[發明專利]一種長輸架空管道分布式應力振動在線監測系統及方法

在審

• 申請號: 201910068390.9
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN110006525A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 林冠堂;陳建勛;陳英紅
• 申請（專利權）人: 廣東省特種設備檢測研究院珠海檢測院
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01L1/00
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

本發明涉及一種長輸架空管道分布式應力振動在線監測系統及方法，包括：計算機、無線數據接收模塊及多個分布式應力振動數據采集節點，其中，所述多個分布式應力振動數據采集節點分別設置在所述長輸架空管道上的不同位置且與所述無線數據接收模塊相連，將采集到的所述不同位置的應力振動數據發送至無線數據接收模塊；所述無線數據接收模塊與所述計算機相連，將接收到的應力振動數據傳送給計算機進行計算存儲和監測。本發明通過設置多個分布式應力振動數據采集節點，可對長輸架空管道不同位置處的應力振動狀況進行同步采集，具有很高的分析測試效率和數據同步性。

技術領域

本發明屬于工業管道檢測技術領域，涉及長輸架空管道運行參數檢測裝置，具體涉及一種長輸架空管道分布式應力振動在線監測系統及方法。

背景技術

壓力管道屬于特種設備，一旦出現事故，便可能造成群死群傷，影響力大，破壞性強。化工園區的架空管道一般是數條甚至十幾條集中敷設在管廊上，其中一條管道、一個部位出現問題，便會造成整條管廊的事故，后果不堪設想。架空管道內輸送的大多是各種化工、化學物料，大多為易燃易爆或有毒介質。化工園區公共管廊蜿蜒數十公里，涉及到壓力管道近千公里，架空管道受基礎不均勻沉降、局部變形、腐蝕減薄等因素影響，在運行過程中容易產生安全隱患。近年來，壓力管道的事故頻出，對檢驗和管道安全評估技術提出了更高的要求。

由于現場條件制約，現有檢測手段難以對整條管道進行全面的檢驗，通常需結合壓力管道流固耦合有限元模型進行安全風險評估：評估模型計算出管道各個部位應力和振動狀態，并以此作為安全級別評估指標，需要結合實際測試應力和振動數據對建立的安全評估模型進行修正，以確保安全風險評估結果的可靠性。雖然存在現有的應力分析設備和振動分析設備，但不能對整個管道各個部位應力和振動數據進行同步采集，且各個測試點數據管理復雜，傳感器安裝時受管道弧形形狀影響也存在安裝不便的缺點，此外，測試時勞動強度也較大。因此，設計一種專門針對長輸架空管道的分布式應力振動在線監測系統具有重要的意義。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種長輸架空管道分布式應力振動在線監測系統及方法，該裝置采用多個分布式應力振動數據采集節點，通過無線通訊方式將長輸管道不同部位的管道外表面應力和三軸加速度振動數據采集并傳輸給計算機主機進行分析，該裝置在長輸管道現場安裝快速、數據節點多、定位準確，具有很好的實用價值。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案為：

一種長輸架空管道分布式應力振動在線監測系統，包括：計算機、無線數據接收模塊及多個分布式應力振動數據采集節點，其中，所述多個分布式應力振動數據采集節點分別設置在所述長輸架空管道上的不同位置且與所述無線數據接收模塊相連，將采集到的所述不同位置的應力振動數據發送至無線數據接收模塊；所述無線數據接收模塊與所述計算機相連，將接收到的應力振動數據傳送給計算機進行計算存儲和監測。

進一步的，每個所述分布式應力振動數據采集節點包括：分別與分布式采集模塊相連的多個應變傳感器。

進一步的，所述分布式采集模塊包括：主控制器、電源管理系統、內存卡、無線通訊模塊、定位模塊、數據采集模塊、異常報警模塊和三軸加速度傳感器，其中，所述主控制器分別與電源管理系統、內存卡和無線通訊模塊相連；所述定位模塊與主控制器相連，用于將分布式采集模塊的位置信息發送至主控制器，對各個節點定位與識別；所述數據采集模塊分別與所述主控制器、應變傳感器和三軸加速度傳感器相連，用于采集應力振動數據；所述異常報警模塊與主控制器相連，用于電源異常時報警。

進一步的，所述分布式采集模塊的外殼上設有接線端子、電源充電口、按鈕開關、節點通訊地址設置撥碼開關、天線、氣泡水準儀和多個安裝孔，其中，所述數據采集模塊通過所述接線端子與應變傳感器相連；所述節點通訊地址設置撥碼開關與所述主控制器相連，用于對每個分布式應力振動數據采集節點進行編號和識別。