管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)。包括沿管道方向設(shè)置的若干陰極電位采集系統(tǒng)、若干干擾信息采集系統(tǒng)、電源管理系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種通過對管道各種干擾信息的選擇性采集，同時(shí)通過與陰極電位信息的采集，來正確、及時(shí)的有效的對管道進(jìn)行監(jiān)測，從而可以在管道正在發(fā)生破壞還沒有造成泄漏之前發(fā)出預(yù)警信息，管理人員可以及時(shí)趕到出事現(xiàn)場制止破壞的繼續(xù)，能夠有效地遏制管道破壞事件的發(fā)生。
【專利說明】管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)，特別是涉及石油、天然氣輸送領(lǐng)域的防盜檢測預(yù)警。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的長輸天然氣、石油管道鋪設(shè)距離已經(jīng)數(shù)十萬公里。近年來，油氣管道被第三方破壞的形勢非常嚴(yán)峻，已成為威脅油氣長輸管道安全的首要因素。其中人為的主要破壞方式是打孔盜油，當(dāng)發(fā)生打孔盜油情況后，不僅造成了油品失竊的損失，而且造成管道腐蝕破壞縮短管道使用壽命。更嚴(yán)重的是油品泄露噴出造成人員傷亡的嚴(yán)重后果，并且造成嚴(yán)重的環(huán)境污染及環(huán)境治理損失。
[0003]管道運(yùn)營單位為維護(hù)油氣管道的完整性和防止第三方破壞，逐步在管道上應(yīng)用一些技術(shù)防范手段來保障管道的安全運(yùn)行，相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)現(xiàn)狀如下:
O瞬態(tài)負(fù)壓波法輸油管線泄漏實(shí)時(shí)監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng):
該方法發(fā)生較嚴(yán)重泄漏才能報(bào)警，而且管道輸油壓力本身波動(dòng)大時(shí)無法正常工作。
[0004]2)壓力流量聯(lián)合判別法管道泄漏報(bào)警系統(tǒng):
該方法發(fā)生較嚴(yán)重泄漏才能報(bào)警，管線因地形落差大時(shí)無法工作的問題很突出。
[0005]3)基于光纖光柵傳感技術(shù)的管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng):
該方法必須在埋設(shè)管道時(shí)同溝鋪設(shè)專用光纖，并采用價(jià)格高昂的專用傳感器和處理器，安裝、使用成本高昂，而且無法應(yīng)用于沒有光纖的老管線。
[0006]以往的系統(tǒng)都是以檢測泄漏為主，所以管理部門在長期實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，它們最大的缺陷一是報(bào)警不及時(shí)，反應(yīng)遲滯，往往是泄漏事故發(fā)生了很長時(shí)間，已經(jīng)造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失才報(bào)警；二是以往的系統(tǒng)只能在管道通過平川地帶使用，如果管道在上下山地形落差很大，壓力和流量不穩(wěn)定或停運(yùn)無壓力和流量時(shí)，其報(bào)警功能就失去了作用；三是社會(huì)上的不法分子在管道上接分支、安裝閥門，采取小流量偷油手法時(shí)以往的報(bào)警系統(tǒng)就無法正常報(bào)警；四是經(jīng)常把正常的農(nóng)田作業(yè)、工程建設(shè)等活動(dòng)當(dāng)做報(bào)警信息，管理人員疲憊不堪。
[0007]管道的破壞往往具有一定的突發(fā)性，當(dāng)破壞活動(dòng)發(fā)生時(shí)，原有的技術(shù)很難迅速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)破壞行為，也很難確定被破壞位置，實(shí)際使用效果都有很多問題和局限性，并不盡人意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對上述缺陷，目的在于提供一種通過對管道各種干擾信息的選擇性采集，同時(shí)通過與陰極電位信息的采集，來正確、及時(shí)的有效的對管道進(jìn)行監(jiān)測，從而可以在管道正在發(fā)生破壞還沒有造成泄漏之前發(fā)出預(yù)警信息，管理人員可以及時(shí)趕到出事現(xiàn)場制止破壞的繼續(xù)，能夠有效地遏制管道破壞事件的發(fā)生。
[0009]為此本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括沿管道方向設(shè)置的若干陰極電位采集系統(tǒng)、若干干擾信息采集系統(tǒng)、電源管理系統(tǒng)和信號發(fā)送系統(tǒng)；
所述陰極電位采集系統(tǒng):包括和管道連接的陰極電位測試樁，陰極電位測試樁通過陰極電位調(diào)整器、陰極電位ADC轉(zhuǎn)換器連接至處理器；
所述干擾信息采集系統(tǒng):包括和管道連接的干擾拾取儀，干擾拾取儀通過信號放大器連接至干擾信號選擇器，干擾信號選擇器通過干擾信號ADC轉(zhuǎn)換器連接至處理器；
所述電源管理系統(tǒng)，包括電源、電源管理器，電源管理器多路輸出，分別連接至陰極電位采集系統(tǒng)、干擾信息采集系統(tǒng)和處理器。
[0010]所述相鄰的干擾信息采集系統(tǒng)形成一平衡傳輸模塊。
[0011]所述處理器為超低功耗MPU。
[0012]所述電源管理器分別連接至:信號放大器、處理器、收發(fā)器和陰極電位測試樁。
[0013]所述陰極電位測試樁具備以下結(jié)構(gòu):
樁體側(cè)面設(shè)有充電口，樁體內(nèi)設(shè)有延伸至充電口處的充電線，該充電口形成一防水結(jié)
構(gòu)；
樁體內(nèi)設(shè)一和信號發(fā)送系統(tǒng)通信的天線，樁體上部開設(shè)一凹槽，天線延伸至此凹槽內(nèi)，凹槽處在沿信號傳輸方向的兩側(cè)設(shè)防信號衰減蓋板。
[0014]所述防水結(jié)構(gòu)為從樁體外部往樁體內(nèi)先開設(shè)一外凹槽，然后外凹槽上翻形成一內(nèi)凹槽，所述充電線的充電接頭從內(nèi)凹槽處微伸出。
[0015]所述樁體下部設(shè)有容置天線、充電線極信號線的安放槽。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:1)本發(fā)明包括兩套信息監(jiān)測系統(tǒng)，分別是干擾信息采集系統(tǒng)和陰極電位采集系統(tǒng)，通過兩套系統(tǒng)的互相結(jié)合，本發(fā)明較傳統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)，能更加全面、準(zhǔn)確、有效的對管道進(jìn)行全面的監(jiān)測，從而有效的制管道破壞事件的發(fā)生；
2)本發(fā)明為兩套系統(tǒng)提供電源管理系統(tǒng)，因?yàn)楸景l(fā)明的信息監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置在地下，為了使系統(tǒng)能長期的保持在工作狀態(tài)，本發(fā)明通過電源管理系統(tǒng)對各個(gè)部件進(jìn)行節(jié)電管理，降低各部件的耗電；同時(shí)可以根據(jù)情況對各部件進(jìn)行充電，從而在最大限度節(jié)能的情況下保證其始終能保持正常的工作狀態(tài)；
3)本發(fā)明的陰極電位測試樁在原來信號線存在的基礎(chǔ)上，增加了充電線及天線，充電線的存在為陰極電位測試樁充電提供了便利條件；天線的存在則能使信號實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化傳輸，而不需要像傳統(tǒng)需要人工定期采集，提高了工作效率，同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和精確性；
4)本發(fā)明的陰極電位測試樁采用了防水結(jié)構(gòu)，能有效阻止水的進(jìn)入，從而保證陰極電位采集系統(tǒng)的安全；
5)本發(fā)明的陰極電位測試樁設(shè)置安放槽，這樣在其運(yùn)輸過程中可以將天線、充電線、信號線等放入，從而避免了其因發(fā)生磕碰而損傷，同時(shí)有效的利用了空間，降低了運(yùn)輸成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的原理框圖。
[0019]圖3為本發(fā)明陰極電位測試樁的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為圖3的側(cè)視圖。[0021]圖5為圖3的俯視圖。
[0022]圖中I為樁體、2為外凹槽、3為內(nèi)凹槽、4為充電線、5為天線、6為防信號衰減蓋板、7為安放槽。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明包括沿管道方向設(shè)置的若干陰極電位采集系統(tǒng)、若干干擾信息采集系統(tǒng)、電源管理系統(tǒng)和信號發(fā)送系統(tǒng)；
所述陰極電位采集系統(tǒng):包括和管道連接的陰極電位測試樁，陰極電位測試樁通過陰極電位調(diào)整器、陰極電位ADC轉(zhuǎn)換器連接至處理器；
所述干擾信息采集系統(tǒng):包括和管道連接的干擾拾取儀，干擾拾取儀通過信號放大器連接至干擾信號選擇器，干擾信號選擇器通過干擾信號ADC轉(zhuǎn)換器連接至處理器；
所述電源管理系統(tǒng)，包括電源、電源管理器，電源管理器多路輸出，分別連接至陰極電位采集系統(tǒng)、干擾信息采集系統(tǒng)和處理器；
所述信號發(fā)送系統(tǒng):包括和處理器雙向連接的收發(fā)器，收發(fā)器連接終端控制系統(tǒng)。
[0024]所述相鄰的干擾信息采集系統(tǒng)形成一平衡傳輸模塊。
[0025]所述處理器為超低功耗MPU。
[0026]所述電源管理器分別連接至:信號放大器、處理器、收發(fā)器和陰極電位測試樁。
[0027]所述陰極電位測試樁具備以下結(jié)構(gòu):
樁體I側(cè)面設(shè)有充電口，樁體I內(nèi)設(shè)有延伸至充電口處的充電線4，該充電口形成一防水結(jié)構(gòu)；
樁體I內(nèi)設(shè)一和信號發(fā)送系統(tǒng)通信的天線5，樁體I上部開設(shè)一凹槽，天線5延伸至此凹槽內(nèi)，凹槽處在沿信號傳輸方向的兩側(cè)設(shè)防信號衰減蓋板6。
[0028]所述防水結(jié)構(gòu)為從樁體I外部往樁體I內(nèi)先開設(shè)一外凹槽2，然后外凹槽2上翻形成一內(nèi)凹槽3，所述充電線4的充電接頭從內(nèi)凹槽3處微伸出。
[0029]所述樁體I下部設(shè)有容置天線5、充電線4極信號線的安放槽7。
[0030]所述信號發(fā)送系統(tǒng)包括若干子站和一主站，各子站分別和對應(yīng)的包括陰極電位采集系統(tǒng)、干擾信息采集系統(tǒng)通信，各子站與主站形成通信。
[0031]本發(fā)明的工作過程為:首先根據(jù)實(shí)際情況決定是否需要使陰極電位采集系統(tǒng)、干擾信息采集系統(tǒng)同時(shí)投入工作，還是選擇其一進(jìn)入工作狀態(tài)；不需要的可以通過電源管理器對其進(jìn)行斷電操作，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)電管理。
[0032]干擾信息采集系統(tǒng):干擾拾取儀首先拾取干擾信息，然后將拾取到的干擾信息放大，接著通過干擾信號選擇器對信號進(jìn)行判斷，并通過ADC轉(zhuǎn)換器、MPU、通訊發(fā)送器發(fā)送至子站、主站，對采集到的信號進(jìn)行判斷，確定是否采取措施；本發(fā)明建立的平衡傳輸模塊，其起到的作用如下:當(dāng)?shù)孛嫔弦蚰撤N原因發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生干擾信號并被干擾拾取儀拾取時(shí)，因?yàn)槠胶鈧鬏斈K具有兩個(gè)極性相反的輸入端，且其受到的干擾信號數(shù)值相差不多，而極性相反，因而這種干擾信息被抵消，不需采取措施；而當(dāng)管道受到偷盜產(chǎn)生信號被干擾拾取儀拾取時(shí)，雖然極性相反有一部分被抵消，但是因?yàn)楦蓴_信號數(shù)值存在差異，故其還是會(huì)被傳輸出去，提醒養(yǎng)護(hù)人員進(jìn)行操作，因而平衡傳輸模塊的存在能更好的區(qū)分哪些信號應(yīng)引起重視。[0033]本發(fā)明的陰極電位采集系統(tǒng)內(nèi)置天線5，可直接將監(jiān)測到的信號通過天線5發(fā)送，本發(fā)明為了降低信號的衰減，在樁體I上部并不是完全采用信號衰減嚴(yán)重的混凝土等材料；而是在信號傳輸方向采用可減小信號衰減的材料制成，這樣陰極電位采集系統(tǒng)內(nèi)的信號能被比較真實(shí)的發(fā)送至終端的主站處理，為正確判斷提供了保證。
[0034]本發(fā)明的陰極電位采集系統(tǒng)設(shè)置充電線4并設(shè)置防水結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的防水結(jié)構(gòu)采用外凹槽2加上翻的內(nèi)凹槽3結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)形式的防水結(jié)構(gòu)簡單，且防水效果好。
[0035]本發(fā)明的陰極電位測試樁設(shè)置安放槽7，該安放槽7可設(shè)置若干隔板以便將天線
5、充電線4、信號線分類，以更好的進(jìn)行安置和拿取。
[0036]本發(fā)明設(shè)置若干子站和一主站，當(dāng)然也可不設(shè)置主站；如若設(shè)置子站，相鄰之間的距離可根據(jù)實(shí)際情況決定。
[0037]本發(fā)明的處理器選用超低功耗MPU，當(dāng)然也可選用其他形式的處理器。
【權(quán)利要求】
1.管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)，其特征在于，包括沿管道方向設(shè)置的若干陰極電位采集系統(tǒng)、若干干擾信息采集系統(tǒng)和電源管理系統(tǒng)； 所述陰極電位采集系統(tǒng):包括和管道連接的陰極電位測試樁，陰極電位測試樁通過陰極電位調(diào)整器、陰極電位ADC轉(zhuǎn)換器連接至處理器； 所述干擾信息采集系統(tǒng):包括和管道連接的干擾拾取儀，干擾拾取儀通過信號放大器連接至干擾信號選擇器，干擾信號選擇器通過干擾信號ADC轉(zhuǎn)換器連接至處理器； 所述電源管理系統(tǒng)，包括電源、電源管理器，電源管理器多路輸出，分別連接至陰極電位采集系統(tǒng)、干擾信息采集系統(tǒng)和處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)，其特征在于，所述相鄰的干擾信息米集系統(tǒng)形成一平衡傳輸模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器為超低功耗MPU。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)，其特征在于，所述電源管理器分別連接至:信號放大器、處理器、收發(fā)器和陰極電位測試樁。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)，其特征在于，所述陰極電位測試樁具備以下結(jié)構(gòu): 樁體側(cè)面設(shè)有充電口，樁體內(nèi)設(shè)有延伸至充電口處的充電線，該充電口形成一防水結(jié)構(gòu)； 樁體內(nèi)設(shè)一和信號發(fā)送系統(tǒng)通信的天線，樁體上部開設(shè)一凹槽，天線延伸至此凹槽內(nèi)，凹槽處在沿信號傳輸方向的兩側(cè)設(shè)防信號衰減蓋板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)，其特征在于，所述防水結(jié)構(gòu)為從樁體外部往樁體內(nèi)先開設(shè)一外凹槽，然后外凹槽上翻形成一內(nèi)凹槽，所述充電線的充電接頭從內(nèi)凹槽處微伸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管道信息監(jiān)測傳輸智能系統(tǒng)，其特征在于，所述樁體下部設(shè)有容置天線、充電線極信號線的安放槽。
【文檔編號】F17D5/06GK103672414SQ201310559407
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】董海龍, 張帥, 王明海 申請人:江蘇海創(chuàng)電氣科技有限公司