长输管线泄漏检测实时监测系统的研究应用

论文摘要

通过计算机监控及数据采集(SCADA)系统对长输管线生产数据,如温度、压力等数据的检测与监控,针对大庆油田原油的特性和输油管道经常发生泄漏的状况,为了减少损失,减轻管道事故的危害,研制了一种输油管道泄漏实时监测系统。该系统采用了瞬态负压波法对管道进行实时监测,用小波分析信号处理方法实现了从噪声中准确提取泄漏信号,提高了泄漏点的定位精度。该系统具有动态泄漏检测能力,现场信号采集和控制采用先进的PLC来完成,系统显示和控制及计算的人机界面由上位工控机完成。整个生产过程中温度、压力的控制采用了基于PLC的PID闭环控制。全线各站设有站控,站与站互相通信,实现了资源共享和对输油管道在线泄漏点的检测和定位。将泄漏实时监测系统应用在庆哈输油管道上,当遇到大于管道输送的1%泄漏时,能够在短时间内发出声光报警,给出泄漏位置及估计泄漏程度,结果表明,该系统运行稳定,检测效果良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 第一章 综述
• 1.1 SCADA 系统概述
• 1.2 输油管线泄漏检测目的、意义
• 1.3 国内现状及发展趋势
• 1.4 泄漏检测方法概述
• 1.4.1 物质平衡法
• 1.4.2 基于信号处理的方法
• 1.4.3 基于模型的泄漏检测
• 1.5 本章小结
• 第二章 负压波法泄漏检测系统总体方案
• 2.1 硬件总体方案
• 2.1.1 泄漏检测仪表
• 2.1.2 数据采集系统
• 2.1.3 数据传输通讯
• 2.2 软件总体方案
• 2.2.1 基于Wincc 的泄漏检测模块的实现
• 2.2.2 基于PLC 的PID 控制系统实现
• 2.3 本章小结
• 第三章 负压波法泄漏检测
• 3.1 负压波法泄漏检测原理
• 3.2 瞬态负压波泄漏检测的关键技术
• 3.3 系统时间差对定位影响的解决方案
• 3.4 负压波在管道内的传播速度的确定
• 3.4.1 热油管道沿程热力分析
• 3.4.2 输送管道瞬态负压波的传播速度
• 3.5 改进的负压波定位方法
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于小波变换的负压波拐点捕捉
• 4.1 连续小波变换
• 4.2 离散序列小波变换（DWT）
• 4.3 小波奇异性理论
• 4.3.1 小波奇异性的数学描述
• 4.3.2 小波变换的模极大值与信奇异性关系
• 4.4 使用小波变换检测信号奇异点
• 4.4.1 小波信号的确定
• 4.4.2 含噪声的负压波间断点检测
• 4.5 本章小结
• 第五章 负压波法泄漏检测现场应用
• 5.1 计算机仿真实验
• 5.2 现场运行情况
• 5.3 结果分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要