一種基于單片機的石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種數(shù)據(jù)檢測器，特別涉及一種基于單片機的石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當今世界，能源是一個炙手可熱的話題，石油作為一種不可再生能源，也許有一天會被別的能源代替，但就目前情況而言，在很多領(lǐng)域是很難被別的能源代替。而石油管道泄漏又無疑是一個很讓人非常頭疼的問題。石油管道的泄漏往往是由于管道本身的老化，酸堿腐蝕，或者別的自然因素引起的，在泄漏發(fā)生的一瞬間就監(jiān)測到漏油的發(fā)生，從而馬上給出相應(yīng)的措施，因而，隨時監(jiān)測輸油管道的各種數(shù)據(jù)就能夠在泄漏發(fā)生時候給出相應(yīng)的信號，便于管道的自動化管理。
[0003]我國的輸油管道系統(tǒng)是非常的龐大的，與此同時，帶來的運行維護也就變得比較復(fù)雜，維護如此龐大的管道系統(tǒng)，帶來的所需要的耗費的人力物力非常的巨大?？紤]到引進各種探傷設(shè)備極其昂貴的價格，而且人員培訓以及設(shè)備維修和易損件的后備供應(yīng)都成問題。因此，設(shè)計出石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，在對管道本身有可能會發(fā)生的泄漏事故進行自動化監(jiān)測，這不僅可以節(jié)省了諸多的開支，而且還能夠?qū)斢凸艿赖陌踩\營起到非常大的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種可以對輸油管道進行泄漏監(jiān)測，實現(xiàn)對輸油管道網(wǎng)絡(luò)的管理的系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種基于單片機的石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，其組成包括數(shù)據(jù)采集模塊、傳感器、數(shù)據(jù)存儲模塊、通信接口模塊、人機界面模塊，通過建立管道檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)全自動的檢測與定位。
[0007]所述的一種基于單片機的石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于硬件部分采用了C8051F320型單片機，集成USB控制芯片和A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0008]所述的一種基于單片機的石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于軟件部分包括系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集部分、USB與上位機通信部分和數(shù)據(jù)存儲部分四個部分，其中，壓力傳感器模擬量通過51單片機內(nèi)集成的A/D轉(zhuǎn)換送至單片機，單片機通過USB控制器將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)送至PC機。
[0009]通過建立管道檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動的檢測與定位，保證了石油管道的正常運行。
[0010]軟件是在硬件的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的。硬件部分設(shè)計按功能主要分為USB接口部分設(shè)計、數(shù)據(jù)采集部分設(shè)計、單片機控制部分設(shè)計、編程調(diào)試接口和數(shù)據(jù)存儲部分設(shè)計。由于采用C8051F320型單片機，集成了 USB控制芯片和A/D轉(zhuǎn)換電路。所以主要設(shè)計都集中在存儲電路和單片機電路的設(shè)計上。
[0011]各部分電路功能如下:
[0012]USB接口部分，通過USB傳輸協(xié)議，實現(xiàn)單片機與上位機的通信。
[0013]數(shù)據(jù)采集部分，通過單片機內(nèi)部集成的A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，對信號進行計算和處理。
[0014]數(shù)據(jù)存儲部分，將經(jīng)過計算和處理的最終結(jié)果，保存到AT49BV642型FLASH中。
[0015]C2調(diào)試接口電路，實現(xiàn)對單片機的編程、調(diào)試工作。
[0016]軟件部分分為系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集部分、USB與上位機通信部分和數(shù)據(jù)存儲部分四個主要部分分別進行設(shè)計。其中，壓力傳感器模擬量通過51單片機內(nèi)集成的A/D轉(zhuǎn)換送至單片機，單片機內(nèi)自帶16KB的Flash,本設(shè)計又外接了一個16MB的Flash存儲芯片,通過I/O 口傳送數(shù)據(jù)。單片機通過USB控制器將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)送至PC機。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0018]利用C8051F320單片機為核心處理器，使得整體系統(tǒng)造價降低，有利于推廣。
[0019]實現(xiàn)了對輸油管道進行泄漏監(jiān)測和對輸油管道網(wǎng)絡(luò)的管理，使用的是壓力傳感器裝置，上位機給出泄漏信號，因此方便于智能化管理，可以提高輸油管道的自動化管理水平。
【附圖說明】
[0020]圖1管道監(jiān)測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖2泄漏檢測流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:
[0023]一種基于單片機的石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，其組成包括數(shù)據(jù)采集模塊、傳感器、數(shù)據(jù)存儲模塊、通信接口模塊、人機界面模塊，通過建立管道檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)全自動的檢測與定位。
[0024]其特征在于硬件部分采用了 C8051F320型單片機，集成USB控制芯片和A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0025]其特征在于軟件部分包括系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集部分、USB與上位機通信部分和數(shù)據(jù)存儲部分四個部分，其中，壓力傳感器模擬量通過51單片機內(nèi)集成的A/D轉(zhuǎn)換送至單片機，單片機通過USB控制器將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)送至PC機。
[0026]結(jié)合圖1，圖1為管道監(jiān)測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明的系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、傳感器、數(shù)據(jù)存儲模塊、通信接口模塊、人機界面模塊等。通過建立管道檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動的檢測與定位，保證了石油管道的正常運行。
[0027]在本設(shè)計主要由硬件部分和軟件部分兩部分構(gòu)成。軟件是在硬件的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的。硬件部分設(shè)計按功能主要分為USB接口部分設(shè)計、數(shù)據(jù)采集部分設(shè)計、單片機控制部分設(shè)計、編程調(diào)試接口和數(shù)據(jù)存儲部分設(shè)計。由于采用C8051F320型單片機，集成了 USB控制芯片和A/D轉(zhuǎn)換電路。所以主要設(shè)計都集中在存儲電路和單片機電路的設(shè)計上。
[0028]各部分電路功能如下:
[0029]1、USB接口部分，通過USB傳輸協(xié)議，實現(xiàn)單片機與上位機的通信。
[0030]2、數(shù)據(jù)采集部分，通過單片機內(nèi)部集成的A/D轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，對信號進行計算和處理。
[0031]3、數(shù)據(jù)存儲部分，將經(jīng)過計算和處理的最終結(jié)果，保存到AT49BV642型FLASH中。
[0032]4、C2調(diào)試接口電路，實現(xiàn)對單片機的編程、調(diào)試工作。
[0033]結(jié)合圖2，圖2為系統(tǒng)泄漏檢測流程圖。首先可以將軟件的編程分為四個小的模塊
[0034]要將兩端壓力傳感器采集到的信號傳到上位機，因此，需要設(shè)計出通信模塊。
[0035]要將管道參數(shù)錄入，因此，需要設(shè)計出參數(shù)設(shè)置模塊。
[0036]要對泄漏指標的計算以及泄露點位置的確定，因此，需要設(shè)計出泄漏檢測模塊。
[0037]要對采集到的數(shù)據(jù)進行存儲，因此，需要設(shè)計出數(shù)據(jù)管理模塊。
【主權(quán)項】
1.一種基于單片機的石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，其組成包括數(shù)據(jù)采集模塊、傳感器、數(shù)據(jù)存儲模塊、通信接口模塊、人機界面模塊，通過建立管道檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)全自動的檢測與定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機的石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于硬件部分采用了 C8051F320型單片機，集成USB控制芯片和A/D轉(zhuǎn)換電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機的石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于軟件部分包括系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集部分、USB與上位機通信部分和數(shù)據(jù)存儲部分四個部分，其中，壓力傳感器模擬量通過51單片機內(nèi)集成的A/D轉(zhuǎn)換送至單片機，單片機通過USB控制器將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)送至PC機。
【專利摘要】一種基于單片機的石油管道數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，其組成包括數(shù)據(jù)采集模塊、傳感器、數(shù)據(jù)存儲模塊、通信接口模塊、人機界面模塊，通過建立管道檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)全自動的檢測與定位?？梢詫斢凸艿肋M行泄漏監(jiān)測，實現(xiàn)對輸油管道網(wǎng)絡(luò)的管理，通過建立管道檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動的檢測與定位，保證了石油管道的正常運行。硬件部分設(shè)計按功能主要分為USB接口部分設(shè)計、數(shù)據(jù)采集部分設(shè)計、單片機控制部分設(shè)計、編程調(diào)試接口和數(shù)據(jù)存儲部分設(shè)計。由于采用C8051F320型單片機，集成了USB控制芯片和A/D轉(zhuǎn)換電路。
【IPC分類】F17D5-06, F17D5-02
【公開號】CN104676255
【申請?zhí)枴緾N201310616097
【發(fā)明人】苗惠, 李冠一, 王濱
【申請人】哈爾濱功成科技創(chuàng)業(yè)投資有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月27日