CN202834778U

CN202834778U - 一种基于复合传感器的油气管道监控系统

Info

Publication number: CN202834778U
Application number: CN 201220487247
Authority: CN
Inventors: 刘琦嵘; 蒋琛
Original assignee: Shanghai Kelu Software Co Ltd
Current assignee: Shanghai Kelu Software Co Ltd
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-09-24

Abstract

本实用新型公开了一种基于复合传感器的油气管道监控系统，包含：各类传感模块、和安装于油气管道节点上的传感器基座；由至少两个不同类别的所述传感模块自由组合连接到同一传感器基座，构成一复合传感器主体；该监控系统还包含分布于不同区域的传感器管理节点、和至少一个监控中心；传感器管理节点与传感器基座相连，进行传感器主体的信息采集和远程信号传输；监控中心与传感器管理节点相连，接收来自传感器管理结点的信息，进行存储、分析和监控。使得使用者能够根据自身需求自由组装所需的复合传感器，大大提高了复合传感器的冗余度和功能可扩充度，从而在确保油气管道监控系统实现全方位监控的同时，大大节约了油气管道监控系统的生产成本。

Description

一种基于复合传感器的油气管道监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种复合传感器技术，尤其涉及一种油气管道监控系统中的复合传感器技术。

背景技术

传感器是获取信息的工具，是信息技术（包括传感与控制技术、通讯技术与计算机技术）的三大支柱之一，它位于信息系统的最前端，其特征的好坏、输出信息的可靠性对整个系统质量至关重要。因此，传感器的性能必须适应系统使用的要求。

复合传感器本身是一个组合体，在这个组合体中，集成了两个及以上的监测不同物理量的传感器单元。这些传感器单元信号可以各自单独输出，也可以由组合体中嵌入的处理器测量后按照规定的格式集中输出。

当前应用比较广泛的复合传感器有温湿度传感器，风速风向传感器，针对易燃、易爆危险品安全信息设计的复合传感器，轴承用复合传感器；也有少数将温湿度、风速风向、易燃、易爆危险品等集成在一起的复合传感器，以及其他多种功能集成在一起的复合传感器；可用于石油天然气管道安全监测的复合传感器更是少之又少。而且，目前一般都是针对具体应用场合设计的专用复合传感器。

当前，油气管道线路现场所用的线路安全相关传感器多为单一功能型，少部分为两功能复合型。油气管线环境复杂多样，在整个管线不同的节点位置可能需要采集不同的信息，这样对复合传感器集成的功能就要有所不同，如果针对不同的需求设计生产不同的复合传感器，或设计生产集成了整个管线上所有功能需求的复合传感器，不仅制约了其在使用上的便利性和快捷性，且相对综合成本较高。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于复合传感器的油气管道监控系统，使得使用者能够根据自身需求自由组装所需的复合传感器，大大提高了复合传感器的冗余度和功能可扩充度，从而在确保油气管道监控系统实现全方位监控的同时，大大节约了油气管道监控系统的生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于复合传感器的油气管道监控系统，包含：进行不同类型信息采集的各类传感模块、和安装于油气管道节点上的传感器基座；由至少两个不同类别的所述传感模块自由组合连接到同一传感器基座，构成一复合传感器主体；

该监控系统还包含分布于不同区域的传感器管理节点、和至少一个监控中心；传感器管理节点与本区域内的传感器基座相连，进行本区域内传感器主体的信息采集和远程信号传输；监控中心通过有线或无线方式与本区域内的传感器管理节点相连接，接收来自传感器管理结点的信息，进行存储、分析和监控。

作为进一步改进，传感器管理节点中还集成以下一个或多个模块：各类工业协议组态模块、远程信号传输模块、传感器自检和巡检模块、信息存储模块、和/或复合型传感器主体的自动组网模块；远程信号传输模块与监控中心相连，工业协议组态模块、传感器自检和巡检模块、信息存储模块，自动组网模块分别与本区域内的传感器基座相连。

作为进一步改进，远程信号传输模块可以为以下之一：GPRS传输模块、TD-LTE传输模块、私有无线网络传输模块、微波中继模块、或光纤传输模块。

作为进一步改进，传感器基座包含各类传感模块的电气电路部分，进行传感模块的基本参数设置。

作为进一步改进，各类传感模块包含以下一类或多类传感模块：常规类传感模块、化学类传感模块、地质灾害类传感模块、和/或安防监视类传感模块。

作为进一步改进，常规类传感模块包含以下一类或多类传感模块：温度传感模块、压力传感模块、和/或流量传感模块；

化学类传感模块至少包含以下一类或多类传感模块：可燃性气体传感模块、有毒有害气体的检测传感模块、和/或化学泄漏类的检测传感模块；

地质灾害类传感模块至少包含以下一类或多类传感模块：管线的土壤水分地质情况的检测传感模块、管线的位移监测传感模块、和/或管道本体的应力应变检测传感模块；

安防监视类传感模块至少包含以下一类或多类传感模块：管线周边围栏的入侵检测传感模块、和/或进行工业视频监控的监测传感模块。

作为进一步改进，传感器基座与传感器管理节点之间通过有线或无线相连；该监控系统还包含供电模块，与传感器管理结点、以及进行无线连接的部分传感器基座相连，为传感器管理结点、和复合传感器主体供电。

作为进一步改进，供电模块包括以下一种或多种类型：太阳能供电系统、和/或大容量锂电池、和/或太阳能充电系统、和/或常规供电系统。

本实用新型实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：该系统包含：进行不同类型信息采集的各类传感模块、和安装于油气管道节点上的传感器基座；由至少两个不同类别的所述传感模块自由组合连接到同一传感器基座，构成一复合传感器主体；该监控系统还包含分布于不同区域的传感器管理节点、和至少一个监控中心；传感器管理节点与本区域内的传感器基座相连，进行本区域内传感器主体的信息采集和远程信号传输；监控中心通过有线或无线方式与本区域内的传感器管理节点相连接，接收来自传感器管理结点的信息，进行存储、分析和监控。本实用新型通过传感模块复合的方式使得使用者能够根据自身需求自由组装所需的复合传感器，大大提高了复合传感器的冗余度和功能可扩充度，从而在确保油气管道监控系统实现全方位监控的同时，大大节约了油气管道监控系统的生产成本；并且，通过将传统传感器基础的数据采集功能和远程信号传输功能相分离，使得一个传感器管理结点可以管控辖下多个复合传感器主体，统一进行信息的采集和传输，从而进一步节约了油气管道监控系统的生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施方式中一种基于复合传感器的油气管道监控系统的总体结构图。

图2是本实用新型一较佳实施方式中一种基于复合传感器的油气管道监控系统的内部连接结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型一较佳实施方式涉及一种基于复合传感器的油气管道监控系统，该系统包含一个或以上监控中心，每个监控中心辖下分布有多个传感器管理节点，通过有线或无线的方式与所属的监控中心连接；每个传感器管理结点辖下有多个复合传感器主体、和供电模块，复合传感器主体通过有线或无线的方式与所属传感器管理节点相连，其总体结构图如图1所示。该系统的内部连接结构图如图2所示。

复合传感器主体由两个以上不同类别的传感模块自由组合连接到同一传感器基座上构成；各类传感模块采集油气管道内各类信息；传感器基座安装于油气管道节点上，包含各类传感模块的电气电路部分，对各类传感模块进行基本参数设置，将各类传感模块采集的各类信息汇总后集中发送给其所属的传感器管理结点。

传感器管理节点与本区域内的传感器基座相连，从本区域内的传感器基座接收各传感模块采集到的各类信息，将接收到的各类信息远程传输给所属的监控中心；在实际应用中，传感器管理节点与本区域内的传感器基座既可以通过有线方式连接，也可以通过无线方式连接。

监控中心通过有线或无线方式与本区域内的传感器管理节点相连接，接收来自传感器管理结点的各类信息，对各类信息进行存储、分析，对传感器管理结点和复合传感器主体进行监控。

供电模块与传感器管理结点、以及与传感器管理结点进行无线连接的部分传感器基座相连，为传感器管理结点、和复合传感器主体供电。其中，供电模块可以为：太阳能供电系统、和/或大容量锂电池、和/或太阳能充电系统、和/或常规供电系统等。

需要进一步说明的是，上述各类传感模块可以包含：常规类传感模块、化学类传感模块、地质灾害类传感模块、和/或安防监视类传感模块。其中，

常规类传感模块可以包含：温度传感模块、压力传感模块、和/或流量传感模块；

化学类传感模块可以包含：可燃性气体的检测传感模块、有毒有害气体的检测传感模块、和/或化学泄漏类的检测传感模块；

地质灾害类传感模块可以包含：管线的土壤水分地质情况的检测传感模块、管线的位移监测传感模块、和/或管道本体的应力应变检测传感模块；

安防监视类传感模块可以包含：管线周边围栏的入侵检测传感模块、和/或进行工业视频监控的监测传感模块。

需要进一步说明的是，传感器管理节点中还可以包含：信息采集模块、远程信号传输模块、工业协议组态模块、传感器自检和巡检模块、信息存储模块、和/或复合型传感器主体的自动组网模块；

信息采集模块与本区域内的传感器基座相连，从本区域内的传感器基座接收各传感模块采集到的各类信息；

远程信号传输模块与监控中心相连，将传感器管理节点（信息采集模块）接收到的各类信息发送给监控中心；需要进一步说明的是，远程信号传输模块可以为：GPRS传输模块、TD-LTE传输模块、私有无线网络传输模块、微波中继模块、或光纤传输模块；

工业协议组态模块与本区域内的传感器基座相连，为各类传感模块提供适用的工业通讯协议，以及进行协议组态；

传感器自检和巡检模块与本区域内的传感器基座相连，对各类传感模块进行自检和巡检，生成检测报告，检测到传感模块发生故障时，发出告警信息；

信息存储模块通过信息采集模块间接与本区域内的传感器基座相连，存储接收到的各类传感模块采集的各类油气管道信息、各类传感模块的检测报告、和各类日志；

自动组网模块与本区域内的传感器基座相连，在各类传感模块工作时自动分配网络地址。

本实施方式通过传感模块复合的方式使得使用者能够根据自身需求自由组装所需的复合传感器，大大提高了复合传感器的冗余度和功能可扩充度，同时，通过将传统传感器基础的数据采集功能和远程信号传输功能相分离，使得一个传感器管理结点可以管控辖下多个复合传感器主体，统一进行信息的采集和传输，从而在确保油气管道监控系统实现全方位监控的同时，大大节约了油气管道监控系统的生产成本。

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims

1.一种基于复合传感器的油气管道监控系统，其特征在于，包含：进行不同类型信息采集的各类传感模块、和安装于油气管道节点上的传感器基座；由至少两个不同类别的所述传感模块自由组合连接到同一传感器基座，构成一复合传感器主体；

所述监控系统还包含分布于不同区域的传感器管理节点、和至少一个监控中心；所述传感器管理节点与本区域内的传感器基座相连，进行本区域内传感器主体的信息采集和远程信号传输；所述监控中心通过有线或无线方式与本区域内的传感器管理节点相连接，接收来自所述传感器管理结点的信息，进行存储、分析和监控。

2.根据权利要求1所述的基于复合传感器的油气管道监控系统，其特征在于，所述传感器管理节点中还集成以下模块之一或其任意组合：

各类工业协议组态模块、远程信号传输模块、传感器自检和巡检模块、信息存储模块、和/或复合型传感器主体的自动组网模块；所述远程信号传输模块与所述监控中心相连，所述工业协议组态模块、传感器自检和巡检模块、信息存储模块，自动组网模块分别与本区域内的传感器基座相连。

3.根据权利要求2所述的基于复合传感器的油气管道监控系统，其特征在于，所述远程信号传输模块为以下之一：

GPRS传输模块、TD-LTE传输模块、私有无线网络传输模块、微波中继模块、或光纤传输模块。

4.根据权利要求1所述的基于复合传感器的油气管道监控系统，其特征在于，所述传感器基座包含所述各类传感模块的电气电路部分，进行传感模块的基本参数设置。

5.根据权利要求1所述的基于复合传感器的油气管道监控系统，其特征在于，所述各类传感模块至少包含以下之一：

常规类传感模块、化学类传感模块、地质灾害类传感模块、和/或安防监视类传感模块。

6.根据权利要求5所述的基于复合传感器的油气管道监控系统，其特征在于，所述常规类传感器至少包含以下之一或其任意组合：温度传感模块、压力传感模块、和/或流量传感模块；

所述化学类传感模块至少包含以下之一或其任意组合：可燃性气体传感模块、有毒有害气体的检测传感模块、和/或化学泄漏类的检测传感模块；

所述地质灾害类传感模块至少包含以下之一或其任意组合：管线的土壤水分地质情况的检测传感模块、管线的位移监测传感模块、和/或管道本体的应力应变检测传感模块；

所述安防监视类传感模块至少包含以下之一或其任意组合：管线周边围栏的入侵检测传感模块、和/或进行工业视频监控的监测传感模块。

7.根据权利要求1所述的基于复合传感器的油气管道监控系统，其特征在于，所述传感器基座与所述传感器管理节点之间通过有线或无线相连；

所述监控系统还包含供电模块，与所述传感器管理结点、以及进行无线连接的部分传感器基座相连，为所述传感器管理结点、和所述复合传感器主体供电。

8.根据权利要求7所述的基于复合传感器的油气管道监控系统，其特征在于，所述供电模块包括以下之一或其任意组合：

太阳能供电系统、和/或大容量锂电池、和/或太阳能充电系统、和/或常规供电系统。