CN104864273A - 一种天然气管道泄漏信号的数据采集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气管道泄漏信号的数据采集系统及方法，该系统包括信号测量模块、信号解调处理模块、RS232串口和具有Labview开发平台的上位机；信号测量模块采集长输天然气管道泄漏信号，并将信号转换成电信号，所述的信号解调处理模块快速解调出信号的物理量，RS232用于采集解调后由AD转换芯片将模拟信号转换成的数字信号，然后将上传的采集信号传输给具有Labview开发平台的上位机；本发明采用了基于Labview的数据采集，该系统使用了图形程序框图，与传统的高级语言相比更简单，更容易理解，也大大节省了工作量提高了数据采集和数据分析的工作效率和准确率。

Description

一种天然气管道泄漏信号的数据采集系统及方法

技术领域

本发明属于天然气管道泄漏信号检测技术领域，涉及了一种基于Labview的天然气管道泄漏信号的数据采集系统及方法。

背景技术

近年来，天然气管道运行状态和安全维护也日渐受到人们广泛的关注，各种检测技术也在不断发展，目前国内外针对天然气管道泄漏所采取的主要检测方法有质量或体积平衡法、漏磁检测法、负压波法、瞬态模型法、次声波法、智能防腐层法等，这些方法都可以对天然气管道泄漏检测起到非常不错的作用，但是它们也有其适用范围，也有一定的局限性，质量或体积平衡法可根据泄漏时入口和出口的流量差程度判定是否泄漏，但由于气体的可压缩性和流量测量的非同步性，其误报率和漏报率很高，检测的灵敏度和定位精度很低，不能满足实际需要；漏磁检测法虽较成熟，但只适用于铁磁材料，工作效率低；负压波法可以迅速检测出大的泄漏，但是对于比较小的泄漏或者已经发生的泄漏检测效果不佳；瞬态模型法需要建立准确的管道模型，且其误报率太高；次声波法在检测的长度、灵敏度方面存在不足，对于它的研究在国内也尚处于理论阶段；智能防腐层法在管道的胶带防腐层上增加一个防盗监测电路，可通过电路电阻值的变化来反应，但该系统对环境比较敏感，温度、湿度的变化可能导致电阻值的变化从而误报警，安装费用也比较高。综上所述，这些检测方法在特定的领域都起到一定的作用，但从检测精度、灵敏度、工作效率和经济成本考虑，它们对于长输天然气管道泄漏检测来说都不大适用。

光纤传感器在长输天然气管道泄漏检测方面应用的越来越广泛。光纤传感器具有结构简单、体积小、重量轻、耗能少，频带宽动态范围大，可用于高温、高压、强电磁干扰、腐蚀等各种恶劣环境，具有很高的灵敏度等特点，因此也取代了不少传统的传感器。而光纤传感器的基本原理包含多种调制技术，其中有强度调制、频率调制、波长调制、偏振调制和相位调制。而相位调制，即干涉型的光纤传感器，具有极高的灵敏度和很高的精度，非常适用于长输天然气管道的泄漏检测。研究长输天然气泄漏检测技术将更能保证天然气输送的安全，对天然气管道的运行情况进行实时监测，从而能够及时发现管道泄漏发生情况并进行定位，将损失降至最低，同时也保障人民群众的生命财产安全这就要求对泄漏信号进行数据的采集与数据的分析。传统的数据采集常使用移动设备存储和运用Matlab等软件进行大量数据统计然后分析，而虚拟仪器图形化开发环境Labview代替了传统的数据采集系统，使采集系统更快，更方便，更准确，因此得到了更广泛的应用。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种天然气管道泄漏信号的数据采集系统及方法。

一种天然气管道泄漏信号的数据采集系统，包括信号测量模块、信号解调处理模块、RS232串口和具有Labview开发平台的上位机。

信号测量模块采集长输天然气管道泄漏信号，并将信号转换成电信号，所述的信号解调处理模块快速解调出信号的物理量， RS232用于采集解调后由AD转换芯片将模拟信号转换成的数字信号，然后将上传的采集信号传输给具有Labview开发平台的上位机。

所述的信号解调处理模块，包括STM32F108xG数字处理芯片、电源电路、运算放大电路、差分驱动电路、第一AD采集电路、第二AD采集电路、DDS信号波形产生电路、差分运算放大电路和干涉信号运算放大电路。其中本发明中电源电路+ 15V的电源正负极两端使用了二极管，避免了电源正负极接反烧毁整个电路。

电源电路包括接插件P1、第一整流二极管D1、第二整流二极管D5、第一发光二极管D2、第二发光二极管D3、第一电阻R37、第二电阻R41、第一钽电容C50和第二钽电容C52;

所述的接插件P1的1脚与第二整流二极管D5的阴极连接，第二整流二极管D5的阳极与第二钽电容C52的负极、第二电阻R41的一端连接并作为-15V电源输出端，第二电阻R41的另一端与第二发光二极管D3的阴极连接，第二发光二极管D3的阳极和第二钽电容C52的正极接地；接插件P1的3脚与第一整流二极管D1的阴极连接，第一整流二极管D1的阳极与第一钽电容C50的正极、第一电阻R37的一端连接并作为+15V电源输出端，第一电阻R37的另一端与第一发光二极管D2正极连接，第一发光二极管D2的负极接模拟地，第一钽电容C50的负极接模拟地；接插件P1的2脚接模拟地；

差分驱动电路包括差分驱动芯片U6、第三电阻R46、第四电阻R48、第五电阻R49、第六电阻R74、第七电阻R75、第八电阻R51、第九电阻R76、第十电阻R77、第十一电阻R78、第十二电阻R79、第十三电阻R85、第十四电阻R86、第十五电阻R87、第十六电阻R88、第十七电阻R89、第十八电阻R90、第三钽电容C43、第四钽电容C45、第五钽电容C47、第六钽电容C42、第一陶瓷电容C44、第二陶瓷电容C46、第三陶瓷电容C48、第四陶瓷电容C49、第一测试插座TP2、第二测试插座TP3、第三测试插座TP4、第四测试插座TP5和接插件P13；

所述的差分驱动芯片U6的型号为ADA4938;差分驱动芯片U6的23脚与第六电阻R74的一端连接，第六电阻R74另一端与差分驱动芯片U6的24脚、第五电阻R49的一端连接，第五电阻R49的另一端与第三电阻R46的一端、第四电阻R48的一端连接，第三电阻R46的另一端接模拟地，第四电阻R48的另一端与第二运算放大芯片U2的6脚连接；差分驱动芯片U6的2脚与第九电阻R76一端连接，第九电阻R76另一端与1脚连接，第九电阻R76另一端与第八电阻R51一端连接，第八电阻R51另一端与第七电阻R75一端连接，第七电阻R75另一端接模拟地；差分驱动芯片U6的5脚与第十电阻R77一端连接，第十电阻R77另一端与差分驱动芯片U6的6脚连接，第十电阻R77另一端与第十一电阻R78一端连接，第十一电阻R78另一端与第十三电阻R85的一端连接，第十三电阻R85的另一端接模拟地，第十一电阻R78另一端与第十二电阻R79的一端连接，第十二电阻R79的另一端与第一运算放大芯片U17的6脚连接；差分驱动芯片U6的8脚与第十六电阻R88的一端连接，第十六电阻R88的另一端与差分驱动芯片U6的7脚连接，第十六电阻R88的另一端与第十五电阻R87一端连接，第十五电阻R87的另一端与第十四电阻R86的一端连接，第十四电阻R86另一端接模拟地；差分驱动芯片U6的9脚与差分驱动芯片U6的10脚连接，差分驱动芯片U6的10脚与第三陶瓷电容C48一端连接，第三陶瓷电容C48另一端接模拟地，差分驱动芯片U6的9脚与第五钽电容C47阳极连接并接+5V电压，第五钽电容C47阴极接模拟地；差分驱动芯片U6的15与差分驱动芯片U6的16脚、第四陶瓷电容C49一端、第六钽电容C42阴极连接并接-5V电压；第四陶瓷电容C49另一端、第六钽电容C42阳极接模拟地，差分驱动芯片U6的11脚与差分驱动芯片U6的17脚与接插件P13的1脚连接，接插件P13的2脚接模拟地；差分驱动芯片U6的14脚与第十八电阻R90一端连接，第十八电阻R90另一端接+5V的电压；差分驱动芯片U6的12、13、18、19脚依次与第四测试插座TP5、第三测试插座TP4、第二测试插座TP3、第一测试插座TP2连接；差分驱动芯片U6的20脚与第十七电阻R89一端连接，第十七电阻R89另一端接+5V的电压；差分驱动芯片U6的21脚与差分驱动芯片U6的22脚、第四钽电容C45的阴极、第二陶瓷电容C46的一端连接并接-5V电压，第四钽电容C45的阳极和第二陶瓷电容C46的另一端接模拟地；差分驱动芯片U6的4脚与差分驱动芯片U6的3脚、第一陶瓷电容C44一端、第三钽电容C43的阳极连接并接+5V电压，第一陶瓷电容C44另一端接模拟地，第三钽电容C43的阴极接模拟地；差分驱动芯片U6的18、19脚分别与AD采集芯片U10的43、39脚连接；差分驱动芯片U6的12、13脚分别与AD采集芯片U12的43、39脚连接；

第一AD采集电路与第二AD采集电路结构完全一致，文中仅叙述第一AD采集电路；第二AD采集电路的采集芯片为AD采集芯片U12；

第一AD采集电路包括基准电压芯片U9、AD采集芯片U10、第七钽电容C56、第八钽电容C77、第九钽电容C79、第十钽电容C94、第五陶瓷电容C57、第六陶瓷电容C75、第七陶瓷电容C76、第八陶瓷电容C78、第九陶瓷电容C80、第十陶瓷电容C95、第十九电阻R59、第二十电阻R82、第二十一电阻R80、第二十二电阻R61、第一滑动变阻R81、第五测试插座TP6;所述的AD采集芯片U10的型号为AD7621；基准电压芯片U9的型号为ADR431；

AD采集芯片U10的37脚与第五测试插座TP6、第七陶瓷电容C76的一端、第六陶瓷电容C75一端、第一滑动变阻R81的一个固定端、基准电压芯片U9的6脚连接，AD采集芯片U10的38脚与第七陶瓷电容C76另一端连接并接模拟地，第六陶瓷电容C75另一端与第十九电阻R59的一端连接，第十九电阻R59的另一端与基准电压芯片U9的7脚连接，基准电压芯片U9的6脚与第一滑动变阻R81的一端连接，第一滑动变阻R81的活动端与第二十电阻R82一端连接，第二十电阻R82另一端与基准电压芯片U9的5脚连接，第一滑动变阻R81的另一个固定端与第二十一电阻R80一端连接，第二十一电阻R80另一端与基准电压芯片U9的4脚连接并接模拟地，基准电压芯片U9的2脚与第七钽电容C56阳极、第五陶瓷电容C57一端连接并接+5V电压，第七钽电容C56阴极、第五陶瓷电容C57另一端接模拟地，基准电压芯片U9的1、8、3脚架空； AD采集芯片U10的1、4、8、31、32、34、36、41、42、20、30、17脚接数字地；AD采集芯片U10的5脚与AD采集芯片U10的6脚、AD采集芯片U10的7脚、第二十二电阻R61一端连接，第二十二电阻R61另一端接2.5V的电压；AD采集芯片U10的2脚与AD采集芯片U10的44脚、第八钽电容C77的阳极、第八陶瓷电容C78的一端连接并接2.5V电压，第八钽电容C77的阴极、第八陶瓷电容C78的另一端接模拟地；AD采集芯片U10的19脚与第九钽电容C79阳极、第九陶瓷电容C80一端连接，第九钽电容C79阴极、第九陶瓷电容C80另一端接模拟地，第九钽电容C79阳极、第九陶瓷电容C80一端接2.5V电压; AD采集芯片U10的18脚与第十钽电容C94阳极、第十陶瓷电容C95一端连接并接3.3V电压，第十钽电容C94阴极、第十陶瓷电容C95另一端接模拟地; AD采集芯片U10的9、10、11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、25、26、27、28脚分别与STM32F103x8芯片U103的15、16、17、18、23、24、25、26、31、30、32、33、34、29、35、36脚连接；AD采集芯片U10的46、47、48、3、40、45、33脚架空；AD采集芯片U10的35脚与STM32F103x8芯片U103的55脚连接；AD采集芯片U10的29脚与STM32F103x8芯片U103的56脚连接；AD采集芯片U10的37脚与AD采集芯片U12的37脚连接；

DDS信号波形产生电路包括DAC转换芯片U16、DDS芯片U19、有源晶振芯片U21、第十一陶瓷电容C62、第十二陶瓷电容C69、第十三陶瓷电容C70、第十四陶瓷电容C71、第十五陶瓷电容C59、第十六陶瓷电容C64、第十七陶瓷电容C58、第十八陶瓷电容C55、第十九陶瓷电容C74、第二十陶瓷电容C73、第二十一陶瓷电容C72、第二十三电阻R58、第二十四电阻R47、第二十五电阻R54、第二十六电阻R53、第二十七电阻R50、第二十八电阻R52；所述的DDS芯片U19的型号为AD9834；DAC转换芯片U16的型号为AD5620；

DDS芯片U19的1脚与第二十四电阻R47一端、第十八陶瓷电容C55一端连接，第二十四电阻R47另一端与第十八陶瓷电容C55另一端、DAC装换芯片U16的3脚、DAC装换芯片U16的4脚连接，DAC装换芯片U16的5、6、7脚依次与STM32F103x8芯片U103的4、30、3脚连接，DAC装换芯片U16的1脚接3.3V的电压，DAC装换芯片U16的8脚接数字地，DAC装换芯片U16的2脚架空；DDS芯片U19的2脚与第十七陶瓷电容C58一端连接，第十七陶瓷电容C58另一端然后接模拟地；DDS芯片U19的3脚与第十五陶瓷电容C59一端连接，第十五陶瓷电容C59另一端接3.3V电压；DDS芯片U19的4脚与第十一陶瓷电容C62一端连接并接3.3V电压，第十一陶瓷电容C62另一端接模拟地；DDS芯片U19的5脚与第十六陶瓷电容C64一端连接并接3.3V电压，第十六陶瓷电容C64另一端接模拟地；DDS芯片U19的6脚与第十二陶瓷电容C69一端、第十三陶瓷电容C70一端连接，第十二陶瓷电容C69另一端、第十三陶瓷电容C70另一端接模拟地；DDS芯片U19的7脚接数字地；DDS芯片U19的8脚与第二十三电阻R58一端连接，第二十三电阻R58另一端与有源晶振芯片U21的OUT脚连接，有源晶振芯片U21的VCC脚与第十四陶瓷电容C71一端连接并接3.3V的电压，第十四陶瓷电容C71另一端接数字地，有源晶振芯片U21的GND脚接数字地，有源晶振芯片U21的NC脚架空；DDS芯片U19的9、10、11、13、14、15脚依次与STM32F103x8芯片U103的2、3、1、91、30、29脚连接；DDS芯片U19的12脚接地；DDS芯片U19的16脚与第二十五电阻R54一端连接，第二十五电阻R54另一端接数字地；DDS芯片U19的17脚与第十九陶瓷电容C74一端、第二十六电阻R53一端连接，第十九陶瓷电容C74另一端接数字地，第二十六电阻R53另一端与DDS芯片U19的19脚、第二十八电阻R52一端、第二十陶瓷电容C73的一端连接，第二十八电阻R52另一端接数字地，第二十陶瓷电容C73的另一端接数字地，DDS芯片U19的20脚与第二十七电阻R50一端、第二十一陶瓷电容C72一端连接，第二十七电阻R50另一端、第二十一陶瓷电容C72另一端接模拟地，DDS芯片U19的18脚接模拟地；

所述的差分运算放大电路包括差分放大芯片U18、第二十三陶瓷电容C60、第二十四陶瓷电容C40、第二十二陶瓷电容C41、第二十五陶瓷电容C54、第二十六陶瓷电容C61、第二十九电阻R39、第三十电阻R56、第三十一电阻R57、接插件J3和第一运算放大芯片U17；差分放大芯片U18的型号为INA133U；运算放大芯片U17的型号为OP07；

差分放大芯片U18的4脚与第二十二陶瓷电容C41的一端连接并接-15V电压，第二十二陶瓷电容C41另一端接模拟地，3脚与DDS芯片U19的20脚连接，2脚与DDS芯片U19的19脚连接，1脚与接数字地，差分放大芯片U18的5脚与差分放大芯片U18的6脚、第二十四陶瓷电容C40一端连接，第二十四陶瓷电容C40另一端与第二十九电阻R39一端、第一运算放大芯片U17的3脚，第二十九电阻R39另一端接模拟地，差分放大芯片U18的7脚与第二十三陶瓷电容C60一端连接并接+15V电压，第二十三陶瓷电容C60另一端接模拟地，差分放大芯片U18的8脚架空，第一运算放大芯片U17的2脚与第三十电阻R56一端、第三十一电阻R57一端连接，第三十电阻R56另一端接模拟地，第三十一电阻R57另一端与第一运算放大芯片U17的6脚连接、接插件J3连接，第一运算放大芯片U17的7脚与第二十五陶瓷电容C54一端连接并接+15V电压，第二十五陶瓷电容C54另一端接模拟地；第一运算放大芯片U17的4脚与第二十六陶瓷电容C61一端连接并接-15V电压，第二十六陶瓷电容C61另一端接模拟地；

所述的干涉信号运算放大电路包括第二运算放大芯片U2、接插件J1、第十一钽电容C5、第二十七陶瓷电容C2、第二十八陶瓷电容C6、第三十二电阻R1、第三十三电阻R3、第三十四电阻R4；所述的第二运算放大芯片U2的型号为OP07；

第二运算放大芯片U2的3脚与第三十二电阻R1一端、第十一钽电容C5的阴极连接，第三十二电阻R1另一端接模拟地，第十一钽电容C5的阳极与接插件J1的1脚连接；第二运算放大芯片U2的2脚与第三十三电阻R3一端、第三十四电阻R4的一端连接，第三十三电阻R3另一端接模拟地，第三十四电阻R4的另一端与第二运算放大芯片U2的6脚连接并与第四电阻R48的另一端连接，第二运算放大芯片U2的7脚余第二十七陶瓷电容C2一端连接并接+15V电压，第二十七陶瓷电容C2另一端接模拟地，第二运算放大芯片U2的4脚与第二十八陶瓷电容C6一端连接并接-15V电压，第二十八陶瓷电容C6另一端接模拟地；接插件J1的2脚接模拟地。

一种天然气管道泄漏信号的数据采集方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：利用分布式光纤传感技术的干涉测量技术中的光路测量架构，对长输天然气管道泄漏信号进行测量。

步骤二：将测量到的干涉信号通过光电转换器，使光信号转换成电信号，再将电信号进行PGC（相位高频载波）解调。

步骤三：通过数字解调电路的AD转换，将模拟信号转换成数字信号，然后通过NI数据采集串口RS232将数字解调电路的AD采集的数据通过数组的形式传输给上位机。

步骤四：在基于Labview的VI数据采集界面上，将RS232串口的传输波特率设为9600bps,采样位数设为8，电压输入范围设为±10V,然后将采集到的数据以TXT的格式存储到指定路径下，最后对采集到的数据进行分析。

本发明的有益效果是：本发明一种基于Labview的天然气管道泄漏信号采集系统，采用了基于NI的RS232串口传输数据，与之前采用数据采集卡进行数据采集更方便，速度更快，然后运用虚拟仪器语言Labview进行图形界面的设计和程序流程框图的设计，对天然气管道泄漏的电压信号进行采集与存储，最后对采集的数据进行处理与分析。本发明数据采集方便、效率高，数据可靠。

图1本发明中天然气管道泄漏信号采集的结构流程图；

图2 本发明中PGC数字解调电路中的电源电路示意图；

图3本发明中PGC数字解调电路中的差分驱动电路示意图；

图4本发明中PGC数字解调电路中的第一AD采集电路示意图；

图5本发明中PGC数字解调电路中的DDS电路示意图；

图6本发明中PGC数字解调电路中的差分运算放大电路示意图；

    图7本发明中PGC数字解调电路中的干涉信号运算放大电路示意图。

具体实施方法

如图1所示，一种天然气管道泄漏信号的数据采集系统，包括信号测量模块、信号解调处理模块、RS232串口和具有Labview开发平台的上位机。

信号测量模块采集长输天然气管道泄漏信号，并将信号转换成电信号，所述的信号解调处理模块快速解调出信号的物理量， RS232用于采集解调后由AD转换芯片将模拟信号转换成的数字信号，然后将上传的采集信号传输给具有Labview开发平台的上位机。

所述的信号解调处理模块，包括STM32F108xG数字处理芯片、电源电路、运算放大电路、差分驱动电路、第一AD采集电路、第二AD采集电路、DDS信号波形产生电路、差分运算放大电路和干涉信号运算放大电路。

如图2所示，电源电路包括接插件P1、第一整流二极管D1、第二整流二极管D5、第一发光二极管D2、第二发光二极管D3、第一电阻R37、第二电阻R41、第一钽电容C50和第二钽电容C52;

所述的接插件P1的1脚与第二整流二极管D5的阴极连接，第二整流二极管D5的阳极与第二钽电容C52的负极、第二电阻R41的一端连接并作为-15V电源输出端，第二电阻R41的另一端与第二发光二极管D3的阴极连接，第二发光二极管D3的阳极和第二钽电容C52的正极接地；接插件P1的3脚与第一整流二极管D1的阴极连接，第一整流二极管D1的阳极与第一钽电容C50的正极、第一电阻R37的一端连接并作为+15V电源输出端，第一电阻R37的另一端与第一发光二极管D2正极连接，第一发光二极管D2的负极接模拟地，第一钽电容C50的负极接模拟地；接插件P1的2脚接模拟地；

如图3所示，差分驱动电路包括差分驱动芯片U6、第三电阻R46、第四电阻R48、第五电阻R49、第六电阻R74、第七电阻R75、第八电阻R51、第九电阻R76、第十电阻R77、第十一电阻R78、第十二电阻R79、第十三电阻R85、第十四电阻R86、第十五电阻R87、第十六电阻R88、第十七电阻R89、第十八电阻R90、第三钽电容C43、第四钽电容C45、第五钽电容C47、第六钽电容C42、第一陶瓷电容C44、第二陶瓷电容C46、第三陶瓷电容C48、第四陶瓷电容C49、第一测试插座TP2、第二测试插座TP3、第三测试插座TP4、第四测试插座TP5和接插件P13；

所述的差分驱动芯片U6的型号为ADA4938;差分驱动芯片U6的23脚与第六电阻R74的一端连接，第六电阻R74另一端与差分驱动芯片U6的24脚、第五电阻R49的一端连接，第五电阻R49的另一端与第三电阻R46的一端、第四电阻R48的一端连接，第三电阻R46的另一端接模拟地，第四电阻R48的另一端与第二运算放大芯片U2的6脚连接；差分驱动芯片U6的2脚与第九电阻R76一端连接，第九电阻R76另一端与1脚连接，第九电阻R76另一端与第八电阻R51一端连接，第八电阻R51另一端与第七电阻R75一端连接，第七电阻R75另一端接模拟地；差分驱动芯片U6的5脚与第十电阻R77一端连接，第十电阻R77另一端与差分驱动芯片U6的6脚连接，第十电阻R77另一端与第十一电阻R78一端连接，第十一电阻R78另一端与第十三电阻R85的一端连接，第十三电阻R85的另一端接模拟地，第十一电阻R78另一端与第十二电阻R79的一端连接，第十二电阻R79的另一端与第一运算放大芯片U17的6脚连接；差分驱动芯片U6的8脚与第十六电阻R88的一端连接，第十六电阻R88的另一端与差分驱动芯片U6的7脚连接，第十六电阻R88的另一端与第十五电阻R87一端连接，第十五电阻R87的另一端与第十四电阻R86的一端连接，第十四电阻R86另一端接模拟地；差分驱动芯片U6的9脚与差分驱动芯片U6的10脚连接，差分驱动芯片U6的10脚与第三陶瓷电容C48一端连接，第三陶瓷电容C48另一端接模拟地，差分驱动芯片U6的9脚与第五钽电容C47阳极连接并接+5V电压，第五钽电容C47阴极接模拟地；差分驱动芯片U6的15与差分驱动芯片U6的16脚、第四陶瓷电容C49一端、第六钽电容C42阴极连接并接-5V电压；第四陶瓷电容C49另一端、第六钽电容C42阳极接模拟地，差分驱动芯片U6的11脚与差分驱动芯片U6的17脚与接插件P13的1脚连接，接插件P13的2脚接模拟地；差分驱动芯片U6的14脚与第十八电阻R90一端连接，第十八电阻R90另一端接+5V的电压；差分驱动芯片U6的12、13、18、19脚依次与第四测试插座TP5、第三测试插座TP4、第二测试插座TP3、第一测试插座TP2连接；差分驱动芯片U6的20脚与第十七电阻R89一端连接，第十七电阻R89另一端接+5V的电压；差分驱动芯片U6的21脚与差分驱动芯片U6的22脚、第四钽电容C45的阴极、第二陶瓷电容C46的一端连接并接-5V电压，第四钽电容C45的阳极和第二陶瓷电容C46的另一端接模拟地；差分驱动芯片U6的4脚与差分驱动芯片U6的3脚、第一陶瓷电容C44一端、第三钽电容C43的阳极连接并接+5V电压，第一陶瓷电容C44另一端接模拟地，第三钽电容C43的阴极接模拟地；差分驱动芯片U6的18、19脚分别与AD采集芯片U10的43、39脚连接；差分驱动芯片U6的12、13脚分别与AD采集芯片U12的43、39脚连接；

如图4所示，第一AD采集电路与第二AD采集电路结构完全一致，文中仅叙述第一AD采集电路；第二AD采集电路的采集芯片为AD采集芯片U12；

第一AD采集电路包括基准电压芯片U9、AD采集芯片U10、第七钽电容C56、第八钽电容C77、第九钽电容C79、第十钽电容C94、第五陶瓷电容C57、第六陶瓷电容C75、第七陶瓷电容C76、第八陶瓷电容C78、第九陶瓷电容C80、第十陶瓷电容C95、第十九电阻R59、第二十电阻R82、第二十一电阻R80、第二十二电阻R61、第一滑动变阻R81、第五测试插座TP6;所述的AD采集芯片U10的型号为AD7621；基准电压芯片U9的型号为ADR431；

AD采集芯片U10的37脚与第五测试插座TP6、第七陶瓷电容C76的一端、第六陶瓷电容C75一端、第一滑动变阻R81的一个固定端、基准电压芯片U9的6脚连接，AD采集芯片U10的38脚与第七陶瓷电容C76另一端连接并接模拟地，第六陶瓷电容C75另一端与第十九电阻R59的一端连接，第十九电阻R59的另一端与基准电压芯片U9的7脚连接，基准电压芯片U9的6脚与第一滑动变阻R81的一端连接，第一滑动变阻R81的活动端与第二十电阻R82一端连接，第二十电阻R82另一端与基准电压芯片U9的5脚连接，第一滑动变阻R81的另一个固定端与第二十一电阻R80一端连接，第二十一电阻R80另一端与基准电压芯片U9的4脚连接并接模拟地，基准电压芯片U9的2脚与第七钽电容C56阳极、第五陶瓷电容C57一端连接并接+5V电压，第七钽电容C56阴极、第五陶瓷电容C57另一端接模拟地，基准电压芯片U9的1、8、3脚架空； AD采集芯片U10的1、4、8、31、32、34、36、41、42、20、30、17脚接数字地；AD采集芯片U10的5脚与AD采集芯片U10的6脚、AD采集芯片U10的7脚、第二十二电阻R61一端连接，第二十二电阻R61另一端接2.5V的电压；AD采集芯片U10的2脚与AD采集芯片U10的44脚、第八钽电容C77的阳极、第八陶瓷电容C78的一端连接并接2.5V电压，第八钽电容C77的阴极、第八陶瓷电容C78的另一端接模拟地；AD采集芯片U10的19脚与第九钽电容C79阳极、第九陶瓷电容C80一端连接，第九钽电容C79阴极、第九陶瓷电容C80另一端接模拟地，第九钽电容C79阳极、第九陶瓷电容C80一端接2.5V电压; AD采集芯片U10的18脚与第十钽电容C94阳极、第十陶瓷电容C95一端连接并接3.3V电压，第十钽电容C94阴极、第十陶瓷电容C95另一端接模拟地; AD采集芯片U10的9、10、11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、25、26、27、28脚分别与STM32F103x8芯片U103的15、16、17、18、23、24、25、26、31、30、32、33、34、29、35、36脚连接；AD采集芯片U10的46、47、48、3、40、45、33脚架空；AD采集芯片U10的35脚与STM32F103x8芯片U103的55脚连接；AD采集芯片U10的29脚与STM32F103x8芯片U103的56脚连接；AD采集芯片U10的37脚与AD采集芯片U12的37脚连接；

如图5所示，DDS信号波形产生电路包括DAC转换芯片U16、DDS芯片U19、有源晶振芯片U21、第十一陶瓷电容C62、第十二陶瓷电容C69、第十三陶瓷电容C70、第十四陶瓷电容C71、第十五陶瓷电容C59、第十六陶瓷电容C64、第十七陶瓷电容C58、第十八陶瓷电容C55、第十九陶瓷电容C74、第二十陶瓷电容C73、第二十一陶瓷电容C72、第二十三电阻R58、第二十四电阻R47、第二十五电阻R54、第二十六电阻R53、第二十七电阻R50、第二十八电阻R52；所述的DDS芯片U19的型号为AD9834；DAC转换芯片U16的型号为AD5620；

DDS芯片U19的1脚与第二十四电阻R47一端、第十八陶瓷电容C55一端连接，第二十四电阻R47另一端与第十八陶瓷电容C55另一端、DAC装换芯片U16的3脚、DAC装换芯片U16的4脚连接，DAC装换芯片U16的5、6、7脚依次与STM32F103x8芯片U103的4、30、3脚连接，DAC装换芯片U16的1脚接3.3V的电压，DAC装换芯片U16的8脚接数字地，DAC装换芯片U16的2脚架空；DDS芯片U19的2脚与第十七陶瓷电容C58一端连接，第十七陶瓷电容C58另一端然后接模拟地；DDS芯片U19的3脚与第十五陶瓷电容C59一端连接，第十五陶瓷电容C59另一端接3.3V电压；DDS芯片U19的4脚与第十一陶瓷电容C62一端连接并接3.3V电压，第十一陶瓷电容C62另一端接模拟地；DDS芯片U19的5脚与第十六陶瓷电容C64一端连接并接3.3V电压，第十六陶瓷电容C64另一端接模拟地；DDS芯片U19的6脚与第十二陶瓷电容C69一端、第十三陶瓷电容C70一端连接，第十二陶瓷电容C69另一端、第十三陶瓷电容C70另一端接模拟地；DDS芯片U19的7脚接数字地；DDS芯片U19的8脚与第二十三电阻R58一端连接，第二十三电阻R58另一端与有源晶振芯片U21的OUT脚连接，有源晶振芯片U21的VCC脚与第十四陶瓷电容C71一端连接并接3.3V的电压，第十四陶瓷电容C71另一端接数字地，有源晶振芯片U21的GND脚接数字地，有源晶振芯片U21的NC脚架空；DDS芯片U19的9、10、11、13、14、15脚依次与STM32F103x8芯片U103的2、3、1、91、30、29脚连接；DDS芯片U19的12脚接地；DDS芯片U19的16脚与第二十五电阻R54一端连接，第二十五电阻R54另一端接数字地；DDS芯片U19的17脚与第十九陶瓷电容C74一端、第二十六电阻R53一端连接，第十九陶瓷电容C74另一端接数字地，第二十六电阻R53另一端与DDS芯片U19的19脚、第二十八电阻R52一端、第二十陶瓷电容C73的一端连接，第二十八电阻R52另一端接数字地，第二十陶瓷电容C73的另一端接数字地，DDS芯片U19的20脚与第二十七电阻R50一端、第二十一陶瓷电容C72一端连接，第二十七电阻R50另一端、第二十一陶瓷电容C72另一端接模拟地，DDS芯片U19的18脚接模拟地；

如图6所示，所述的差分运算放大电路包括差分放大芯片U18、第二十三陶瓷电容C60、第二十四陶瓷电容C40、第二十二陶瓷电容C41、第二十五陶瓷电容C54、第二十六陶瓷电容C61、第二十九电阻R39、第三十电阻R56、第三十一电阻R57、接插件J3和第一运算放大芯片U17；差分放大芯片U18的型号为INA133U；运算放大芯片U17的型号为OP07；

差分放大芯片U18的4脚与第二十二陶瓷电容C41的一端连接并接-15V电压，第二十二陶瓷电容C41另一端接模拟地，3脚与DDS芯片U19的20脚连接，2脚与DDS芯片U19的19脚连接，1脚与接数字地，差分放大芯片U18的5脚与差分放大芯片U18的6脚、第二十四陶瓷电容C40一端连接，第二十四陶瓷电容C40另一端与第二十九电阻R39一端、第一运算放大芯片U17的3脚，第二十九电阻R39另一端接模拟地，差分放大芯片U18的7脚与第二十三陶瓷电容C60一端连接并接+15V电压，第二十三陶瓷电容C60另一端接模拟地，差分放大芯片U18的8脚架空，第一运算放大芯片U17的2脚与第三十电阻R56一端、第三十一电阻R57一端连接，第三十电阻R56另一端接模拟地，第三十一电阻R57另一端与第一运算放大芯片U17的6脚连接、接插件J3连接，第一运算放大芯片U17的7脚与第二十五陶瓷电容C54一端连接并接+15V电压，第二十五陶瓷电容C54另一端接模拟地；第一运算放大芯片U17的4脚与第二十六陶瓷电容C61一端连接并接-15V电压，第二十六陶瓷电容C61另一端接模拟地；

如图7所示，所述的干涉信号运算放大电路包括第二运算放大芯片U2、接插件J1、第十一钽电容C5、第二十七陶瓷电容C2、第二十八陶瓷电容C6、第三十二电阻R1、第三十三电阻R3、第三十四电阻R4；所述的第二运算放大芯片U2的型号为OP07；

第二运算放大芯片U2的3脚与第三十二电阻R1一端、第十一钽电容C5的阴极连接，第三十二电阻R1另一端接模拟地，第十一钽电容C5的阳极与接插件J1的1脚连接；第二运算放大芯片U2的2脚与第三十三电阻R3一端、第三十四电阻R4的一端连接，第三十三电阻R3另一端接模拟地，第三十四电阻R4的另一端与第二运算放大芯片U2的6脚连接并与第四电阻R48的另一端连接，第二运算放大芯片U2的7脚余第二十七陶瓷电容C2一端连接并接+15V电压，第二十七陶瓷电容C2另一端接模拟地，第二运算放大芯片U2的4脚与第二十八陶瓷电容C6一端连接并接-15V电压，第二十八陶瓷电容C6另一端接模拟地；接插件J1的2脚接模拟地。

一种天然气管道泄漏信号的数据采集方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：利用分布式光纤传感技术的干涉测量技术中的光路测量架构，对长输天然气管道泄漏信号进行测量。

步骤二：将测量到的干涉信号通过光电转换器，使光信号转换成电信号，再将电信号进行PGC（相位高频载波）解调。

步骤三：通过数字解调电路的AD转换，将模拟信号转换成数字信号，然后通过NI数据采集串口RS232将数字解调电路的AD采集的数据通过数组的形式传输给上位机。

步骤四：在基于Labview的VI数据采集界面上，将RS232串口的传输波特率设为9600bps,采样位数设为8，电压输入范围设为±10V,然后将采集到的数据以TXT的格式存储到指定路径下，最后对采集到的数据进行分析。

Claims (2)

1.一种天然气管道泄漏信号的数据采集系统，包括信号测量模块、信号解调处理模块、RS232串口和具有Labview开发平台的上位机；

信号测量模块采集长输天然气管道泄漏信号，并将信号转换成电信号，所述的信号解调处理模块快速解调出信号的物理量， RS232用于采集解调后由AD转换芯片将模拟信号转换成的数字信号，然后将上传的采集信号传输给具有Labview开发平台的上位机；

所述的信号解调处理模块，包括STM32F108xG数字处理芯片、电源电路、运算放大电路、差分驱动电路、第一AD采集电路、第二AD采集电路、DDS信号波形产生电路、差分运算放大电路和干涉信号运算放大电路；

电源电路包括接插件P1、第一整流二极管D1、第二整流二极管D5、第一发光二极管D2、第二发光二极管D3、第一电阻R37、第二电阻R41、第一钽电容C50和第二钽电容C52;

所述的接插件P1的1脚与第二整流二极管D5的阴极连接，第二整流二极管D5的阳极与第二钽电容C52的负极、第二电阻R41的一端连接并作为-15V电源输出端，第二电阻R41的另一端与第二发光二极管D3的阴极连接，第二发光二极管D3的阳极和第二钽电容C52的正极接地；接插件P1的3脚与第一整流二极管D1的阴极连接，第一整流二极管D1的阳极与第一钽电容C50的正极、第一电阻R37的一端连接并作为+15V电源输出端，第一电阻R37的另一端与第一发光二极管D2正极连接，第一发光二极管D2的负极接模拟地，第一钽电容C50的负极接模拟地；接插件P1的2脚接模拟地；

差分驱动电路包括差分驱动芯片U6、第三电阻R46、第四电阻R48、第五电阻R49、第六电阻R74、第七电阻R75、第八电阻R51、第九电阻R76、第十电阻R77、第十一电阻R78、第十二电阻R79、第十三电阻R85、第十四电阻R86、第十五电阻R87、第十六电阻R88、第十七电阻R89、第十八电阻R90、第三钽电容C43、第四钽电容C45、第五钽电容C47、第六钽电容C42、第一陶瓷电容C44、第二陶瓷电容C46、第三陶瓷电容C48、第四陶瓷电容C49、第一测试插座TP2、第二测试插座TP3、第三测试插座TP4、第四测试插座TP5和接插件P13；

所述的差分驱动芯片U6的型号为ADA4938;差分驱动芯片U6的23脚与第六电阻R74的一端连接，第六电阻R74另一端与差分驱动芯片U6的24脚、第五电阻R49的一端连接，第五电阻R49的另一端与第三电阻R46的一端、第四电阻R48的一端连接，第三电阻R46的另一端接模拟地，第四电阻R48的另一端与第二运算放大芯片U2的6脚连接；差分驱动芯片U6的2脚与第九电阻R76一端连接，第九电阻R76另一端与1脚连接，第九电阻R76另一端与第八电阻R51一端连接，第八电阻R51另一端与第七电阻R75一端连接，第七电阻R75另一端接模拟地；差分驱动芯片U6的5脚与第十电阻R77一端连接，第十电阻R77另一端与差分驱动芯片U6的6脚连接，第十电阻R77另一端与第十一电阻R78一端连接，第十一电阻R78另一端与第十三电阻R85的一端连接，第十三电阻R85的另一端接模拟地，第十一电阻R78另一端与第十二电阻R79的一端连接，第十二电阻R79的另一端与第一运算放大芯片U17的6脚连接；差分驱动芯片U6的8脚与第十六电阻R88的一端连接，第十六电阻R88的另一端与差分驱动芯片U6的7脚连接，第十六电阻R88的另一端与第十五电阻R87一端连接，第十五电阻R87的另一端与第十四电阻R86的一端连接，第十四电阻R86另一端接模拟地；差分驱动芯片U6的9脚与差分驱动芯片U6的10脚连接，差分驱动芯片U6的10脚与第三陶瓷电容C48一端连接，第三陶瓷电容C48另一端接模拟地，差分驱动芯片U6的9脚与第五钽电容C47阳极连接并接+5V电压，第五钽电容C47阴极接模拟地；差分驱动芯片U6的15与差分驱动芯片U6的16脚、第四陶瓷电容C49一端、第六钽电容C42阴极连接并接-5V电压；第四陶瓷电容C49另一端、第六钽电容C42阳极接模拟地，差分驱动芯片U6的11脚与差分驱动芯片U6的17脚与接插件P13的1脚连接，接插件P13的2脚接模拟地；差分驱动芯片U6的14脚与第十八电阻R90一端连接，第十八电阻R90另一端接+5V的电压；差分驱动芯片U6的12、13、18、19脚依次与第四测试插座TP5、第三测试插座TP4、第二测试插座TP3、第一测试插座TP2连接；差分驱动芯片U6的20脚与第十七电阻R89一端连接，第十七电阻R89另一端接+5V的电压；差分驱动芯片U6的21脚与差分驱动芯片U6的22脚、第四钽电容C45的阴极、第二陶瓷电容C46的一端连接并接-5V电压，第四钽电容C45的阳极和第二陶瓷电容C46的另一端接模拟地；差分驱动芯片U6的4脚与差分驱动芯片U6的3脚、第一陶瓷电容C44一端、第三钽电容C43的阳极连接并接+5V电压，第一陶瓷电容C44另一端接模拟地，第三钽电容C43的阴极接模拟地；差分驱动芯片U6的18、19脚分别与AD采集芯片U10的43、39脚连接；差分驱动芯片U6的12、13脚分别与AD采集芯片U12的43、39脚连接；

第一AD采集电路与第二AD采集电路结构完全一致，文中仅叙述第一AD采集电路；第二AD采集电路的采集芯片为AD采集芯片U12；

第一AD采集电路包括基准电压芯片U9、AD采集芯片U10、第七钽电容C56、第八钽电容C77、第九钽电容C79、第十钽电容C94、第五陶瓷电容C57、第六陶瓷电容C75、第七陶瓷电容C76、第八陶瓷电容C78、第九陶瓷电容C80、第十陶瓷电容C95、第十九电阻R59、第二十电阻R82、第二十一电阻R80、第二十二电阻R61、第一滑动变阻R81、第五测试插座TP6;所述的AD采集芯片U10的型号为AD7621；基准电压芯片U9的型号为ADR431；

AD采集芯片U10的37脚与第五测试插座TP6、第七陶瓷电容C76的一端、第六陶瓷电容C75一端、第一滑动变阻R81的一个固定端、基准电压芯片U9的6脚连接，AD采集芯片U10的38脚与第七陶瓷电容C76另一端连接并接模拟地，第六陶瓷电容C75另一端与第十九电阻R59的一端连接，第十九电阻R59的另一端与基准电压芯片U9的7脚连接，基准电压芯片U9的6脚与第一滑动变阻R81的一端连接，第一滑动变阻R81的活动端与第二十电阻R82一端连接，第二十电阻R82另一端与基准电压芯片U9的5脚连接，第一滑动变阻R81的另一个固定端与第二十一电阻R80一端连接，第二十一电阻R80另一端与基准电压芯片U9的4脚连接并接模拟地，基准电压芯片U9的2脚与第七钽电容C56阳极、第五陶瓷电容C57一端连接并接+5V电压，第七钽电容C56阴极、第五陶瓷电容C57另一端接模拟地，基准电压芯片U9的1、8、3脚架空； AD采集芯片U10的1、4、8、31、32、34、36、41、42、20、30、17脚接数字地；AD采集芯片U10的5脚与AD采集芯片U10的6脚、AD采集芯片U10的7脚、第二十二电阻R61一端连接，第二十二电阻R61另一端接2.5V的电压；AD采集芯片U10的2脚与AD采集芯片U10的44脚、第八钽电容C77的阳极、第八陶瓷电容C78的一端连接并接2.5V电压，第八钽电容C77的阴极、第八陶瓷电容C78的另一端接模拟地；AD采集芯片U10的19脚与第九钽电容C79阳极、第九陶瓷电容C80一端连接，第九钽电容C79阴极、第九陶瓷电容C80另一端接模拟地，第九钽电容C79阳极、第九陶瓷电容C80一端接2.5V电压; AD采集芯片U10的18脚与第十钽电容C94阳极、第十陶瓷电容C95一端连接并接3.3V电压，第十钽电容C94阴极、第十陶瓷电容C95另一端接模拟地; AD采集芯片U10的9、10、11、12、13、14、15、16、21、22、23、24、25、26、27、28脚分别与STM32F103x8芯片U103的15、16、17、18、23、24、25、26、31、30、32、33、34、29、35、36脚连接；AD采集芯片U10的46、47、48、3、40、45、33脚架空；AD采集芯片U10的35脚与STM32F103x8芯片U103的55脚连接；AD采集芯片U10的29脚与STM32F103x8芯片U103的56脚连接；AD采集芯片U10的37脚与AD采集芯片U12的37脚连接；

DDS信号波形产生电路包括DAC转换芯片U16、DDS芯片U19、有源晶振芯片U21、第十一陶瓷电容C62、第十二陶瓷电容C69、第十三陶瓷电容C70、第十四陶瓷电容C71、第十五陶瓷电容C59、第十六陶瓷电容C64、第十七陶瓷电容C58、第十八陶瓷电容C55、第十九陶瓷电容C74、第二十陶瓷电容C73、第二十一陶瓷电容C72、第二十三电阻R58、第二十四电阻R47、第二十五电阻R54、第二十六电阻R53、第二十七电阻R50、第二十八电阻R52；所述的DDS芯片U19的型号为AD9834；DAC转换芯片U16的型号为AD5620；

DDS芯片U19的1脚与第二十四电阻R47一端、第十八陶瓷电容C55一端连接，第二十四电阻R47另一端与第十八陶瓷电容C55另一端、DAC装换芯片U16的3脚、DAC装换芯片U16的4脚连接，DAC装换芯片U16的5、6、7脚依次与STM32F103x8芯片U103的4、30、3脚连接，DAC装换芯片U16的1脚接3.3V的电压，DAC装换芯片U16的8脚接数字地，DAC装换芯片U16的2脚架空；DDS芯片U19的2脚与第十七陶瓷电容C58一端连接，第十七陶瓷电容C58另一端然后接模拟地；DDS芯片U19的3脚与第十五陶瓷电容C59一端连接，第十五陶瓷电容C59另一端接3.3V电压；DDS芯片U19的4脚与第十一陶瓷电容C62一端连接并接3.3V电压，第十一陶瓷电容C62另一端接模拟地；DDS芯片U19的5脚与第十六陶瓷电容C64一端连接并接3.3V电压，第十六陶瓷电容C64另一端接模拟地；DDS芯片U19的6脚与第十二陶瓷电容C69一端、第十三陶瓷电容C70一端连接，第十二陶瓷电容C69另一端、第十三陶瓷电容C70另一端接模拟地；DDS芯片U19的7脚接数字地；DDS芯片U19的8脚与第二十三电阻R58一端连接，第二十三电阻R58另一端与有源晶振芯片U21的OUT脚连接，有源晶振芯片U21的VCC脚与第十四陶瓷电容C71一端连接并接3.3V的电压，第十四陶瓷电容C71另一端接数字地，有源晶振芯片U21的GND脚接数字地，有源晶振芯片U21的NC脚架空；DDS芯片U19的9、10、11、13、14、15脚依次与STM32F103x8芯片U103的2、3、1、91、30、29脚连接；DDS芯片U19的12脚接地；DDS芯片U19的16脚与第二十五电阻R54一端连接，第二十五电阻R54另一端接数字地；DDS芯片U19的17脚与第十九陶瓷电容C74一端、第二十六电阻R53一端连接，第十九陶瓷电容C74另一端接数字地，第二十六电阻R53另一端与DDS芯片U19的19脚、第二十八电阻R52一端、第二十陶瓷电容C73的一端连接，第二十八电阻R52另一端接数字地，第二十陶瓷电容C73的另一端接数字地，DDS芯片U19的20脚与第二十七电阻R50一端、第二十一陶瓷电容C72一端连接，第二十七电阻R50另一端、第二十一陶瓷电容C72另一端接模拟地，DDS芯片U19的18脚接模拟地；

所述的差分运算放大电路包括差分放大芯片U18、第二十三陶瓷电容C60、第二十四陶瓷电容C40、第二十二陶瓷电容C41、第二十五陶瓷电容C54、第二十六陶瓷电容C61、第二十九电阻R39、第三十电阻R56、第三十一电阻R57、接插件J3和第一运算放大芯片U17；差分放大芯片U18的型号为INA133U；运算放大芯片U17的型号为OP07；

差分放大芯片U18的4脚与第二十二陶瓷电容C41的一端连接并接-15V电压，第二十二陶瓷电容C41另一端接模拟地，3脚与DDS芯片U19的20脚连接，2脚与DDS芯片U19的19脚连接，1脚与接数字地，差分放大芯片U18的5脚与差分放大芯片U18的6脚、第二十四陶瓷电容C40一端连接，第二十四陶瓷电容C40另一端与第二十九电阻R39一端、第一运算放大芯片U17的3脚，第二十九电阻R39另一端接模拟地，差分放大芯片U18的7脚与第二十三陶瓷电容C60一端连接并接+15V电压，第二十三陶瓷电容C60另一端接模拟地，差分放大芯片U18的8脚架空，第一运算放大芯片U17的2脚与第三十电阻R56一端、第三十一电阻R57一端连接，第三十电阻R56另一端接模拟地，第三十一电阻R57另一端与第一运算放大芯片U17的6脚连接、接插件J3连接，第一运算放大芯片U17的7脚与第二十五陶瓷电容C54一端连接并接+15V电压，第二十五陶瓷电容C54另一端接模拟地；第一运算放大芯片U17的4脚与第二十六陶瓷电容C61一端连接并接-15V电压，第二十六陶瓷电容C61另一端接模拟地；

所述的干涉信号运算放大电路包括第二运算放大芯片U2、接插件J1、第十一钽电容C5、第二十七陶瓷电容C2、第二十八陶瓷电容C6、第三十二电阻R1、第三十三电阻R3、第三十四电阻R4；所述的第二运算放大芯片U2的型号为OP07；

第二运算放大芯片U2的3脚与第三十二电阻R1一端、第十一钽电容C5的阴极连接，第三十二电阻R1另一端接模拟地，第十一钽电容C5的阳极与接插件J1的1脚连接；第二运算放大芯片U2的2脚与第三十三电阻R3一端、第三十四电阻R4的一端连接，第三十三电阻R3另一端接模拟地，第三十四电阻R4的另一端与第二运算放大芯片U2的6脚连接并与第四电阻R48的另一端连接，第二运算放大芯片U2的7脚余第二十七陶瓷电容C2一端连接并接+15V电压，第二十七陶瓷电容C2另一端接模拟地，第二运算放大芯片U2的4脚与第二十八陶瓷电容C6一端连接并接-15V电压，第二十八陶瓷电容C6另一端接模拟地；接插件J1的2脚接模拟地。

2.根据权利要求1所述的一种天然气管道泄漏信号的数据采集系统的采集方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：利用分布式光纤传感技术的干涉测量技术中的光路测量架构，对长输天然气管道泄漏信号进行测量；

步骤二：将测量到的干涉信号通过光电转换器，使光信号转换成电信号，再将电信号进行PGC解调；

步骤三：通过数字解调电路的AD转换，将模拟信号转换成数字信号，然后通过NI数据采集串口RS232将数字解调电路的AD采集的数据通过数组的形式传输给上位机；

步骤四：在基于Labview的VI数据采集界面上，将RS232串口的传输波特率设为9600bps,采样位数设为8，电压输入范围设为±10V,然后将采集到的数据以TXT的格式存储到指定路径下，最后对采集到的数据进行分析。