一种长输油管道泄漏检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种管道检测装置领域，具体涉及一种长输油管道泄漏检测装置及信号滤波方法，为了解决现有长输油管道泄漏检测及定位装置不准确和滤波效果不足的问题，而提供了一种长输油管道泄漏检测装置及信号滤波方法，包括控制器模块、电源模块、信号检测模块和信号处理模块；控制器模块设有处理器，信号处理模块的一端以信号检测模块连接，用于从信号检测模块接收检测信号；信号处理模块的另一端与控制器模块连接，用于向控制器模块发送处理后的信号。本发明专利技术还包括一种长输油管道泄漏检测方法。本发明专利技术适用于管道泄漏检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种管道检测装置及方法，具体涉及一种长输油管道泄漏检测装置及检测方法。
技术介绍
随着科学技术创新水平和应用领域的的不断发展，信息技术在工业生产以及社会服务方面发挥着越来越大的作用，大幅提高了劳动效率，为国民发展做出了不可估量的贡献。特别是在工业生产领域，利用自动检测技术可以实时且准确的对被检测对象进行监控，针对专门用于长输油管道的泄漏检测方法，到目前为止错采用的方法繁多，但这些检测方法大多不易于维护、检测不准确、泄漏位置定位不精确等缺点。同时，由于检测装置常处在野外，解决单一的电池供电方式所带来的问题需要更加可靠的技术方案。另外，在现场环境相对较复杂的情况下，如管道内物质摩擦产生的静电干扰或者因极端天气产生的大自然放电而产生的高电压冲击等都会对检测装置产生严重的影响，因此需要检测装置要对传感器信号进行有效滤波。现有技术中采用数字滤波器进行滤波减小干扰，常用的均值滤波法中，当有干扰脉冲窜入时，模数转换器不易识别出，因此在转换后的数字信号里会将干扰脉冲作为有效信号成分，这必然会产生一定的误差。因此，均值滤波方法无法去掉噪声，只能在很小程度上减弱干扰信号的影响。而中值滤波法首先连续采样N次(N取奇数)，并将N次采样值按大小排列取中间值为本次有效值，该算法虽然能有效克服因偶然因素引起的波动干扰，可对温度、液位等缓慢变化信号进行良好的滤波效果，但是对快速变化参数效果较差，仍有待于改进。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有长输油管道泄漏检测及定位装置不准确和滤波效果不足以及在野外电供应困难的问题，而提供了一种长输油管道泄漏检测装置及检测方法。长输油管道泄漏检测装置包括：控制器模块、信号检测模块和信号处理模块；所述控制器模块设有处理器；所述信号检测模块包括传感器接口、信号转换电路；所述信号处理模块包括信号前端处理电路和参考电压电路；所述信号处理模块的一端以所述信号检测模块连接，用于从所述信号检测模块接收检测信号；所述信号处理模块的另一端与所述控制器模块连接，用于向所述控制器模块发送处理后的信号。长输油管道泄漏检测方法，包括：步骤一：将经过A/D转换后的信号分为N组进行连续滤波，即依次取i个数字信号作为一组，并对各组的i个信号降序排列；步骤二：将最小的信号从各组中剔除，并将剔除的信号保存到第N+1组，重新对各组信号进行评估，再次计算信号平均值aj，以及各组信号误差参数ej；步骤三：将各组平均值信号aj依次放入集合A中，将每组误差参数ej依次放入误差集合E中，并将集合A和集合E中每一项所对应的参数相加得到N组信号的滤波估计值为根据滤波估计值判断管道运行压力状态。本专利技术的技术效果是，通过设置太阳能电池板，可实现野外作业时电源的不间断供应，适应性更强；通过设置信号采集和处理电路，使得装置具有强大的抗干扰能力以及硬件前期滤波能力；数字信号的处理采用干扰信号剔除后再判断的滤波估计方法，使计算的信号值更能稳定准确地反应输油管道的运行状态，为检测装置作出下一步控制动作提供更可靠的数据依据。附图说明图1是本专利技术的长输油管道泄漏检测装置的结构示意图；图2是本专利技术的长输油管道泄漏检测方法的流程图；图3是本专利技术的长输油管道泄漏检测装置一个具体实施例的信号检测模块及信号处理模块的电路结构图；图4是本专利技术的长输油管道泄漏检测装置一个具体实施例的电源模块的电路结构图；图5是本专利技术的长输油管道泄漏检测装置一个具体实施例的参考电压电路的电路结构图；图6是本专利技术的长输油管道泄漏检测装置一个具体实施例的外围电路插座的电路结构图；图7是本专利技术的长输油管道泄漏检测装置一个具体实施例的GPRS模块接口信号插座的电路结构图；图8是本专利技术的长输油管道泄漏检测装置一个具体实施例的状态提示电路的电路结构图；图9是本专利技术的长输油管道泄漏检测装置一个具体实施例的晶振电路的电路结构图；图10是本专利技术的长输油管道泄漏检测装置一个具体实施例的控制器模块的电路结构图；具体实施方式具体实施方式一：如图1所示，本实施方式的长输油管道泄漏检测装置，包括：控制器模块130、电源模块140、信号检测模块110和信号处理模块120；所述控制器模块130设有处理器，所述处理器连接晶振电路、复位电路、状态提示电路以及外围接口插座；所述电源模块140包括太阳能电池板接口电路、锂电池充电电路、充电保护电路、电源自动切换电路和电压转换以及稳压电路；所述电源模块与所述控制器模块连接，用于为所述控制器模块提供电源；所述信号检测模块110包括传感器接口、信号转换电路；所述信号处理模块120包括信号前端处理电路和参考电压电路；所述信号处理模块的一端以所述信号检测模块连接，用于从所述信号检测模块接收检测信号；所述信号处理模块的另一端与所述控制器模块连接，用于向所述控制器模块发送处理后的信号。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：外围接口插座包括控制信号插座、传感器信号插座以及GPRS模块接口信号插座。这样设置的好处是，通过设置多种接口插座，增强了装置的可扩展性。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：太阳能电池板接口电路与太阳能电池板连接，所述太阳能电池板接口电路设有电源输出端以及光能质量信号端，所述太阳能电池板为软体电池板。这样设置的好处是，通过设置太阳能电池板使得装置可以野外作业时电源的不间断供应，适应性更强。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：传感器接口用于连接传感器，所述传感器为6个压力波传感器，设置在输油管道的外表面，输油管道横截面的外沿每隔60度安装一个压力波传感器。这样设置的好处是，6个压力波传感器可以覆盖在光照下管道圆周约80％面积，易于多角度大面积接受光照。这样也就使太阳能电池板充分发挥作用，使其能够为装置提供大量电能。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：信号转换电路采用LTC6362芯片。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：前端处理电路采用LTC2380-24芯片，LTC2380-24芯片与LTC6362芯片的输出端连接；前端处理电路用于对传感器信号的模数转换数据进行硬件均值滤波。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：前端处理电路由6组LTC2380-24芯片电路组成，将前一个LTC2380-24芯片的14引脚与后一个LTC2380-24芯片的12引脚连接，依次形成6个芯片的串行连接。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。具体实施方式八：如图2所示，本实施方式提供了一种长输油管道泄漏检测方法，包括：步骤一：将经过A/D转换后的信号分为N组进行连续滤波，即依次取i个数字信号作为一组，并对各组的i个信号降序排列；步骤二：将最小的信号从各组中剔除，并将剔除的信号保存到第N+1组，重新对各组信号进行评估，再次计算信号平均值aj，以及各组信号误差参数ej；步骤三：将各组平均值信号aj依次放入集合A中，将每组误差参数ej依次放入误差集合E中，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长输油管道泄漏检测装置，其特征在于，包括：控制器模块、信号检测模块和信号处理模块；所述控制器模块设有处理器；所述信号检测模块包括传感器接口、信号转换电路；所述信号处理模块包括信号前端处理电路和参考电压电路；所述信号处理模块的一端以所述信号检测模块连接，用于从所述信号检测模块接收检测信号；所述信号处理模块的另一端与所述控制器模块连接，用于向所述控制器模块发送处理后的信号。

【技术特征摘要】
1.一种长输油管道泄漏检测装置，其特征在于，包括：控制器模块、信号检测模块和信号处理模块；所述控制器模块设有处理器；所述信号检测模块包括传感器接口、信号转换电路；所述信号处理模块包括信号前端处理电路和参考电压电路；所述信号处理模块的一端以所述信号检测模块连接，用于从所述信号检测模块接收检测信号；所述信号处理模块的另一端与所述控制器模块连接，用于向所述控制器模块发送处理后的信号。2.根据权利要求1所述的一种长输油管道泄漏检测装置，其特征在于，所述处理器连接晶振电路、复位电路、状态提示电路以及外围接口插座；所述外围接口插座包括控制信号插座、传感器信号插座以及GPRS模块接口信号插座。3.根据权利要求1所述的一种长输油管道泄漏检测装置，其特征在于，所述装置还包括电源模块，所述电源模块包括太阳能电池板接口电路、锂电池充电电路、充电保护电路、电源自动切换电路和电压转换以及稳压电路；所述电源模块与所述控制器模块连接，用于为所述控制器模块提供电源；所述太阳能电池板接口电路与太阳能电池板连接，所述太阳能电池板接口电路设有电源输出端以及光能质量信号端，所述太阳能电池板为软体电池板。4.根据权利要求3所述的一种长输油管道泄漏检测装置，其特征在于，所述传感器接口用于连接传感器，所述传感器为6个压力波传感器，设置在输油管道的外表面，输油管道横截面的外沿每隔60度安装一个压力波传感器。5.根据权利要求4所述的一种长输油管道泄漏检测装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵辉，李志成，张爱华，董海艳，张志强，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21