遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于數(shù)據(jù)采集處理領(lǐng)域，具體涉及一種遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]管道作為五大運輸工具之一，在運輸液體、氣體、漿液等方面具有特殊的優(yōu)勢，在經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。隨著管齡的增加，油氣管線由于自然力的腐蝕、沖刷、突變以及人為的破壞等原因而發(fā)生各種管道運行事故，造成巨大經(jīng)濟損失。大多油氣管線處于偏遠或地形復雜、條件惡劣地區(qū)，人不可能經(jīng)常到現(xiàn)場巡視，但又需要及時掌握管道各區(qū)段的運行參數(shù)，以確定管道運行是否正常，盡早發(fā)覺管線發(fā)生事故的異常跡象，及時采取措施。因此，研制一種可遠程采集管道運行參數(shù)的系統(tǒng)以便監(jiān)測管道運行很有必要。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，通過監(jiān)測管道各區(qū)段的壓力、溫度和流量數(shù)據(jù)，并發(fā)送給遠程控制終端，監(jiān)測數(shù)據(jù)是否異常，以便及時補修。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:一種遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，包括:數(shù)據(jù)采集終端:用來采集管道的壓力、溫度和流量參數(shù)，所述數(shù)據(jù)采集終端包括主控模塊、運行參數(shù)采集模塊和聲采集模塊，運行參數(shù)采集模塊和聲采集模塊將采集到的參數(shù)傳給主控模塊；節(jié)點模塊:是數(shù)據(jù)采集終端和監(jiān)控中心的通訊媒介，數(shù)據(jù)采集終端通過節(jié)點模塊將感知數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心；監(jiān)控中心:是用戶的人機交互模塊。所述節(jié)點模塊包括無線客戶端、無線接入點和交換機，數(shù)據(jù)采集終端通過無線客戶端接入無線接入點覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)鏈路通過無線接入點匯聚到監(jiān)控中心的交換機上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和分析。所述主控模塊采用AT89C51單片機。所述運行參數(shù)采集模塊以I片10位串行AD轉(zhuǎn)換器MCP3004為核心，3個通道分別采集管道壓力、流量和溫度數(shù)據(jù)。所述監(jiān)控中心包括故障分析報告單元，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳的數(shù)據(jù)進行分析，繪制壓力、流量和溫度運行趨勢圖，并分析聲波波形，當發(fā)現(xiàn)實時數(shù)據(jù)異常或經(jīng)分析預計可能出現(xiàn)泄漏時及時向有關(guān)用戶組報警提示。所述無線接入點采用基于國際標準IEEE802.1l,運行頻率為2.4GHz和5GHz。
[0005]本實用新型有如下積極效果:通過監(jiān)測管道各區(qū)段的壓力、溫度和流量數(shù)據(jù)，并發(fā)送給遠程控制終端，監(jiān)測數(shù)據(jù)是否異常，以便及時補修；采用工業(yè)移動通訊技術(shù)來組建數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)無線通訊產(chǎn)品的無線通信可靠性高、機械耐用性強，而且工業(yè)移動通訊網(wǎng)絡(luò)以無線客戶端和無線接入點設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，可以靈活方便的利用節(jié)點進行跳轉(zhuǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和傳輸距離。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型【具體實施方式】的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0007]圖2為本實用新型【具體實施方式】的采集終端模塊結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0008]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的【具體實施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的實用新型構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。
[0009]本實用新型的主要思路是:本實用新型的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)包括三層，及數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和數(shù)據(jù)處理層，數(shù)據(jù)采集層是管道運行參數(shù)采集端，將采集到的管道參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理層，數(shù)據(jù)處理層監(jiān)管數(shù)據(jù)是否異常，對數(shù)據(jù)進行分析。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集終端可放置在管道的重要區(qū)段上，既能夠響應(yīng)監(jiān)控中心的呼叫而采集管道的各運行參數(shù)和管道上的信號；也能根據(jù)管道流體壓力、流量異常而主動采集上述各種管道數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)通過工業(yè)移動通訊網(wǎng)絡(luò)傳給監(jiān)控中心。
[0010]數(shù)據(jù)采集終端由主控模塊、運行參數(shù)采集模塊(壓力、溫度、流量)、聲采集模塊，其中，主控模塊采用AT89C51單片機，擴展了 64KB的程序存儲器EPR0M27512和64KB的數(shù)據(jù)存儲器(2片RAM62256);運行參數(shù)采集模塊以I片Micro Chip公司的10位串行AD轉(zhuǎn)換器MCP3004為核心，3個通道分別采集管道壓力、流量和溫度數(shù)據(jù)。聲采集模塊采集管道上的聲波形信號，通過對聲波信號的分析，可以判斷管道上是否有泄漏。
[0011]節(jié)點模塊包括無線客戶端(Client)、無線接入點(AP-Access Point)和交換機,無線客戶端是傳感器的的網(wǎng)絡(luò)控制器、通過無線客戶端將數(shù)據(jù)采集終端等設(shè)備接入到無線接入點覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)中。本實用新型的無線接入點設(shè)備采用基于國際標準IEEE802.11，運行頻率為2.4GHz和5GHz，其數(shù)據(jù)傳輸速率最高達54Mbit/s，它對有些障礙物具有一定的穿透性，在一個規(guī)則的物理空間內(nèi)具有很好的反射效果，這樣可以實現(xiàn)非直視數(shù)據(jù)傳輸，可靠性可以在一定程度上得以提高。AP與AP之間采用跳傳技術(shù)進行聯(lián)網(wǎng)，這樣就增大了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和傳輸距離，AP無線信號的覆蓋范圍最大為3?4公里。
[0012]將數(shù)據(jù)采集終端上安裝無線網(wǎng)絡(luò)客戶端Client和無線網(wǎng)絡(luò)接入點AP組成無線通訊網(wǎng)絡(luò)。中間節(jié)點安裝網(wǎng)絡(luò)接入點AP，完成網(wǎng)絡(luò)的跳傳和中繼功能。管道上的網(wǎng)絡(luò)鏈路由接入點AP匯聚到后臺管理器的交換機上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理和分析。
[0013]與通常的網(wǎng)絡(luò)線纜相比，無線傳輸技術(shù)使用的是無線電波，針對長距離延伸的管道的安裝環(huán)境和安裝范圍，采用工業(yè)移動通訊技術(shù)來組建數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，工業(yè)無線通訊產(chǎn)品的無線通信可靠性高、機械耐用性強，而且工業(yè)移動通訊網(wǎng)絡(luò)以無線客戶端和無線接入點設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，可以靈活方便的利用節(jié)點進行跳轉(zhuǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和傳輸距離。
[0014]監(jiān)控中心包括故障分析報告單元，主要功能是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳的數(shù)據(jù)進行分析，繪制壓力、流量和溫度運行趨勢圖，并分析聲波波形，當發(fā)現(xiàn)實時數(shù)據(jù)異?；蚪?jīng)分析預計可能出現(xiàn)泄漏時及時向有關(guān)用戶組報警提示。
[0015]上面結(jié)合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)采集終端:用來采集管道的壓力、溫度和流量參數(shù)，所述數(shù)據(jù)采集終端包括主控模塊、運行參數(shù)采集模塊和聲采集模塊，運行參數(shù)采集模塊和聲采集模塊將采集到的參數(shù)傳給主控模塊； 節(jié)點模塊:是數(shù)據(jù)采集終端和監(jiān)控中心的通訊媒介，數(shù)據(jù)采集終端通過節(jié)點模塊將感知數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心； 監(jiān)控中心:是用戶的人機交互模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，其特征在于:所述節(jié)點模塊包括無線客戶端、無線接入點和交換機，數(shù)據(jù)采集終端通過無線客戶端接入無線接入點覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)鏈路通過無線接入點匯聚到監(jiān)控中心的交換機上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和分析。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，其特征在于:所述主控模塊采用AT89C51單片機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，其特征在于:所述運行參數(shù)采集模塊以I片10位串行AD轉(zhuǎn)換器MCP3004為核心，3個通道分別采集管道壓力、流量和溫度數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控中心包括故障分析報告單元，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上傳的數(shù)據(jù)進行分析，繪制壓力、流量和溫度運行趨勢圖，并分析聲波波形，當發(fā)現(xiàn)實時數(shù)據(jù)異?；蚪?jīng)分析預計可能出現(xiàn)泄漏時及時向有關(guān)用戶組報警提示。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，其特征在于:所述無線接入點采用基于國際標準IEEE802.1l,運行頻率為2.4GHz和5GHz。
【專利摘要】本實用新型涉及一種遠程管道數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集終端：用來采集管道的壓力、溫度和流量參數(shù)，所述數(shù)據(jù)采集終端包括主控模塊、運行參數(shù)采集模塊和聲采集模塊，運行參數(shù)采集模塊和聲采集模塊將采集到的參數(shù)傳給主控模塊；節(jié)點模塊：是數(shù)據(jù)采集終端和監(jiān)控中心的通訊媒介，數(shù)據(jù)采集終端通過節(jié)點模塊將感知數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心；監(jiān)控中心：是用戶的人機交互模塊。本實用新型通過監(jiān)測管道各區(qū)段的壓力、溫度和流量數(shù)據(jù)，并發(fā)送給遠程控制終端，監(jiān)測數(shù)據(jù)是否異常，以便及時補修。
【IPC分類】G08C17-02
【公開號】CN204315067
【申請?zhí)枴緾N201420828583
【發(fā)明人】許曉峰, 其他發(fā)明人請求不公開姓名
【申請人】蕪湖市晨韻自動化科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月24日