基于LabVIEW的輸油管道泄漏實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā).pdf

1、輸油管道發(fā)生泄漏不僅會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)造成十分嚴(yán)重的環(huán)境污染，所以研究和開(kāi)發(fā)一套有效的輸油管道泄漏檢測(cè)及定位系統(tǒng)具有重要的意義。本文以LabVIEW為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，結(jié)合傳感器技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和通信技術(shù)，設(shè)計(jì)研發(fā)了輸油管道泄漏實(shí)時(shí)檢測(cè)及定位系統(tǒng)。
　　本文通過(guò)對(duì)一些常見(jiàn)的管道泄漏檢測(cè)方法的研究，對(duì)比各類(lèi)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合大慶油廠現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，提出了壓力流量聯(lián)合判別法和負(fù)壓波法檢測(cè)管道泄漏的技術(shù)。首先，本文對(duì)負(fù)

2、壓波的定位原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，由于在復(fù)雜的工況下通過(guò)負(fù)壓波法對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行泄漏檢測(cè)，容易出現(xiàn)誤報(bào)的情況，所以系統(tǒng)先通過(guò)壓力流量聯(lián)合判別法判斷系統(tǒng)是否發(fā)生泄漏，確定泄漏發(fā)生時(shí)，再通過(guò)負(fù)壓波法對(duì)泄漏點(diǎn)定位。接下來(lái)本文還介紹和解決了系統(tǒng)搭建過(guò)程中的一些關(guān)鍵性的技術(shù)問(wèn)題，包括使用無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)搭建數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)中兩個(gè)站點(diǎn)時(shí)間同步問(wèn)題和負(fù)壓波波速的計(jì)算方法和修正公式等。其中，同步問(wèn)題的解決是通過(guò)軟件方法實(shí)現(xiàn)的，將其中一個(gè)站點(diǎn)的系統(tǒng)時(shí)間加上數(shù)據(jù)

3、傳輸過(guò)程中的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)來(lái)對(duì)另外一個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)校時(shí)，完成兩個(gè)站點(diǎn)的時(shí)間同步，該方法同傳統(tǒng)的GPS授時(shí)儀授時(shí)方法相比，雖然沒(méi)有它的同步精度高，但完全能達(dá)到系統(tǒng)的同步精度要求，同時(shí)又可以降低系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本。關(guān)于負(fù)壓波波速的計(jì)算方法和改進(jìn)，本文通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)給出了負(fù)壓波波速同溫度的數(shù)學(xué)關(guān)系式，最后通過(guò)介紹原油溫度沿管線的變化規(guī)律，建立了負(fù)壓波波速公式的線性修正模型，提高泄漏點(diǎn)的定位精度。
　　在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)處理部分對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起著決定

4、性的作用，影響著對(duì)泄漏事件的判別準(zhǔn)確性和泄漏點(diǎn)的定位精度。由于小波分析在處理非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)上比傳統(tǒng)的傅里葉變換有著巨大的優(yōu)勢(shì)，所以本系統(tǒng)采用小波分析方法完成信號(hào)的分析和處理。在小波分析理論中本文采用小波閾值去噪法對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理，通過(guò)對(duì)比常用的Symlets小波系和Daubechies小波系的去噪效果，找到了最佳的小波去噪方法。算法的軟件實(shí)現(xiàn)是通過(guò)LabVIEW調(diào)用Matlab數(shù)據(jù)信號(hào)分析處理工具箱完成的，主要有信號(hào)濾波處理和特征點(diǎn)的