基于hart通讯输油管道泄漏检测地研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或

2、机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要实时管道泄漏检测系统是输油管线安全投产不可或缺的技术要素。经过多年的研究与实践，国内的泄漏检测技术已经取得了长足的发展，出现了很多泄漏检测技术。但在实时泄漏检测方面，现有的技术方案仍然不能满足应用需求。系统的泄漏检测灵敏度是制约其性能的一个很大因素。研究发现，泄漏检测系统中所用压力变送器的量程往往要大于现场压力变化范围，而量程越大则变送器的输出灵敏度就越低。本文从压力变送器检测灵敏度出发，首次将HART通讯应用于泄漏检测研究中，提出了

3、一种基于HART通讯的泄漏检测技术。该技术能够使压力变送器保持较小量程，并根据实时压力值适当调整其测量零点，从而获得很高的输出灵敏度。结合HART协议知识，具体分析了HART通讯在本应用中的实现。在课题组原有系统基础上，重新设计了一套泄漏检测系统，完成了检测系统硬件设计、软件设计以及HART协议转换器设计。先后进行了实验室实验和现场模拟泄漏实验，实验结果证明了基于HART通讯泄漏检测方法的有效性与可行性。在国内某输油管道上的试运行结果表明系统能够稳定可靠工作，其检测微小压力变化的能力得到了很大提高，有望获得更好的泄漏检测效果。关键词：泄漏检测HART协议检测灵敏度量程

4、ABSTRACTReal-timepipelineleakdetectionsystemisanessentialtechnologyelementforpipelinestosafelygoingintooperation.Afteryearsofresearchandpractice,domesticleakdetectionhasmadeconsiderabledevelopmentwiththeemergenceofanumberofleakdetectiontechnologies.However,Inreal-timeleakdetectionarea,e

5、xistingtechnicalsolutionsstillcannotmeetapplicationrequirements.Theleakdetectionsensitivityofthesystemisakeyfactorinrestrictingitsperformance.Itisobservedthatthemeasuringrangeoffieldpressuretransmittertendtobegreaterthanfieldpressurerange.Thelargerthemeasuringrange,thesmallertheoutputse

6、nsitivity.Withthepurposeofimprovingtransmitter’soutputsensitivity,aHARTcommunicationbasedleakdetectiontechnologyisproposed,whichisthefirsttimeHARTbeingusedinleakdetection.Thistechniqueenablespressuretransmitterstomaintainasmallrange,toadjustitsmeasuringzero-pointaccordingtoreal-timepres

7、sure,thustoobtainahighoutputsensitivity.WithHARTspecifications,theHARTcommunicationrealizationinthisapplicationisdiscussed.Basedonteam’soriginalleakdetectionsystem,anewsystemisdesigned,includingitshardwaredesign,softwaredesignandHARTprotocolconverterdesign.Anumberofexperimentsa