1 引 言
管道運輸以其*的經濟、便攜
現有的一些管道泄漏監(jiān)測方法或儀器設備還不能滿足對輸油管道進行準確監(jiān)測的要求，因此
本系統(tǒng)采用前后端機結構的主從式設計
2 對管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的要求
泄漏監(jiān)測的目的是減少泄漏物質損失及盡量杜絕泄漏物對人們生命財產和環(huán)境造成進一步危害
準確性 泄漏發(fā)生后
，能夠準確地測報出泄漏，不致因為操作失誤和設備故障等因素發(fā)出誤報警。實時性 理想的檢漏系統(tǒng)能夠在泄漏發(fā)生后，實時地監(jiān)測出泄漏的發(fā)生
。以便操作人員即刻采取行動，減少損失。定位精度高 長輸管道穿越距離長
，檢漏系統(tǒng)需能夠提供給操作人員準確的泄漏點位置，以使維修人員盡快到達漏油點，進行補封作業(yè)。易維護性 檢漏系統(tǒng)裝置維修調整容易
。3 管道泄漏監(jiān)測儀系統(tǒng)整機電路框圖
管道運行狀態(tài)監(jiān)測儀以數字處理芯片作為CPU，包括信號轉換電路
、A／D采集電路、數據顯示電路、實時時鐘電路、遠程通訊電路、與主計算機通訊的接口電路、聲光報警電路以及電源電路等。圖1是監(jiān)測儀整機電路框圖。為消除傳感器輸出的信號經長距離傳輸引入的干擾，信號轉換電路首先對信號進行濾波和放大。為消除系統(tǒng)共地給系統(tǒng)運行帶來的不穩(wěn)定因素，系統(tǒng)中采用高性能的隔離放大器AD202將被測信號與監(jiān)測儀進行隔離。AD202采用信號耦合變壓器使放大器輸入端與輸出端沒有電路，并能完成放大功能。AD202功耗小、精度高（zui大非線性度±0.025%）信號采集器組采集超聲波流量計的信號
管道狀態(tài)監(jiān)測儀以PC機為核心
總站定時詢問所有分站，從每一個分站收集各種和聲速有關的狀態(tài)參數
，收集到所有分站數據后，總站咨詢它內部的用于描述管道組態(tài)的拓撲程序，然后計算出zui后一分鐘流入和流出測量管段的標準體積，如不平衡超過預設的報警設置值，將發(fā)出泄漏報警。4 超聲波流量計管道運行監(jiān)測系統(tǒng)的軟件設計
整個系統(tǒng)軟件以Windows 2000作為平臺
，結合Matlab工具、高速數據采集卡動態(tài)鏈接庫的優(yōu)點，由軟件開發(fā)工具Microsoft.net完成各個功能模塊的調配控制和實現。系統(tǒng)軟件的模塊化設計如圖2所示。任務調度與管理程序是系統(tǒng)的核心管理模塊，主要利用操作系統(tǒng)的多任務性
，實現程序對整個系統(tǒng)任務進行調度。數據采集模塊主要利用高速數據采集卡對外部傳輸來的信號進行準確快速地采集，保證后續(xù)數據處理的實時性和準確性
。數據傳輸模塊利用VXD技術編程實現采集卡的虛擬儀器驅動程序
，提供了對DMA中斷和部分I／O的操作，主要完成將采集卡采集的數據轉換成可方便處理的二進制代碼文件和數據庫源文件。混沌算法處理模塊是整個系統(tǒng)的核心模塊
，利用理論研究中的混沌處理算法對信號進行分析處理，提取管道泄漏特征信息，提高判斷的靈敏度和可靠性，從而解決信號的處理與識別工作。顯示打印模塊利用Matlab強大的圖形顯示功能實時給出混沌振子的間歇混沌圖像和信號處理結果
，并可完成實時輸出。日志數據庫模塊完成數據的動態(tài)更新和復雜的查詢任務
，本系統(tǒng)使用的是微軟公司的數據庫管理系統(tǒng)MS SQL Sever 2000，用ADO進行配置數據庫、設置數據源，實現本系統(tǒng)的對數據庫訪問的實時的功能。另外，為了保證數據傳輸準確快速地進行5 混沌算法處理模塊
混沌算法處理模塊是整個系統(tǒng)軟件的重要部分。它主要包括兩個部分的內容：信號預制的實現和混沌振子的實現
信號預制的過程是指在信號進入混沌振子陣列前將其頻率壓縮至1～10范圍之內的過程
用四階龍格一庫塔法求解，計算公式為（h為算法步長）：
時間尺度變換的方法很簡單
在信號頻率確定后，信號的相位值可由鎖相方法確定
，而幅值則可根據混沌周期段zui大幅值對應的矢量合成峰值減去該混沌振子的參考信號幅值來確定。運用混沌算法準確地提取了壓力信號中所包含的負壓波信息，定位精度在1%以內
，滿足工程應用要求。6 結語
結合管道輸送的實際情況，針對原油管道泄漏監(jiān)測技術及其運行監(jiān)測系統(tǒng)進行了深入的研究
，利用超聲波流量計，依據流體的流量與超聲波流量計傳播速度之間的關系，對管道流量進行實時連續(xù)監(jiān)測。充分發(fā)揮計算機網絡的優(yōu)勢，建立管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，以達到及時發(fā)現泄漏，并準確地確定其位置的目的。
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