚还连接电容C26、电容E2并接地，2-VIN脚和3-VO脚之间并接电容C24，1-GND脚和5-0V脚之间并接电容C27；

芯片U11具有3-IN脚、1-GND脚、2-OUT脚和4-OUT脚，3-IN脚连接芯片U12的2-OUT脚和4-OUT脚，3-IN脚连接电容E3到地；

芯片U12具有3-IN脚、1-GND脚、2-OUT脚和4-OUT脚，3-IN脚连接芯片U10的3-VO脚；

芯片U13具有3-IN脚、1-GND脚、2-OUT脚和4-OUT脚，3-IN脚连接芯片U10的3-VO脚，3-IN脚连接电容C29到地；

芯片U14具有3-IN脚、1-GND脚、2-OUT脚和4-OUT脚，3-IN脚串接电阻R25连接到芯片U10的3-VO脚，3-IN脚连接电容C32、C33到地，2-OUT脚、4-OUT脚连接在一起并接电容C30、C31到地。

作为油田单井输油管道泄漏监测装置的优选方案，所述模拟数据采集模块包括芯片U3、芯片U4、芯片U5、芯片U6、芯片U20和芯片U21；

芯片U3具有1-CH1+脚、2-CH1-脚、3-VSS脚、4-CH2+脚、5-CH2-脚、6-VDD脚、7-SDA脚、8-SCL脚、9-ADR0脚和10-ADR1脚；4-CH2+脚和5-CH2-脚悬空，2-CH1-脚和3-VSS脚短接后接地，6-VDD脚接AVCC_3.3，1-CH1+脚接芯片U4的6-0UT脚，9-ADR0脚和10-ADR1脚短接后接AVCC_3.3，7-SDA脚接中央处理器U1的140引脚，8-SCL脚接中央处理器U1的的139引脚；

芯片U4具有2-IN+脚、4-V-脚、6-0UT脚、1-悬空、8-悬空、5-悬空、3-IN-脚和7-V+脚，模拟信号AD1 CH1+并接二极管D1和电阻R8到地，模拟信号AD1 CH1+再串接电阻R5和电阻R6到3-IN-脚，3-IN-脚并接电容C2到地，7-V+脚接AVCC_3.3并串接电容C1到电阻R5，4-V-脚接地，6-0UT脚与2-IN+脚短接；

芯片U5具有1-CH1+脚、2-CH1-脚、3-VSS脚、4-CH2+脚、5-CH2-脚、6-VDD脚、7-SDA脚、8-SCL脚、9-ADR0脚、10-ADR1脚,4-CH2+脚和5-CH2-脚悬空，2-CH1-脚和3-VSS脚短接后接地，6-VDD脚接AVCC_3.3，1-CH1+脚接芯片U4的6-0UT脚，9-ADR0脚和10-ADR1脚短接后接AVCC_3.3，7-SDA脚接中央处理器U1的的140引脚，8-SCL脚接中央处理器U1的的139引脚；

芯片U6具有2-IN+脚、4-V-脚、6-0UT脚、1-悬空、8-悬空、5-悬空、3-IN-脚、7-V+脚，模拟信号AD2_CH1_+并接二极管D2和电阻R11到地，再串接R9和R10到3-IN-脚，3-IN-脚并接电容C5到地，7-V+脚接AVCC_3.3并串接电容C4到R10，4-V-脚接地，6-0UT脚与2-IN+脚短接；

芯片U20具有2-IN+脚、4-V-脚、6-0UT脚、1-悬空、8-悬空、5-悬空、3-IN-脚和7-V+脚，模拟信号AD3 CH1+并接二极管D22和电阻R55到地，模拟信号AD3 CH1+再串接电阻R54和电阻R53到3-IN-脚，3-IN-脚并接电容C50到地，7-V+脚接AVCC_3.3并串接电容C40到电阻R53，4-V-脚接地，6-0UT脚与2-IN+脚短接；

芯片U21具有1-CH1+脚、2-CH1-脚、3-VSS脚、4-CH2+脚、5-CH2-脚、6-VDD脚、7-SDA脚、8-SCL脚、9-ADR0脚、10-ADR1脚,4-CH2+脚和5-CH2-脚悬空，2-CH1-脚和3-VSS脚短接后接地，6-VDD脚接AVCC_3.3，1-CH1+脚接芯片U4的6-0UT脚，9-ADR0脚和10-ADR1脚短接后接AVCC_3.3，7-SDA脚接中央处理器U1的的140引脚，8-SCL脚接中央处理器U1的的139引脚。

作为油田单井输油管道泄漏监测装置的优选方案，所述脉冲信号采集模块包括芯片U8和芯片U25A；

芯片U8具有1-1A脚、2-1Y脚、3-2A脚、4-2Y脚、5-3A脚、6-3Y脚、7-GND脚，8-4Y脚、9-4A脚、10-5Y脚、11-5A脚、12-6Y脚、13-6A脚和14-VCC脚，14-VCC脚接VCC_3.3，7-GND脚接GND，1-1A脚接芯片U25A的16-C脚，3-2A脚接芯片U25A的14-C脚，5-3A脚接芯片U25A的12-C脚，9-4A脚接芯片U25A的10-C脚；

芯片U25A具有1-A脚，2-K脚，3-A脚，4-K脚，5-A脚，6-K脚，7-A脚，8-K脚，9-E脚，10-C脚，11-E脚，12-C脚，13-E脚，14-C脚，15-E脚和16-C脚，10-C脚串接电阻R22到VCC_3.3，12-C脚串接电阻R20到VCC_3.3，14-C脚串接电阻R18到VCC_3.3，16-C脚串接电阻R16到VCC_3.3，1-A脚串接电阻R17与二极管D6到2-K脚，3-A脚串接电阻R19与二极管D7到4-K脚，5-A脚串接电阻R21与二极管D8到6-K脚，7-A脚串接电阻R24与二极管D10到8-K脚。

作为油田单井输油管道泄漏监测装置的优选方案，所述通讯模块包括芯片U2，芯片Y1，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R7和电容C3；电阻R1接芯片U2的1-RST脚并接地，电阻R2接芯片U2的4-RXP脚，电阻R3接芯片U2的5-RXN脚，电阻R4接芯片U2的7-TXP脚，电阻R7接芯片U2的8-TXN脚，电容C3接芯片U2的36-RST1脚，芯片Y1接芯片U2的10-XI脚和11-XO脚，芯片U2的62-SDO脚接芯片U1的42-PA6脚，芯片U2的61-SDI脚接芯片U1的43-PA7脚，芯片U2的60-SCK脚接芯片U1的41-PA5脚，芯片U2的59-SCS脚接芯片U1的40-PA4脚，芯片U2的25-RDY脚接芯片U1的47-PB1脚，芯片U2的26-RST_OU脚接芯片U1的46-PB0脚，芯片U2的36-RST1脚接芯片U1的44-PC4脚，芯片U2的49-INT#脚接芯片U1的49-PF11脚。

作为油田单井输油管道泄漏监测装置的优选方案，所述通讯模块连接有RS485通讯接口，所述RS485通讯接口包括芯片U7，电阻R13、电阻R14、电阻R15，二极管D3、二极管D4、二极管D5，电容C16；

芯片U7具有1-VCC脚、2-GND脚、3-TXD脚、4-RXD脚、8-B脚、9-A脚、10-RGND脚，电阻R14接芯片U7的9-A脚，电阻R15接芯片U7的8-B脚，电阻R14接芯片U7的10-RGND脚并接大地，电容C16接芯片U7的10-RGND脚并接大地，二极管D3、二极管D4、二极管D5串接在一起，二极管D3与电阻R14串接在一起，二极管D5与电阻R15串接在一起，芯片U7的1-VCC脚接VCC_3.3，芯片U7的2-GND脚接GND，芯片U7的3-TXD脚和4-RXD脚接U1的36-PA2脚和37-PA3脚。

作为油田单井输油管道泄漏监测装置的优选方案，所述通讯模块连接有RS232通讯接口，所述RS232通讯接口包括芯片U9，电容C20、电容C21、电容C19、电容C22、电容C23；

芯片U9具有1-C1+脚、2-V+脚、3-C1-脚、4-C2+脚、5-C2-脚、6-V-脚、7-DOUT2脚、8-RIN2脚、9-ROUT2脚、10-DIN2脚、11-DIN1脚、12-ROUT1脚、13-RIN1脚、14-DOUT1脚、15-GND脚和16-VCC脚，电容C19接芯片U9的1-C1+脚和3-C1-脚，电容C20接U9的16-VCC脚并接地，电容C22接芯片U9的4-C2+脚和5-C2-脚，7-DOUT2脚、8-RIN2脚、9-ROUT2脚、10-DIN2脚悬空，电容C21接芯片U9的2-V+脚并接地，电容C23接芯片U9的6-V-脚并接地，芯片U9的15-GND脚接地，16-VCC脚接NVCC_3.3，芯片U9的11-DIN1脚和12-ROUT1脚接中央处理器芯片U1的101-PA9脚和102-PA10脚。

本发明具有如下优点：模拟数据采集模块与第一防雷模块连接，模拟数据采集模块用于采集油田单井输油管道运行状态模拟信号；第一防雷模块用于对油田单井输油管道运行状态模拟信号进行信号防雷；脉冲信号采集模块与第二防雷模块连接，脉冲信号采集模块用于采集进行油田单井输油管道泄漏分析的数字信号；第二防雷模块用于对油田单井输油管道泄漏分析的数字信号进行信号防雷；滤波处理模块与第一防雷模块连接，滤波处理模块用于对信号防雷处理后的运行状态模拟信号进行滤波；AD转换模块与滤波处理模块连接，AD转换模块用于滤波后处理的运行状态模拟信号转换为数字信号；光电隔离模块与第二防雷模块连接，光电隔离模块用于对油田单井输油管道泄漏分析的数字信号进行隔离；中央核心处理模块与AD转换模块连接，中央核心处理模块还与光电隔离模块连接，中央核心处理模块用于对采集上的运行状态模拟信号和泄漏分析的数字信号进行分析处理；通讯模块与中央核心处理模块连接，通讯模块用于对中央核心处理模块分析处理的报警信息进行传送。在本发明技术方案之前，用户主要通过井口安装的压力变送器的压力值波动大小设定一个简单的高低限报警，来判断管道的状态，由于单井集油管道众多，单井井口压力波动变化大，这时高低限报警的阈值设置非常大，就导致了管道已发生泄漏而无报警信息，要么报警阈值设置较低，就会不停的发出压力超限报警，大量的报警信息让管理人员很难判断出那是泄漏报警，靠人员分析数据基本不可能实现；本发明解决了单井输油管道在生产过程中无配套有效技术手段对管道泄漏事故进行在线监测和准确报警的现状，提高单井输油管道安全生产管理力度、水平；本发明安装涉及仪表数量少，链路简单，便于部署，维护量底，报警准确率高，经济实用，具有很大的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例中提供的一种油田单井输油管道泄漏监测装置示意图；

图2为本发明实施例中提供的油田单井输油管道泄漏监测装置中央核心处理模块电路示意图；

图3为本发明实施例中提供的油田单井输油管道泄漏监测装置电源模块电路示意图；

图4为本发明实施例中提供的油田单井输油管道泄漏监测装置模拟数据采集模块电路示意图；

图5为本发明实施例中提供的油田单井输油管道泄漏监测装置脉冲信号采集模块电路示意图；

图6为本发明实施例中提供的油田单井输油管道泄漏监测装置通讯模块电路示意图；

图7为本发明实施例中提供的油田单井输油管道泄漏监测装置RS485通讯接口电路示意图；

图8为本发明实施例中提供的油田单井输油管道泄漏监测装置RS232通讯接口电路示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本技术方案的监测理论依据在于：当单井输油管道处于生产状态时，无论井口压力状态如何，在一定周期内相对处于稳定状态，当管道发生泄漏事故后，管道的稳定运行状态会打破，这时压力波动频率、周期、幅值、趋势等均会发生一系列的变化，而逐渐趋于另一种表现状态，此时，依据采集上来的动态、静态压力数据和其它辅助信息数据进行分析，解析压力波动频率、周期、幅值、趋势等数据信息，排除因正常生产引起的管道波动信号变化干扰，在此状态下如仍有报警发生，则可基本确定为管道生产异常，发生泄漏事件。

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，提供一种油田单井输油管道泄漏监测装置，包括模拟数据采集模块1、脉冲信号采集模块2、第一防雷模块3、第二防雷模块4、滤波处理模块5、光电隔离模块6、AD转换模块7、中央核心处理模块8和通讯模块9；

所述模拟数据采集模块1与第一防雷模块3连接，模拟数据采集模块1用于采集油田单井输油管道运行状态模拟信号；所述第一防雷模块3用于对油田单井输油管道运行状态模拟信号进行信号防雷；

所述脉冲信号采集模块2与第二防雷模块4连接，脉冲信号采集模块2用于采集进行油田单井输油管道泄漏分析的数字信号；所述第二防雷模块4用于对油田单井输油管道泄漏分析的数字信号进行信号防雷；

所述滤波处理模块5与所述第一防雷模块3连接，滤波处理模块5用于对信号防雷处理后的运行状态模拟信号进行滤波；所述AD转换模块7与滤波处理模块5连接，AD转换模块7用于滤波后处理的运行状态模拟信号转换为数字信号；

所述光电隔离模块6与所述第二防雷模块4连接，光电隔离模块6用于对油田单井输油管道泄漏分析的数字信号进行隔离；

所述中央核心处理模块8与所述AD转换模块7连接，中央核心处理模块8还与所述光电隔离模块6连接，中央核心处理模块8用于对采集上的运行状态模拟信号和泄漏分析的数字信号进行分析处理；

所述通讯模块9与所述中央核心处理模块8连接，通讯模块9用于对中央核心处理模块8分析处理的报警信息进行传送。

参见图2，本实施例中，所述中央核心处理模块8包括中央处理器芯片U1，电容C6，电容C12，电容C13，电容C14，电容C15，电阻R12和芯片Y2；电容C6接芯片Y2的Y2-2脚和芯片U1的23-PH0-OSC_IN脚，电容C12接芯片Y2的Y2-1脚和芯片U1的24-PH1-OSC_OUT脚，中央处理器芯片U1的6-VBAT脚接VCC_3.3，电容C13接中央处理器芯片U1的71-Vcap_1脚并接地，电容C14接中央处理器芯片U1的106-Vcap_2脚并接地，电阻R12接中央处理器芯片U1的33-VDDA脚并接地，电容C15接中央处理器芯片U1的31-VSSA脚并接地，中央处理器芯片U1的143-PDR_ON脚接VCC_3.3。

参见图3，本实施例中，还包括电源模块10，所述电源模块10与所述中央核心处理模块8连接，电源模块10用于对模拟数据采集模块1、脉冲信号采集模块2、第一防雷模块3、第二防雷模块4、滤波处理模块5、光电隔离模块6、AD转换模块7、中央核心处理模块8和通讯模块9进行供电。

具体的，所述电源模块10包括芯片U10、芯片U11、芯片U12、芯片U13和芯片U14；

芯片U10具有2-VIN脚、1-GND脚、5-0V脚、4-悬空和3-VO脚，2-VIN脚串接二极管D9、电阻R23连接24V输入电压的正极，电阻R23还连接电容C25、电容E1并接地，1-GND脚接24V输入电压的负极，3-VO脚连接芯片U12的3-VIN脚和芯片U13的3-VIN脚，3-VO脚还连接电容C26、电容E2并接地，2-VIN脚和3-VO脚之间并接电容C24，1-GND脚和5-0V脚之间并接电容C27；

芯片U11具有3-IN脚、1-GND脚、2-OUT脚和4-OUT脚，3-IN脚连接芯片U12的2-OUT脚和4-OUT脚，3-IN脚连接电容E3到地；

芯片U12具有3-IN脚、1-GND脚、2-OUT脚和4-OUT脚，3-IN脚连接芯片U10的3-VO脚；

芯片U13具有3-IN脚、1-GND脚、2-OUT脚和4-OUT脚，3-IN脚连接芯片U10的3-VO脚，3-IN脚连接电容C29到地；

芯片U14具有3-IN脚、1-GND脚、2-OUT脚和4-OUT脚，3-IN脚串接电阻R25连接到芯片U10的3-VO脚，3-IN脚连接电容C32、C33到地，2-OUT脚、4-OUT脚连接在一起并接电容C30、C31到地。

参见图4，本实施例中，所述模拟数据采集模块1包括芯片U3、芯片U4、芯片U5、芯片U6、芯片U20和芯片U21；

芯片U3具有1-CH1+脚、2-CH1-脚、3-VSS脚、4-CH2+脚、5-CH2-脚、6-VDD脚、7-SDA脚、8-SCL脚、9-ADR0脚和10-ADR1脚；4-CH2+脚和5-CH2-脚悬空，2-CH1-脚和3-VSS脚短接后接地，6-VDD脚接AVCC_3.3，1-CH1+脚接芯片U4的6-0UT脚，9-ADR0脚和10-ADR1脚短接后接AVCC_3.3，7-SDA脚接中央处理器U1的140引脚，8-SCL脚接中央处理器U1的的139引脚；

芯片U4具有2-IN+脚、4-V-脚、6-0UT脚、1-悬空、8-悬空、5-悬空、3-IN-脚和7-V+脚，模拟信号AD1 CH1+并接二极管D1和电阻R8到地，模拟信号AD1 CH1+再串接电阻R5和电阻R6到3-IN-脚，3-IN-脚并接电容C2到地，7-V+脚接AVCC_3.3并串接电容C1到电阻R5，4-V-脚接地，6-0UT脚与2-IN+脚短接；

芯片U5具有1-CH1+脚、2-CH1-脚、3-VSS脚、4-CH2+脚、5-CH2-脚、6-VDD脚、7-SDA脚、8-SCL脚、9-ADR0脚、10-ADR1脚,4-CH2+脚和5-CH2-脚悬空，2-CH1-脚和3-VSS脚短接后接地，6-VDD脚接AVCC_3.3，1-CH1+脚接芯片U4的6-0UT脚，9-ADR0脚和10-ADR1脚短接后接AVCC_3.3，7-SDA脚接中央处理器U1的的140引脚，8-SCL脚接中央处理器U1的的139引脚；

芯片U6具有2-IN+脚、4-V-脚、6-0UT脚、1-悬空、8-悬空、5-悬空、3-IN-脚、7-V+脚，模拟信号AD2_CH1_+并接二极管D2和电阻R11到地，再串接R9和R10到3-IN-脚，3-IN-脚并接电容C5到地，7-V+脚接AVCC_3.3并串接电容C4到R10，4-V-脚接地，6-0UT脚与2-IN+脚短接；

芯片U20具有2-IN+脚、4-V-脚、6-0UT脚、1-悬空、8-悬空、5-悬空、3-IN-脚和7-V+脚，模拟信号AD3 CH1+并接二极管D22和电阻R55到地，模拟信号AD3 CH1+再串接电阻R54和电阻R53到3-IN-脚，3-IN-脚并接电容C50到地，7-V+脚接AVCC_3.3并串接电容C40到电阻R53，4-V-脚接地，6-0UT脚与2-IN+脚短接；

芯片U21具有1-CH1+脚、2-CH1-脚、3-VSS脚、4-CH2+脚、5-CH2-脚、6-VDD脚、7-SDA脚、8-SCL脚、9-ADR0脚、10-ADR1脚,4-CH2+脚和5-CH2-脚悬空，2-CH1-脚和3-VSS脚短接后接地，6-VDD脚接AVCC_3.3，1-CH1+脚接芯片U4的6-0UT脚，9-ADR0脚和10-ADR1脚短接后接AVCC_3.3，7-SDA脚接中央处理器U1的的140引脚，8-SCL脚接中央处理器U1的的139引脚。

参见图5，本实施例中，所述脉冲信号采集模块2包括芯片U8和芯片U25A；

芯片U8具有1-1A脚、2-1Y脚、3-2A脚、4-2Y脚、5-3A脚、6-3Y脚、7-GND脚，8-4Y脚、9-4A脚、10-5Y脚、11-5A脚、12-6Y脚、13-6A脚和14-VCC脚，14-VCC脚接VCC_3.3，7-GND脚接GND，1-1A脚接芯片U25A的16-C脚，3-2A脚接芯片U25A的14-C脚，5-3A脚接芯片U25A的12-C脚，9-4A脚接芯片U25A的10-C脚；

芯片U25A具有1-A脚，2-K脚，3-A脚，4-K脚，5-A脚，6-K脚，7-A脚，8-K脚，9-E脚，10-C脚，11-E脚，12-C脚，13-E脚，14-C脚，15-E脚和16-C脚，10-C脚串接电阻R22到VCC_3.3，12-C脚串接电阻R20到VCC_3.3，14-C脚串接电阻R18到VCC_3.3，16-C脚串接电阻R16到VCC_3.3，1-A脚串接电阻R17与二极管D6到2-K脚，3-A脚串接电阻R19与二极管D7到4-K脚，5-A脚串接电阻R21与二极管D8到6-K脚，7-A脚串接电阻R24与二极管D10到8-K脚。

参见图6，本实施例中，所述通讯模块9包括芯片U2，芯片Y1，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R7和电容C3；电阻R1接芯片U2的1-RST脚并接地，电阻R2接芯片U2的4-RXP脚，电阻R3接芯片U2的5-RXN脚，电阻R4接芯片U2的7-TXP脚，电阻R7接芯片U2的8-TXN脚，电容C3接芯片U2的36-RST1脚，芯片Y1接芯片U2的10-XI脚和11-XO脚，芯片U2的62-SDO脚接芯片U1的42-PA6脚，芯片U2的61-SDI脚接芯片U1的43-PA7脚，芯片U2的60-SCK脚接芯片U1的41-PA5脚，芯片U2的59-SCS脚接芯片U1的40-PA4脚，芯片U2的25-RDY脚接芯片U1的47-PB1脚，芯片U2的26-RST_OU脚接芯片U1的46-PB0脚，芯片U2的36-RST1脚接芯片U1的44-PC4脚，芯片U2的49-INT#脚接芯片U1的49-PF11脚。

参见图7，本实施例中，所述通讯模块9连接有RS485通讯接口，所述RS485通讯接口包括芯片U7，电阻R13、电阻R14、电阻R15，二极管D3、二极管D4、二极管D5，电容C16；

芯片U7具有1-VCC脚、2-GND脚、3-TXD脚、4-RXD脚、8-B脚、9-A脚、10-RGND脚，电阻R14接芯片U7的9-A脚，电阻R15接芯片U7的8-B脚，电阻R14接芯片U7的10-RGND脚并接大地，电容C16接芯片U7的10-RGND脚并接大地，二极管D3、二极管D4、二极管D5串接在一起，二极管D3与电阻R14串接在一起，二极管D5与电阻R15串接在一起，芯片U7的1-VCC脚接VCC_3.3，芯片U7的2-GND脚接GND，芯片U7的3-TXD脚和4-RXD脚接U1的36-PA2脚和37-PA3脚。

参见图8，本实施例中，所述通讯模块9连接有RS232通讯接口，所述RS232通讯接口包括芯片U9，电容C20、电容C21、电容C19、电容C22、电容C23；

芯片U9具有1-C1+脚、2-V+脚、3-C1-脚、4-C2+脚、5-C2-脚、6-V-脚、7-DOUT2脚、8-RIN2脚、9-ROUT2脚、10-DIN2脚、11-DIN1脚、12-ROUT1脚、13-RIN1脚、14-DOUT1脚、15-GND脚和16-VCC脚，电容C19接芯片U9的1-C1+脚和3-C1-脚，电容C20接U9的16-VCC脚并接地，电容C22接芯片U9的4-C2+脚和5-C2-脚，7-DOUT2脚、8-RIN2脚、9-ROUT2脚、10-DIN2脚悬空，电容C21接芯片U9的2-V+脚并接地，电容C23接芯片U9的6-V-脚并接地，芯片U9的15-GND脚接地，16-VCC脚接NVCC_3.3，芯片U9的11-DIN1脚和12-ROUT1脚接中央处理器芯片U1的101-PA9脚和102-PA10脚。

本发明实施例中，基于井口静态压力数据和动态压力数据，使用静压、动压(动态压力)一体化变送器采集相关原始信号，通过数据采集分析处理器(RTU)和内置的静压、动压一体化智能分析算法形成初步分析结果，并将初步分析结果上传至上位机综合管理平台，管理平台结合单井生产状态(特殊情况兼顾电机电流、抽油机载荷等)以及进站压力变化等信息综合判断，实现单井管道实时在线泄漏监测。

压力传感器采集输油管道首末点的静态、动态原始信号，通过信号电缆将信号输送给模拟数据采集模块1，中央核心处理模块8将采集上来的管道波动信号进行分析，并将分析结果通过通讯模块9上传到上位机，上位机对传送上来的分析结果结合系统其它上传的信息进行综合分析判断，实时监测单井输油管道的运行状态，一旦有泄漏事件发生，通过人机交互界面发出声光报警，提示单井输油管道有泄漏事件发生，同时给出泄漏点在单井输油管道的相对位置。

本发明模拟数据采集模块1与第一防雷模块3连接，模拟数据采集模块1用于采集油田单井输油管道运行状态模拟信号；第一防雷模块3用于对油田单井输油管道运行状态模拟信号进行信号防雷；脉冲信号采集模块2与第二防雷模块4连接，脉冲信号采集模块2用于采集进行油田单井输油管道泄漏分析的数字信号；第二防雷模块4用于对油田单井输油管道泄漏分析的数字信号进行信号防雷；滤波处理模块5与第一防雷模块3连接，滤波处理模块5用于对信号防雷处理后的运行状态模拟信号进行滤波；AD转换模块7与滤波处理模块5连接，AD转换模块7用于滤波后处理的运行状态模拟信号转换为数字信号；光电隔离模块6与第二防雷模块4连接，光电隔离模块6用于对油田单井输油管道泄漏分析的数字信号进行隔离；中央核心处理模块8与AD转换模块7连接，中央核心处理模块8还与光电隔离模块6连接，中央核心处理模块8用于对采集上的运行状态模拟信号和泄漏分析的数字信号进行分析处理；通讯模块9与中央核心处理模块8连接，通讯模块9用于对中央核心处理模块8分析处理的报警信息进行传送。本发明中模拟数据采集模块1采集油田单井输油管道运行状态模拟信号，静态压力、动态压力、单井工作状态等；第一防雷模块3和第二防雷模块4采用10KV防浪涌保护；滤波处理模块5将采集上来的压力信号分成高、中、底三个频段进行滤波；光电隔离模块6将单井的已有数字信号接收并与泄漏监测处理装置隔离；AD转换模块7将滤波处理模块5处理的信号转换为数字信号交给中央核心处理模块8；中央核心处理模块8具备高速高精度处理能力，通过内置的单井集输管道泄漏监测一体化核心算法和参数，对采集上来的单井管道相关动态数据进行智能分析，一旦管道发生泄漏事故，该装置将发出报警信息，并通过通讯模块9将报警信息根据甲方通讯链路的接口要求传送给相关的接收平台。

在本发明技术方案之前，用户主要通过井口安装的压力变送器的压力值波动大小设定一个简单的高低限报警，来判断管道的状态，由于单井集油管道众多，单井井口压力波动变化大，这时高低限报警的阈值设置非常大，就导致了管道已发生泄漏而无报警信息，要么报警阈值设置较低，就会不停的发出压力超限报警，大量的报警信息让管理人员很难判断出那是泄漏报警，靠人员分析数据基本不可能实现；本发明解决了单井输油管道在生产过程中无配套有效技术手段对管道泄漏事故进行在线监测和准确报警的现状，提高单井输油管道安全生产管理力度、水平；本发明安装涉及仪表数量少，链路简单，便于部署，维护量底，报警准确率高，经济实用，具有很大的推广价值。通过近两年的现场实验改进及论证，本技术方案能够对单井集油管道上80％以上的泄漏事件准确报警，非泄漏报警的无效报警率降低到了90％(相对于简单的压力高低限报警)。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。