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《东北大学》 2015年
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基于物联网的油气管道监测预警关键技术设计和实现

孟令时  
【摘要】:随着我国油气业的快速发展,输油管线已经几乎遍布全国各省份。这些输油管线的总长度都已经达到12万公里,其本身的特性造成了诸多的安全隐患,例如输油管道崩裂,以及随之造成的油气泄漏,污染环境,甚至发生爆炸对人身安全有着极大的威胁。那么对输油管线进行安全隐患的监测已经成为油气业以及相关工程的重要课题。本文主要工作是基于抚顺石油长距离油气输送管线进行安全监测预警关键技术的研究并给出了相关方案的设计与实现。传统的安全检测主要是靠人力沿着油气管线逐一进行排查,这样做的缺点有:第一,由于管道沿线环境的限制,传统的检测手段只能检测一些巡线人员容易检测的地段线路,而对于复杂的地段无法监测;第二,检测过程中缺乏报警方法,仅仅是依赖于巡线人员的经验和操作,很容易遗漏管线隐患而造成事故。本文根据以上几点不足设计出了基于物联网的管道监测技术,该技术在物联网应用领域范围内,可做到监测而非检测的技术,即为预知安全隐患的发生,而非安全隐患发生后才去补救。长距离输油管线上会由于管道周围土壤环境的变化以及一些动物的不可预知的行为而导致管线破损,而这些外界因素会直接引起管线通电电位、断电电位、自腐蚀电位、交流电流、直流电流的变化。在时间应用中,这些变化都会有一定的容忍度,当超过这些容忍度后就极可能会发生泄漏等事故。那么我们就可以根据这些参数的变化阈值来提前预测安全隐患并及时的解决问题预防安全问题的发生。本文中使用的安全预警和检测技术的基本思想是通过在油气管道线路上部署大量的传感器节点,对管线数据进行实时的采集和传输。通过传感器节点采集到的数据首先进行数据的整合过滤最后通过GPRS(General Packet Radio Service)无线通信上传到服务器系统采集的数据传回服务器后,经过处理,以简单易懂的图表方式传送给检测人员所携带的ArcGIS(ESRI公司研发的基于地理信息系统的产品之一)服务器终端。假如处理过的数据检测出存在敏感数据即安全隐患数据,以明显的方式提醒终端佩戴人员,并且这种安全隐患数据会精确到发生隐患的具体节点,更加方便维修人员的管线维护。本文还提出一种交互方式,即检测人员在检测途中可以使用移动终端上传移动路线中的线路现状,传回服务器以便技术人员完善漏检线路,对安全监测提供更进一步的保障。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TP391.44;TN929.5;TE973.6

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