基于物联网技术的石油管道泄漏监测系统设计

更新时间：2020-02-15 18:27:14 大小：1M 上传用户：zhiyao6 查看TA发布的资源 标签：物联网单片机 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

石油是国家重要的经济建设资源和战略储备资源，然而石油管道的传输泄漏却是造成石油资源浪费的重要原因。我国东北地区作为国家重要石油产地，其传输管道网络十分庞大，面对一些新开采的油田和配套建设的石油管道，传统的复杂的管道泄漏检测系统无法展开使用，并且成本过高，因此亟待设计一种布设简单、系统能够自由重组和裁剪的石油管道泄漏检测系统。本文设计了一种基于物联网技术的石油管道泄漏检测系统，该系统采用基于负压力波的泄漏检测技术，使用单片机、温度传感器、压力传感器和流量传感器实现环境变量检测，通过GPS模块进行时钟授时和定位，采用3G通信技术进行信息的发送，采用太阳能电池板供电技术实现电源的自我供给。

论文首先对基于物联网的石油管道泄漏检测的相关技术进行分析介绍。分析了课题设计中使用到的关键技术，确定基于双压力传感器法可以高效、准确的实现泄漏检测和泄漏点定位；讨论了泄漏检测需要使用的GPS定位于对时技术、3G通信技术和太阳能电池板供电技术。分析了石油管道泄漏检测系统的总体设计，包括系统的总体需求分析，管道泄漏监控和报警中心的控制系统设计，绘制了控制系统的功能结构图，分析了每个功能的单元的具体工作。

论文重点讨论了石油管道泄漏检测单元的硬件和嵌入式软件设计。分析了传感器的选择和对应电路原理图设计，分析了3G无线传输模块额选择和电路设计、GPS模块的选择和电路设计。重点讨论了控制器的对比选择和控制器部分电路设计，确定了以MSP420单片机为主控制；对串口扩展电路、时钟电路、存储电路和系统的供电方案进行详细分析和设计，绘制了详细的原理图。在嵌入式软件的设计和分析方面，讨论了泄漏检测单元的主程序的功能，将主程序划分为温度采集、流量采集等5个子程序，并绘制了主程序流程图。讨论了温度采集子程序、流量采集子程序和压力采集子程序的设计，其中对温度采集采用了去最值取平均的方法，对流量采集采用M/T，提高了对温度和流量的采集精度，对压力采集使用了去最值和阈值判断的方法，实现了在泄漏检测单元实现对泄漏的初级判断。最后通过对比方式对本设计的石油管道泄漏监测系统进行测试，最终确定其参数检测准确，泄漏检测反应灵敏，满足实际使用要求。