CN204406119U - 一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统，其无线信号采集部分包括上部液晶显示器及键盘、A/D转化器、电源控制模块、平板柔性天线发射系统、主控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器；所述电源控制模块导线连接上部液晶显示器及键盘以及为控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器供电；所述平板柔性天线发射系统、主控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器互相控制连接；手机APP客户端软件的研制，可以使用户在千里之外通过手机GPRS数据网络了解实时采集到的管道压力仪表和流量仪表信息，而不用守在控制中心的计算机旁才能看到仪表数据。

Description

一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统

技术领域

本实用新型涉及油油气管路报警定位系统应用技术领域，尤其是一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统。

背景技术

油气管线的输送安全是单位工作的重中之重，对油气管线安全事故最直接的原因就是管道泄漏，导致管道泄漏的原因多种多样，比如外腐蚀、内腐蚀、第三方破坏、土壤移动、设计(材料)因素、系统安全因素及应力腐蚀裂缝等，主要原因是腐蚀。目前国内管线常用漏磁法、超声波法等腐蚀原因造成的管道泄漏监测仪，采取人工巡检非在线的方式进行管道泄漏的定期监测。一是这么长的管线，巡检耗费大量人力物力，二是非在线监测，出现突发事件，发现和处理都可能出现不及时。

目前大多数油气管线实时SCADA自动化系统都不含管道泄漏的检测和定位的模块或程序，即使有些SCADA品牌含，也因为计算程序复杂，实施工期紧张，SCADA厂家在为管输企业实施SCADA时，没有为用户组态，程序也并不专业。报警的第一时间的实时性也仅限于在中控机房操作人员，也是自控系统的局限。

互联网时代智能手机的发展和物联网时代的到来，将管道泄漏报警和定位信息在第一时间发送给事件相关的每一个人提供了可能，并且通过软件智能判别和预先存储好的相对应的合理处置预案通过手机APP专业软件显示给相关人员，为事故处理赢得了宝贵的时间，为正确决策提供参考。

实用新型内容

现有技术难以满足人们的需要，为弥补现有技术不足，本实用新型旨在提供一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统，其无线信号采集部分包括上部液晶显示器及键盘、A/D转化器、电源控制模块、平板柔性天线发射系统、主控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器；所述上部液晶显示器及键盘与A/D转化器控制连接；所述电源控制模块导线连接上部液晶显示器及键盘以及为控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器供电；所述平板柔性天线发射系统、主控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器互相控制连接；平板柔性天线发射系统通过GPRS网络传输到计算机监控中心。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述电源控制模块接入24VDC电源；整个系统外接压力表4-20mA模拟量信号输入端；系统还设置有2G网络SIM卡插入的卡槽。

作为本实用新型的优选方案：系统内的无线发射系统与智能手机APP客户端无线连接。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述主控制内核系统核心为嵌入式ARM9核心处理器以及MontaVista Linux操作系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该油气管道泄露手机实时监测报警定位系统，智能手机APP客户端软件的研制，可以使用户在千里之外通过手机GPRS数据网络了解实时采集到的管道压力仪表和流量仪表信息，而不用守在控制中心的计算机旁才能看到仪表数据。APP应用软件的研制要能与多接口，多电源远程无线数据采集器实现透明通讯，可以进行简单的组态设置--针对管道泄漏和报警定位参数，存储各种报警情况对应的安全处置预案，从而实现实时报警和预案数据挖掘。满足工业实时通讯专用和数据智能分析的要求。

其次，解决了多接口，多协议情况下无线数据采集器硬件模块冲突、干扰，各协议数据处理堵塞，信号处理速度慢，实时性、稳定性不高的问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的流行成图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅说明书附图1～2，本实用新型实施例中，一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统，其无线信号采集部分包括上部液晶显示器及键盘、A/D转化器、电源控制模块、平板柔性天线发射系统、主控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器；所述上部液晶显示器及键盘与A/D转化器控制连接；所述电源控制模块导线连接上部液晶显示器及键盘以及为控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器供电；所述平板柔性天线发射系统、主控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器互相控制连接；平板柔性天线发射系统通过GPRS网络传输到计算机监控中心。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述电源控制模块接入24VDC电源；整个系统外接压力表4-20mA模拟量信号输入端；系统还设置有2G网络SIM卡插入的卡槽。

作为本实用新型的优选方案：系统内的无线发射系统与智能手机APP客户端无线连接。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述主控制内核系统核心为嵌入式ARM9核心处理器以及MontaVista Linux操作系统。

本实用新型在设计时的系统指标满足：

1)主CPU：32位68020微处理器，主频800MHz。

2)内存：512K bytes EPROM，512K bytes SRAM，1024K bytesEEPROM。

3)接口配置：2个TCP/IP网络口，1个RS-232标准工作通讯口，1个RS485通讯口，1个模拟量4-20mA输入通信口，1个模拟量4-20mA和HART输入并行通讯口，1个mini USB编程器调试专用接口，通讯接口可灵活插接。

4)测量精度与实时性：模拟电流采样精度≤0.25％，非线性度≤0.1％，实时延迟≤50ms。

5)采样与分辨率：分辨率：15位+1位符号位；事件数序记录分辨率：2ms；遥测采样频率：各通道均不小于16点/周期；遥信去抖时间：10ms(软件可设定)；SOE分辨率：1ms。

6)数据处理可靠性：遥控正确率100％，遥控成功率＞99.9％，遥信正确率100％，遥调正确率100％，遥调成功率＞99.9％，故障整定值误差不超过5％，共模抑制比：-100dB 1V-95dB 5V-90dB 10V，常规抑制比(50/60Hz)、60dB，额定绝缘1000VDC。

7)装置运行环境条件：工作温度范围：-40℃～+75℃；相对湿度：5％～95％。

8)功耗和电源指标：装置功耗：正常工作时功耗不大于0.5W，线路故障时不大于2瓦；外接电源额定电压：24VDC和220VAC，50HZ双电源输入；薄膜太阳能电池板：直流输入供电，最大开路电压37.5VDC，功率23瓦；电压过载能力：DC、AC输入1.2倍额定电压，连续运行；蓄电池：聚合物磷酸铁锂电池，24VDC，10000mAH。

9)外壳防护与防爆指标：外壳防护标准：IP67防爆标准：EEXdT4 IIC/EEXia T6 IIC。

(2)智能手机APP客户端(苹果系统和安卓系统)软件以及报警系统、数据库技术指标

1)可适用的手机客户端软件类型：智能手机安卓系统APPandroid 2.3及以上、智能手机苹果系统APP IOS 4.0及以上。

2)最大并发用户数(Concurrent users)：智能手机安卓系统APP：50个；智能手机苹果系统APP 50个。

3)响应时间：正常响应时间，云服务器端响应时间：小于20ms，网络响应时间：小于30ms，客户端响应时间：小于20ms；

4)数据吞吐量：最大数据流处理吞吐率2*0.8Mbps；

5)资源使用率：CPU占用率：30％16万点容量负荷下，内存占用率：65％数据满负荷；

6)点击数(Hits per second)HTTP请求量：200；

7)系统故障平均恢复时间：30秒。

8)报警反应时间：60秒，预案推送时间：在报警后20秒，

9)管线泄漏定位分辨率：5公里

10)报警主机短信群发：1分钟30个；电话群呼：1分钟12个；

本实用新型设计时：

一，采用最新技术和软硬件研制无线数据采集仪。通过最新的嵌入式ARM9核心处理器以及工业稳定性、实时性较强的MontaVistaLinux操作系统、DSP技术和傅立叶算法设计解决复杂系统下软硬件高效、稳定、实时运行的问题。

二，业界率先将手机APP与工业设备通讯并数据处理：开发同时满足工业实时通讯专用和数据智能分析的要求的主流手机系统APP客户端软件，实现了在手机客户端无论何时何地都可以快速了解当前油气管道运行情况，是否有泄漏报警，如果有泄漏报警按照预案该如何处理等关键问题的解决。

三，手机软件设计的创新使软件运行流畅、高效。手机APP采用模糊识别和聚类分析技术对预先设置组态的好的报警信息进行运算分析，做到报警及时同时又防止误报。内置数据库采用最新的嵌入式APP数据库技术和神经网络数据挖掘技术实现手机APP对报警信号的快速处理和预案的快速弹出。

四，供电和外壳设计按照西北野外恶劣工况条件下设计，提高了设备生存适应性。置于野外荒漠中全端设备无线数据采集仪通过低功耗设计，内置高性能聚合物锂电池，双电源识别、柔性薄膜太阳能快速安装电池，以极低的代价和安装成本解决现场不同供电环境下设备长时间、可持续供电问题。通过特殊的小型化、轻量化、同时满足工业现场各种极端工况要求的整机设计，解决移动、便携、耐用、适用各种工况环境的问题。

五，报警备份，数据存储，客户端加密解密，统一通过报警数据服务器以及报警信息短信语音群发群呼系统完成，使得系统更完善，安全性更强。主机系统同样具备手机APP软件的数据接收、计算、显示、分析、报警、定位和预案数据挖掘、弹出等功能，完善了单一手机APP客户端报警系统的不足，即使多部手机报警软件出现死机和关机，这套系统可以代替手机APP用短信和语音呼叫的方式进行报警和预案推送。同时为历史信息查询和管道泄漏规律寻找提供基础数据。

六，手机作为即时通讯系统，以及智能手机在当今社会的高普及率，把手机作为工业实时报警系统的终端比起传统报警系统拥有更高的效率，更快的响应速度和普及率。但是目前还有一个基于手机处理快速报警和处置的管道泄漏监测和定位系统，所以这套系统应用前景非常宽广，具有良好的经济效益和社会效益。

本套装置硬件生产可以通过OEM加工实现规模化，标准化，嵌入式芯片软件植入在自己单位完成。手机APP软件和数据组态软件通过文件密钥授权安装，安全、高效、保密。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统，其无线信号采集部分包括上部液晶显示器及键盘、A/D转化器、电源控制模块、平板柔性天线发射系统、主控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器；其特征在于：所述上部液晶显示器及键盘与A/D转化器控制连接；所述电源控制模块导线连接上部液晶显示器及键盘以及为控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器供电；所述平板柔性天线发射系统、主控制内核系统核心和GSM/GPRS数据转换器互相控制连接；平板柔性天线发射系统通过GPRS网络传输到计算机监控中心。

2.根据权利要求1所述的一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统，其特征在于：所述电源控制模块接入24VDC电源；整个系统外接压力表4-20mA模拟量信号输入端；系统还设置有2G网络SIM卡插入的卡槽。

3.根据权利要求1所述的一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统，其特征在于：系统内的无线发射系统与智能手机APP客户端无线连接。

4.根据权利要求1所述的一种油气管道泄露手机实时监测报警定位系统，其特征在于：所述主控制内核系统核心为嵌入式ARM9核心处理器以及MontaVista Linux操作系统。