输油管道泄漏定位算法研究与系统实现

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1、北京工商大学硕士学位论文摘要本论文结合国内外输油管道泄漏检测的历史和发展现状，借鉴成熟的理论，利用目前市场上先进的科学技术，结合自身的实际开发环境，在前期开发的石油管道泄漏监测系统的基础上对算法、通信、数据管理都作了相应的改善与优化，以便能够更好的适应现场的复杂环境。尤其是滤波方式以及泄漏定位算法的进一步研究和完善，使系统克服噪声的能力以及定位精度都有了不同程度的提高，这也是系统工作的关键所在。同时在通信和数据管理中引入多线程技术，使系统各个任务的并发、调度，任务之间的通信、同步等控制更协调，运行起来更便捷。泄漏监测系统包括两部分：下位机数据采集与处理

2、部分和上位机实时泄漏定位与管理系统部分。下位机采用研华工控系统ADAM一5510，将采集到的数据按照自定义的通讯协议通过RS232串口线、modem或网线传到上位机的监测系统。当管线上某点发生泄漏，管线上的压力、流量等信号会随之产生相应的变化，上位机的监测系统会立刻根’≮据这些信号变化的趋势判断泄漏，并根据原始数据对泄漏地点进行定位。下位机负责数据采集、数据初步处理以及与上位机的通信；上位机主要负责整个系统的管理与监控，并对下位机发送上来的数据进行分类管理。尤其对异常压力数据进行进一步的分析，确认是否发生泄漏。如果确认为发生泄漏，则对泄漏点进行定位，并

3、及时予以报警。在对系统的研究和开发过程中，重点对负压波泄漏检测与定位算法进行了理论研究与分析，尤其对定位公式需要的时间差寻找，即各站压力下降的拐点进行r比较深入的研究与分析。综合分析了几种寻找负压波拐点方法的利弊，根据泄漏定位要求快速、准确以及减少误报、漏报的特点，对前期的时问逆推算法进行了进一步研究与改善，实现了一套简单、实用的计算方法，即时间值直接逆推算法。该算法结合工程上的众多因素，考虑到定位的准确性、可行性以及简便性，是本系统进行泄漏检测与定位的关键。系统在冀东油田初步调试成功，使算法得到了实际验证。关键字：管道泄漏监测负压波定位多线程通信输油

4、管道泄漏定位算法研究与系统实现ABSTRACTCombininghistoryofdomesticandforeignoilpipelineleakdetectionandthedevelopmentpresentsituation，inordertoadaptlocalecomplexenvironment，wehavemadecorrespondingimprovementandoptimizationinalgorithm，communicationanddatamanagementbasedontheearliersystemIntheproc

5、essdevelopment，we‘studiedmanytheories、aboutleakdetection，someadvancedmarkettechnologies．atpresentandsomeengineeringpracticefactors．Wedidfurtheredresearchespeciallyinfilterwayandlocationofpipelineleakinordertomakethesystembetter．It’Sthekeypartofthepaper!Meanwhileweenteredintomult

6、i—threadtechnologyincommunicationanddatamanagementSOthateverydutyinthesystemcanworkmoreconvenient．Theleakdetectionsystemincludestwoparts：data-samplinganddealinginthenethercomputerandmanagingandmonitoringsysteminuppercomputer．AdoptingtheproductofAdvantech’SADAM-5510，thenethercomm

7、unicatedwiththeupperbyRS一232seriesport，MODEMornetworkfollowingthedefinedprotocolIfleakhappensinsomeplace，thepressureandfluxwouldchangecorrespondin91yThenetherisresponsiblefordata-sampling，datapreliminaryprocessing，andcommunicatingwithupper．Theuppertakeschargeofmanagementandmonit

8、oringoverallsystemItwouldcalTyonfurtheranalysis