采用无线局域网的输油管道泄漏检测系统的设计与实现

泄漏检测是输油管道正常和高效运行的保证,快速检测出管道泄漏的发生并准确确定泄漏点的位置,能够最大限度地减少经济损失和环境污染。本文阐述了无线局域网的基本概念、传输介质、技术标准及拓扑结构。针对输油管道的地理位置特点,尝试把无线局域网与输油管道泄漏检测相结合,旨在将输油管道泄漏检测提升到远程的网络环境,以极大提高泄漏检测的水平和时效性。提出了一个基于无线局域网的输油管道实时检测系统的解决方案,实现了检测点和厂区局域网的互联,并对方案中的数据采集、数据传输、泄漏检测和定位进行了详细讨论。对于输油管道泄漏,综合运用包括小波分析在内的多种信号处理方法,能够及时、准确地检测泄漏并定位泄漏点。现场应用表明,系统报警时间〈2min,定位误差小于被检测管道长度的1．5％。     

无线传感网络在管道输送监控系统中的应用研究

在国际上,管道输送是与铁路、公路、水运、航空并列的五大运输方式之一。作为一种特殊承压设备,其在石油、化工、冶金、电力等行业,以及城市燃气和供热系统中的应用越来越广。管道输送的介质容易泄漏,难以检测,如何保证管道输送系统的安全运行成为管道运输不可忽略的问题。结合管道输送的相关检测理论,提出了一种低成本、低功耗的基于无线传感器网络（WSN）技术的实时监测、实时报警的管道输送监控系统。经实验室局域网测试证明,该设计是可行的。     

基于PC104的输油管道泄漏检测定位系统

针对目前管道在线监测用电功率大、网络通信不稳定和系统时间不同一的缺陷,设计了一种基于嵌入式PC104的管道泄漏检测定位系统。应用GPS授时技术和局域网连接中心PC与远程监测终端,详细分析了其系统检测原理、硬件结构和软件设计方案。通过实际测试和应用表明:该系统运行稳定,低功耗,且保证了远距离数据传输的完整性、可靠性和实时性,能够对管道泄漏进行正确的识别,并做出准确的定位。     

基于信息融合的管道泄漏检测应用研究

基于目前已经在石油输送管道中应用的SCADA系统,将信息融合技术应用于管道泄漏检测系统中.该方法应用管道泄漏时的多种特征信号,采用最优加权融合算法将多元信息综合处理,扩展了时间和空间上的检测范围,提高了泄漏检测系统的灵敏度和可靠性.在实验室用水泵和不锈钢管道组成的水循环系统进行了模拟实验.     

基于负压波的管道泄漏检测与定位技术研究

管道输送因其具有独特的优点已经在各行各业中得到了广泛应用，但日益严重的泄漏问题不仅影响了管输的正常运行，也给人类的生命财产造成了极大的损失。探索一种有效的检测方法已经迫在眉睫。文章对基于负压波的管道泄漏检测与定位技术的方法进行了研究，说明了其优缺点，指出了基于负压波法的管道泄漏检测与定位结构模式识别系统具有很好的发展前景。     

基于CC1310的供水管道泄露检测定位系统设计

基于TI公司的无线通信芯片CC1310，设计和实现了一个低成本的供水管道无线泄露检测定位系统。该系统由传感器节点?集中器以及无线网关组成。其中传感器与集中器节点采用CC1310芯片实现，网关由ESP8266模块实现。检测数据由ESP8266模块传输到PC上位机，最后上位机对传感器节点与集中器的测量数据进行互相关性计算，并由此进行泄漏的判定与定位。初步的实验测试表明，该系统能够发现供水管道的泄漏状况，同时其定位能力也满足实际需求。     

基于分布式光纤传感的水下输气管道泄漏检测与定位分析

介绍了一种基于Sagnac/Mach-Zehnder混合干涉仪原理的分布式光纤传感水下输气管道泄漏检测及定位系统。在强干扰微小泄漏情况下,通过分布式光纤传感器获取由管道泄漏引起的光干涉信号,采用小波包方法对信号进行多层分解,提取小波包能量特征,用欧式距离法对管道泄漏与否进行聚类分析;对泄漏系统利用零点频率进行精确定位,并将基于零点频率的传统检测定位、经小波去噪和最小二乘曲线拟合处理后的检测定位及本文提出的检测定位三种方法进行对比分析,统计了系统虚警率（FAR）。实验结果表明,该系统能准确识别管道泄漏,本文提出的泄漏检测定位法虚警率最低,与经小波去噪和最小二乘曲线拟合处理后的检测定位法相比,虚警率降低了6.6%,提高了系统泄漏检测定位的可靠性。     

基于负压波法的输油管道泄漏检测定位系统

为实现对石油管道的泄漏进行检测并定位,简要分析了国内外输油管道泄漏检测定位方法及其应用现状,重点研究了负压波泄漏检测与定位算法在实际中的应用.尤其对负压波定位公式中需要的首、末站压力拐点的时间差,即各站压力下降的拐点寻找进行了比较深入的研究与分析.在此基础上设计了一套基于ADAM5510的泄漏检测系统,给出了系统的总体组成结构、各部分功能及软件设计思想.现场试验表明设计的泄漏检测与定位方法具有实用价值.     

基于光纤传感和小波变换的管道泄漏定位技术

研究了一种基于Sagnac光纤干涉仪原理的分布式光纤管道泄漏检测和定位技术,利用单模光纤作为分布式传感器,可以有效地检测管道沿线所发生的泄漏信息,并实现泄漏点定位。阐述了检测系统的组成和工作原理,分析了检测系统定位方法。采用小波阈值消噪对泄漏信号进行处理,可以有效地提高零点频率的辨识性。结果表明:该检测技术具有较高的测试灵敏度和定位精度。     

基于压力传感器的负压波法泄漏检测

着重讨论了采用负压波技术进行管道泄漏检测和定位技术,从理论上探讨了在管道泄漏情况下的管道运行状态,采用两个压力检测点对管道进行泄漏检测和定位.     

车载式铁路轨道巡检数据无线传输加密系统设计

车载式铁路轨道巡检数据在运行中传输中,随着传输数据量的增大,局域网络布局不合理的弊端体现,导致数据传输能力与安全性下降。设计一种车载式铁路轨道巡检数据无线传输加密系统。由车载设备、DMS、无线通信模块、数据接收天线以及数据接收装置搭建数据无线传输加密系统框架,采用多个无线AP构建成局域网络,与车载无线传输网络实时链接并进行铁路轨道巡检数据传输。在系统框架的支持下,分别对系统硬件与软件进行设计。系统硬件主要分为业务逻辑、数据解析和无线通信三个层次。系统软件主要是利用AES对巡检数据进行加密,并获得对应的数字签名,对已加密的数据进行无线网络传输。经系统应用试验证明,所设计系统具备良好的车载式铁路轨道巡检数据传输能力,且数据加密性能良好,传输速度快。     

基于协议分析的无线局域网入侵检测系统研究与设计

该文在深入分析了无线局域网中存在的安全问题的基础上,提出了一种基于协议分析的无线局域网入侵检测系统。该系统利用Winpcap函数库对无线传输数据进行捕获,然后利用数据解码模块对捕获到的数据包进行解码,最后检测分析模块对解码后的数据内容进行匹配,从而发现系统是否遭到入侵。     

在线载波检测的电力线缆无线保护系统

采用电力载波通信检测和无线信号传输实现对电力线缆的通断检测。载波模块按照一定间距分布,采用FSK和DSSS的调制传输信号,保证传输信号的抗干扰和传输距离,设计故障检测算法,实现了数据在电力线上分段可靠通信和通断检测。利用ZigBee无线通信模块建立局域网,每个检测点采用接力式轮询检测的方法,通过ZigBee节点发送数据。采用32位的ARM微控制器组成嵌入式无线网关,通过接入GPRS模块将公网数据传送到远程服务器,实现远程管理。     

基于模糊神经网络的管道泄漏检测方法研究

为了及时准确地检测管道泄漏,提出了一种基于模糊神经网络的管道泄漏检测的方法.首先以管道内流体在出口与人口之间的压力差与流量差信号作为网络输入,以泄漏的尺寸大小作为网络输出,构建了管道泄漏检测与泄漏尺寸估计的模糊神经网络结构,进而选取实际管道数据,对网络的参数进行离线训练,并得出网络权值.最后以借鉴某管道泄漏的部分先验知识建立模糊规则的基础上,通过仿真验明了方法在管道泄漏诊断中的有效性和可行性.     

管道泄漏监测的传感器网络中数据存取算法实现

针对管道泄漏和管网突发性的爆管,将自适应数据存取设计应用于管道流量泄漏监测中,数据存取是指生产者将感知数据按照策略存放在特定的位置上,消费者将查询请求按照对应策略路由到数据存放位置获得感兴趣的数据.首先依据生产者和消费者关系建模"一对一"、"多对一"、"多对多"模型来对存取代价进行分析.其次确定数据存放位置的自适应全局最优贪婪算法ODS和局部最优近似算法NDS以及最优数据传输模式.最后ODS和NDS通过自适应调整来减少数据存取能量消耗.实验表明NDS不仅节省能耗,而且在70%的情况下达到与ODS相同的效果.     

基于SCADA的输油管线泄漏监测系统

介绍了一套基于SCADA的输油管线泄漏监测系统，用自行研制的RTU不间断地采集管线压力、温度、流量等参数，通过通信网络进行数据传输，利用组态软件对管线状态进行监控。对于突发的原油泄漏，综合运用小波变换、相关分析等信号处理方法，能够及时、准确地检测并定位泄漏点。该系统已成功应用在实际输油管线上，并取得了良好的效果。     

基于大维数据驱动的油气管网泄漏监控模糊决策方法

输油管网状态量多及工艺复杂,难以建立精确的管网数学模型,为了能够实时监控管网的安全运行情况,本文提出一种基于大维数据驱动的管网泄漏监控模糊决策方法.首先利用管网现有的数据信息,在不对数据进行降维处理的情况下,从信息物理系统的角度出发,将油气管网的拓扑结构、阀门开度等管道物理数据以及压力、流量等运行信息数据结合起来对复杂管网系统建立数据驱动模型.然后基于大维随机矩阵谱理论,将得到的信息物理数据协方差矩阵谱分布及圆环率作为模糊决策的条件对管网运行情况进行判断.当管网拓扑发生动态变化时,提出的方法可以有效地解决误报率高的问题.最后通过仿真及实例的分析,可以证明所提出方法的有效性.     

数传电台与GPRS相结合的水厂遥控系统研究和设计

针对城镇水厂供水系统,采用数传电台与GPRS相结合的远程遥控方式,完成井群水泵控制及供水管网流量压力等相关参数采集和传输;此外,根据供水管网分布广、管线长、管道泄漏精确定位难的特点,提出负压力波-流量法诊断供水管网泄漏的方案,实现供水系统参数实时采集、处理、无线传输及远程监控等功能。