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基于振动原理的石油管道泄漏报警系统研究

作　者: 马庆万
导　师: 王忠东
学　校: 大庆石油学院
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 泄漏检测小波去噪虚拟仪器 LabVIEW
分类号: U179.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 117次
引　用: 1次
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内容摘要

管道运输是与铁路、公路、航空、水运并驾齐驱的五大运输工具之一,和我们日常生活密切相关发挥着重要的作用。近年来管道人为损坏越来越严重,迫切需要一种可以监测管道破坏活动的方法,从而有效减少资源的浪费。本文通过大量查阅相关文献,针对国内外管道破坏实时监测的研究现状,提出了采用声检测技术对管道破坏活动进行监测的方法,采用小波分析的去噪方法,对采集到的振动信号进行去噪处理,同时采用虚拟仪器技术构建了一套管道破坏监测系统,最后在软件平台上进行了监测及定位实验研究。具体工作及成果如下:(1)基于管道破坏检测原理和相关分析理论,选择管道发生破坏时产生的声发射信号为研究对象,通过对振动传感器拾取的信号进行相关分析来实现管道的实时监测与破坏点的定位。同时对于小波消噪方法进行了研究,采用了一种基于小波阈值消噪法,取得了良好的消噪效果。(2)开发了基于图形化编程环境LabVIEW的监测系统上位机软件。监测系统上位机软件即上层管理单元,是系统实现各项功能的一个终端平台,用户通过它可以管理系统的硬软件资源,并完成系统的监测定位功能。其主要内容包括:友好的人机交互界面、数据采集与处理、网络通讯、数据预处理、报警定位等。LabVIEW可变性、多层性、自助性的面板以及强大的信号分析处理能力,增强了系统的灵活性和扩展性。(3)最后对监测系统进行了实验研究,通过大量的理论分析和对比性实验以及相应的结果证实,本系统用于管道的泄漏检测和定位上是可行的。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 选题的背景及意义  9-10
  1.2 管道泄漏检测方法综述  10-13
    1.2.1 直接检漏法  10-11
    1.2.2 间接检漏法  11-13
    1.2.3 对于管道泄漏检测方法的评估  13
  1.3 基于声发射法的泄漏定位关键技术  13-16
    1.3.1 声信号检测的主要内容  13-14
    1.3.2 声发射检测技术的发展历程  14-15
    1.3.3 国内外研究状况和进展  15-16
  1.4 管道泄漏信号检测前景和发展趋势  16-17
  1.5 论文的目的及主要内容  17
  1.6 本文的主要内容安排  17-19
第二章管道破坏检测原理  19-24
  2.1 相关分析基本原理  19-21
  2.2 小波去噪基本原理  21-22
  2.3 管道破坏定位原理  22-24
第三章基于虚拟仪器的监测系统组成结构  24-39
  3.1 虚拟仪器概述  24-25
  3.2 虚拟仪器开发平台LabVIEW  25-27
  3.3 前面板软件程序  27-28
  3.4 监测系统的硬件组成和软件设计  28-30
    3.4.1 压电传感器的选择  28-29
    3.4.2 数据采集卡的选用指标  29-30
  3.5 监测系统的软件模块设计  30-39
    3.5.1 数据采集模块  30-32
    3.5.2 小波去噪模块  32-34
    3.5.3 泄漏判断模块和漏点定位模块  34-37
    3.5.4 文件服务模块  37-38
    3.5.5 参数设置和历史数据分析模块  38-39
第四章管道破坏监测系统的实验分析  39-44
  4.1 管道破坏监测实验分析  39-43
    4.1.1 实验一  39-41
    4.1.2 实验二  41-42
    4.1.3 实验三  42-43
  4.2 管道多次破坏监测定位实验  43-44
结论  44-46
参考文献  46-48
发表文章目录  48-49
致谢  49-50
详细摘要  50-58

基于振动原理的石油管道泄漏报警系统研究

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