CN102647639A - 使用cdma监视管道的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过位于500米范围内的现有的无线中继站，使用CDMA监视管道的系统。该管道监视系统包括提供给管道设备的管道监视装置，其监视管道状态信息并使用CDMA发送状态信息，使用CDMA与管道监视装置进行通信并且基于接收到的信息管理管道设备的中心管理服务器，以及安排在管道监视装置和中心管理服务器之间用来中继管道监视装置和中心管理服务器间的通信的中继站。

Description

使用CDMA监视管道的系统

背景技术

1.技术领域

本发明的实施例涉及一种使用码分多址(CDMA)监视管道的系统，更具体地，涉及一种通过位于500米范围内的现有的无线中继站，使用二进制CDMA监视管道的系统。

2.相关技术描述

如绝热管道或输油管道之类的专用管道通常是由钢或不锈钢制的内管、如高密度聚乙烯(HDPE)之类的塑料制的外管和介于内外管之间的介电材料组成。当这样的管道由于损坏或老化而泄漏时，如果管道没有从视线中隐藏，则可以容易地检测到哪部分管道泄漏或者多少流体泄漏。在这种情况下，管道可以被很快地修复。

然而，如果管道铺在地下而因此隐藏，除非大量的流体从管道泄漏，否则管道缺陷不能够被容易地检测到。在这种情况下，修复有缺陷的管道要消耗相当多的时间和费用。

为了解决如上所述的问题，在韩国专利申请公开No.2005-48328和其他公开中提出了多个解决方案。例如，可以通过使用流经管道和嵌入介于管道内外管间的介电部件中的检测线的电流测量介电电阻来确定管道的泄漏。

参考图1，这种传统管道监视系统包括数据传输电缆1、中心监视装置2、多个管道监视装置3、电源4和信号放大器5。中心监视装置2连接至铺设在地下的数据传输电缆1。管道监视装置3与数据传输电缆1并行连接。电源4和信号放大器5串联连接到数据传输电缆1。即中心监视装置2伴随有多个管道监视装置3。

每个管道监视装置测量介电部件的介电电阻并通过数据传输电缆将介电电阻数据发送到中心监视装置。电源补偿数据传输时的电压压降。信号放大器补偿数据传输时衰减的信号电压。每个管道监视装置在中心监视装置的控制下，按预先确定的顺序发送数据到中心监视装置或从中心监视装置接收数据。

然而，传统的管道监视系统可能由于地下数据传输电缆的老化或腐蚀而恶化或绝缘失效或短路。

发明内容

本发明着力于解决如上所述的问题，且本发明的一方面是提供一种通过位于500米范围内的现有的无线中继站使用CDMA监视管道的系统。

根据本发明的一个方面，使用CDMA的管道监视系统包括：提供给管道设备的管道监视装置，其监视管道状态信息并使用码分多址(CDMA)发送该状态信息；使用CDMA与管道监视装置进行通信并且基于接收到的信息管理管道设备的中心管理服务器；安排在管道监视装置和中心管理服务器之间的中继站，其中继管道监视装置和中心管理服务器间的通信。

管道监视装置可以包括：用于供电的电池；用于存储管道的状态信息的存储器；从电池或外部装置为系统中的每个元件提供电力并控制电力的电源模块，；与中心管理服务器进行通信的CDMA模块；监视管道的状态的传感器模块；监视关于管道设备的状态的信息的传感器；以及调制或者解调通过CDMA模块发送或者接收的信号的调制/解调器。

管道监视装置还可包括RF模块，其与相邻管道监视装置进行RF通信，来将控制指令发送到相邻管道监视装置，或者从相邻管道监视装置接收关于管道状态的信息。

管道监视装置还可包括PLC模块，其与适应于有线通信模式的管道监视装置进行通信并从中接收电力。

管道监视装置还可包括通信中继，其中继另一管道监视装置、中继站和中心管理服务器间的通信。

管道监视装置可具有唯一的ID，并且从管道监视装置发送出的信息和从中心管理服务器接收到的控制信号可以包括每个管道监视装置的ID信息。

附图说明

从连同附图给出的示例性实施例的后续描述，本发明的上述方面和其他方面以及特征和优点将会变得明显，附图中：

图1是传统管道监视系统的方框图；

图2示出根据本发明的示例性实施例的使用CDMA监视管道的系统；

图3示出根据本发明的另一示例性实施例的中心管理服务器。

具体实施方式

在下文中，参考附图详细描述本发明的示例性实施例。

参考图2，根据示例性实施例，使用码分多址(CDMA)的管道监视系统包括管道监视装置120、中心管理服务器130和中继站160。

每个管道监视装置120设置在管道设备110上来监视管道设备110的状态，使用CDMA来发送状态信息，并且使用CDMA来接收管道设备110的控制信号。

管道监视装置120可以包括电池、存储器、电源模块、二进制CDMA模块、传感器模块、RF模块和PLC模块，以便监视管道设备110的状态信息，与中心管理服务器130建立无线通信，以及监视管道。

电池为管道监视装置120提供电力。存储器存储管道的状态信息。电源模块是把来自电池或外部装置的电力转换成系统的每个元件所需的电力，提供并且控制转换后的电力的装置。

二进制CDMA模块是使用CDMA，特别是二进制CDMA，与中心管理服务器和中继站通信管道状态信息的装置。传感器模块通过例如测量管道中的热介电材料的电阻来感测关于管道是否泄漏的信息。

RF模块与相邻管道监视装置建立RF通信，以发送控制指令到相邻管道监视装置或从相邻管道监视装置接收管道状态信息。PLC模块与使用有线通信模式而不是无线通信模式进行通信的管道监视装置建立通信，并且从相邻管道监视装置接收电力。

调制/解调器调制或解调从通信模块获得或发送到通信模块的信号。调制/解调器可被实现用来执行典型调制/解调功能，在此省略详细的描述。

管道监视装置120可进一步包括通信中继，其在另一管道监视装置和中继站160以及中心管理服务器130之间中继通信，因而能够在空白区提供满意的无线通信。

进一步地，管道监视装置120具有唯一的ID来标识自身。从管道监视装置120发送到中心管理服务器130的信息和从中心管理服务器130发送到管道监视装置120的控制信号可包括关于管道监视装置120的ID信息。因此，基于ID信息，长距离分布的各段管道设备的信息可以被容易地识别，从而执行对每段管道的精确控制。

中心管理服务器130是使用二进制CDMA与管道监视装置120进行通信并基于接收到的信息管理管道设备的装置。中心管理服务器130是使用二进制CDMA从管道监视装置120接收信息并且使用二进制CDMA将用于各段管道设备的控制信号发送到管道监视装置的系统。

参考图3，中心管理服务器130可包括路由器131、防火墙132、FEP133、监视器/诊断DB134、DR服务器135、AMI/AMM服务器136、记帐主机137和控制面板138。这些元件具有与各自的常规配置同样的配置，此处不再详细描述。

中继站160设置在管道监视装置120和中心管理服务器130之间，用来中继管道监视装置120和中心管理服务器130间的通信。可提供多个中继站160或可以使中继站160成为管道设备110的附属装置。

从上述描述明显看出，根据实施例的使用二进制CDMA的管道监视系统能够利用位于500米范围内的无线中继站，该500米范围比任意现存的无线通信技术实现的覆盖范围都大。管道可以被嵌入各种区域，如居民区，绿化带的周边地区，农田或溪流。无线中继站可不设在这些区域的周围。在这种情况下，由于二进制CDMA可用于为无线通信覆盖相对宽广的区域，因而使用二进制CDMA的管道监视系统可以有效地用于监视管道。

虽然在此描述了一些实施例，但是对本领域技术人来说，很明显这些实施例是作为示例给出的，且可以在不脱离本发明的精神和范围内做出各种改进、增加、改变和变形。因此，本发明的范围只被所附的权利要求限制。

Claims (7)

1.使用CDMA的管道监视系统，包括：

提供给管道设备的管道监视装置，其监视管道状态信息并使用码分多址(CDMA)发送状态信息；

使用CDMA与管道监视装置进行通信并且基于接收到的信息管理管道设备的中心管理服务器；

安排在管道监视装置和中心管理服务器间，用来中继管道监视装置和中心管理服务器间的通信的中继站。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，管道监视装置包括：

用于供电的电池；

用于存储管道的状态信息的存储器；

从电池或外部装置为系统中的每个元件提供电力并控制所述电力的电源模块；

与中心管理服务器进行通信的CDMA模块；

监视管道的状态的传感器模块；

监视关于管道设备的状态的信息的传感器；

调制或者解调通过CDMA模块发送或者接收的信号的调制/解调器。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述CDMA模块是使用二进制CDMA的二进制CDMA模块。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述管道监视装置还包括RF模块，所述RF模块与相邻管道监视装置进行RF通信，来将控制指令发送到相邻管道监视装置，或者从相邻管道监视装置接收关于管道状态的信息。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述管道监视装置还包括PLC模块，所述PLC模块与适应于有线通信模式的管道监视装置进行通信并从中接收电力。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述管道监视装置还包括通信中继，所述通信中继中继另一管道监视装置、中继站和中心管理服务器间的通信。

7.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述管道监视装置具有唯一的ID，并且从管道监视装置发送出的信息和从中心管理服务器接收到的控制信号包括每个管道监视装置的ID信息。

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