[實用新型]基于無線傳感網(wǎng)絡的遠程燃氣管道泄漏檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320124475.2
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN203202640U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 王平;金辰捷
• 申請（專利權）人: 王平
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02;H04W84/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 王鵬翔;朱戈勝

技術領域

本實用新型涉及無線傳感網(wǎng)絡對燃氣管道泄漏的檢測，屬于無損檢測技術和物聯(lián)網(wǎng)技術領域。

背景技術

燃氣管道是具有爆炸危險的特種承壓設備(特種輸送設備)，承受著易燃、易爆介質，一旦發(fā)生爆炸或泄漏，往往并發(fā)火災、二次爆炸等災難性事故，并且由于貫穿經濟發(fā)達和人口稠密地區(qū)，發(fā)生事故后果非常嚴重，給社會經濟、生產和人民生命財產帶來巨大損失和危害。因此，加強檢驗工作、保障壓力管道長周期安全運行具有巨大的經濟意義和社會意義。

由于現(xiàn)有許多管網(wǎng)檢測方法都存在成本高、精度不足、無法廣泛應用的問題，嚴重制約了市政管網(wǎng)檢測技術的應用效益。而且現(xiàn)有方法往往是針對點、線進行檢測的方法，其檢測結果的可靠度有限。

目前，國內針對市政管網(wǎng)監(jiān)測應用場合的應用研究還處于探索和起步階段，特別是管網(wǎng)監(jiān)測和管理側重于泄漏、爆管等事故發(fā)生后的維修和補救，尚沒有形成動態(tài)實時監(jiān)測和預測性診斷集成系統(tǒng)，不具備管網(wǎng)的災害預警功能。

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于提出一種基于無線傳感網(wǎng)絡的遠程燃氣管道泄漏檢測系統(tǒng)，具有快速部署、自組織成網(wǎng)和分布式協(xié)同工作能力的無線傳感網(wǎng)絡技術能夠有效解決現(xiàn)有管道輸送監(jiān)控系統(tǒng)的固有缺陷，滿足其多點、高效、高性能的監(jiān)測需求。采用基于無線傳感網(wǎng)絡的在線監(jiān)測技術，不但有利于同步檢測范圍擴展到管網(wǎng)的面、甚至擴展到全方位同步立體檢測網(wǎng)，還可以大大提高檢測可信度，也解決了被測對象地緣覆蓋廣、監(jiān)測位置動態(tài)變化大和監(jiān)測儀表地下安裝成本高等問題。

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所采用的技術方案是：基于無線傳感網(wǎng)絡的遠程燃氣管道泄漏檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括傳感器節(jié)點單元、集中節(jié)點單元、匯聚節(jié)點單元和后臺監(jiān)控計算機；

所述傳感器節(jié)點單元沿天然氣管道間隔部署，實時采集泄漏信號；并將檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述集中節(jié)點單元；所述的集中節(jié)點單元處理傳感器節(jié)點單元發(fā)送的數(shù)據(jù)并判斷管道是否泄漏，并將判斷結果發(fā)送至所述匯聚節(jié)點單元；所述匯聚節(jié)點單元與后臺監(jiān)控計算機通信。

所述的泄漏信號包括溫度信號、震動信號和壓力信號。

所述的傳感器節(jié)點單元包括傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應模塊四部分組成；傳感器模塊負責信息的采集和數(shù)據(jù)轉換；處理器模塊負責存儲和處理本身采集的數(shù)據(jù)以及其他傳感器節(jié)點單元發(fā)來的數(shù)據(jù)；無線通信模塊負責與其他傳感器節(jié)點單元進行無線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；能量供應模塊為傳感器節(jié)點單元提供運行所需的能量。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于：具有快速部署、自組織成網(wǎng)和分布式協(xié)同工作能力的無線傳感網(wǎng)絡技術能夠有效解決現(xiàn)有管道輸送監(jiān)控系統(tǒng)的固有缺陷，滿足其多點、高效、高性能的監(jiān)測需求。采用基于無線傳感網(wǎng)絡的在線監(jiān)測技術，不但有利于同步檢測范圍擴展到管網(wǎng)的面、甚至擴展到全方位同步立體檢測網(wǎng)，還可以大大提高檢測可信度，也解決了被測對象地緣覆蓋廣、監(jiān)測位置動態(tài)變化大和監(jiān)測儀表地下安裝成本高等問題。

附圖說明

圖1是本實用新型基于無線傳感網(wǎng)絡的遠程燃氣管道泄漏檢測系統(tǒng)工作原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。

基于無線傳感網(wǎng)絡的遠程燃氣管道監(jiān)測網(wǎng)絡，包括傳感器節(jié)點、集中節(jié)點和匯聚節(jié)點；所述傳感器節(jié)點沿天然氣管道定間隔部署，實時采集各類泄漏信號，如溫度、震動和壓力等，節(jié)點間可靈活的采用管內或管外無線射頻的通信方式，將檢測結果多跳發(fā)送至集中節(jié)點；所述集中節(jié)點管理和維護一定范圍內的傳感器節(jié)點，對簇內成員節(jié)點的檢測數(shù)據(jù)進行融合處理，最終判斷管道是否發(fā)生泄漏、腐蝕以及有無施工破壞等，并通過無線射頻通信方式將診斷結果發(fā)送至匯聚節(jié)點；所述匯聚節(jié)點主要通過無線射頻采集集中節(jié)點的信息，并通過GPRS網(wǎng)絡與后臺監(jiān)控主機進行交互式通訊，將簇頭節(jié)點的各類診斷信息(位置、溫度、流量、泄漏狀況、節(jié)點自身狀態(tài)等)轉發(fā)給后臺監(jiān)控計算機。

其中，傳感器節(jié)點由傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模塊和能量供應模塊四部分組成。傳感器模塊負責監(jiān)測區(qū)域內信息的采集和數(shù)據(jù)轉換；處理器模塊負責控制整個傳感器節(jié)點的操作，存儲和處理本身采集的數(shù)據(jù)以及其他節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)；無線通信模塊負責與其他傳感器節(jié)點進行無線通信，交換控制信息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；能量供應模塊為傳感器節(jié)點提供運行所需的能量，通常采用電池供電方式。