一种基于气压感知的地下输油管道泄漏监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及监测装置技术领域，且公开了基于气压感知的地下输油管道泄漏监测装置，包括泄漏监测器、导线、太阳能电池板、电控箱、中继设备。泄漏监测器包括一段可自定义长度并包裹于输油管道外侧的环形密闭空间、传感器、微控制器、通信装置。通过这一做法可达到监测延时低、精准度高、安装维修成本低的目的。安装维修成本低的目的。安装维修成本低的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于气压感知的地下输油管道泄漏监测装置


[0001]本技术属于监测装置，尤其涉及基于气压感知的地下油气管道泄漏监测装置。

技术介绍

[0002]随着工业技术的发展，我国对石油的需求量逐年递增，石油被称为“工业的血液，经济的命脉”。据资料显示，我国在2013年已成为世界上最大的石油净进口国。我国运输石油主要采用管道运输，到目前为止，我国铺设的地下输油管道长度已达6.6万公里，由于石油的需求量太大，我国会持续铺设地下输油管道，考虑到管道泄漏对环境、经济、安全造成的影响，因此有必要对地下输油管道进行泄漏监测。目前市场上已有的地下输油管道泄漏监测装置多为基于管道内部参数的监测方式，但是石油中带有腐蚀性的含硫化合物会腐蚀传感器，影响传感器的精准度，也不适用于石油黏性大的输油管道。针对当前市场上地下输油管道泄漏监测装置存在的弊端，本技术提供一种精度高、可靠性强、成本低、延时低、易于安装和维护的基于气压感知的地下输油管道泄漏监测装置。

技术实现思路

[0003]本技术主要是解决现有技术中存在的问题，提供一种基于气压感知的可视化地下输油管道泄漏监测装置。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种基于气压感知的地下输油管道泄漏监测装置，包括泄漏监测器、导线、太阳能电池板、电控箱和中继设备。泄漏监测器包括一段可自定义长度并包裹于输油管道外侧的环形密闭空间、传感器、微控制器和通信装置。环形密闭空间由两层环形材料组成，紧贴于管道的一层称为内层，包裹内层的一层称为外层，在外层安装充气口。传感器、微控制器和通信装置分别固定于环形密闭空间中，传感器包括温度传感器和气压传感器，微控制器与传感器和通信装置分别相连，通信装置通过导线与中继节点相连。
[0005]环形密闭空间充满惰性气体，环形密闭空间的长度可根据实际需要自行选择，分段式的把地下输油管道包裹起来，每两段环形密闭空间的连接处不能有缝隙，可使用焊接技术把每段环形密闭空间连接到一起。
[0006]微控制器通过导线与中继节点连接。
[0007]从油井采集出来的石油是具有温度的，随着在管道中的流动温度会降低，为了保证石油能流畅的在管道内流动，在运输距离较长的管道中途会对石油二次加温，因此输油管道各个位置的温度是不同的，温度的不同会影响双层密闭外壳内的气压，未发生泄漏状态下的正常气压值会存在一定差异。因此采用温度传感器来校正正常气压值范围。
[0008]所述的中继节点通过有线或者无线的方式与服务器通信，在中继节点处安装太阳能电池板和电控箱，在电控箱内放置可充蓄电池，太阳能电池板为蓄电池充电，由蓄电池为中继节点和微控制器供电，微控制器受控的对传感器供电。
[0009]本技术提供了一种基于气压的地下输油管道泄漏监测装置，具备以下有益效果：
[0010]该基于气压的地下输油管道泄漏监测装置，在输油管道外侧包裹环形密闭空间，每N米设置一个间隔，作为独立的一个节点，并在环形密闭空间中充满惰性气体，通过测量每个独立节点的气压监测管道是否发生泄漏，极大的提高了地下输油管道泄漏监测的精准度。
附图说明
[0011]图1为本技术的整体示意图。
[0012]图2为本技术的环形密闭空间连接示意图。
[0013]图3为本技术的通信以及供电示意图。
[0014]图例说明：
[0015]1输油管道、2监测装置、3微控制器、4导线、5中继节点、6电控箱、7可充蓄电池、8太阳能电池板、9环形密闭空间的外层、10环形密闭空间的内层、11气体充入口、12环形密闭空间、13气压传感器、14温度传感器、15、第一段环形密闭空间、16螺丝孔、17铁片、18螺丝孔、19第二段环形密闭空间。
具体实施方式
[0016]在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本技术的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
[0017]一种基于气压感知的地下输油管道泄漏监测装置，包括环形密闭空间12、输油管道1、气压传感器13、温度传感器14、微控制器3、中继节点5。
[0018]如图1所示，包裹输油管道的环形密闭空间包括内层10和外层9，通过气体充入口11在环形密闭空间内充满惰性气体，使环形密闭空间12的气压高于或低于大气压强，与大气压强形成气压差。若管道发生泄漏，密闭环形空间12内的气压将会升高或降低到一个阈值，并逐渐等同于大气压强。考虑到监测管道泄漏的精准度，可根据实际情况设定每一段环形密闭空间的长度，本技术以每段环形密闭空间10米为例，可以采用各种材质的材料，本技术以特制塑料外壳为例。
[0019]环形密闭空间之间的连接如图2所示，每段环形密闭空间都是独立的，连接方式可采取卡箍、胶、螺丝等多种方式连接，本技术以螺丝连接为例，在两段环形密闭空间的上侧边缘处安装螺丝孔16和18，在铁片17上打孔，用螺丝连接两段环形密闭空间，在管道的下侧采用相同的实施方式。
[0020]传感器和微控制器的放置与安装如图2所示，气压传感器13、温度传感器14和微控制器可使用卡箍、螺丝、胶水等方法固定在内层和外层形成的环形密闭空间中，本技术使用胶水把气压传感器13、温度传感器14和微控制器固定于环形密闭空间12中。
[0021]传感器与微控制器之间的通信如图2所示，两个传感器通过导线4与微控制器3连接，通信方式可结合实际情况采用IIC、UART、SPI等方式，本技术以IIC为例，传感器定期向微控制器发送数据。
[0022]微控制器与中继节点的连接如图3所示，每两个中继节点之间的距离可根据选择的通信方式自行设定，本技术以每隔1KM设置一个中继节点为例，在这1KM内共有100个微控制器，在第100个微控制器处设置中继节点，安装太阳能电池板和电控箱，为中继节点和微控制器供电。如果发生泄漏，微控制器会把监测到的泄漏信息发送到中继节点，为了保证通信信号，把中继节点放在太阳能电池板的电控箱中。
[0023]中继节点与服务器的通信：中继节点可采用有线或者无线的方式与服务器通信，结合实际情况，本技术使用窄带物联网（NB
‑
IoT）通信方式与服务器进行通信，中继节点把泄露信息发送到服务器数据处理平台。
[0024]该装置的供电：可在中继节点处放置可充蓄电池或者太阳能电池板等方式，结合实际情况，本技术以使用太阳能电池板和蓄电池相结合为例，在中继节点处安装太阳能电池板和装有蓄电池的电控箱，由太阳能电池板对蓄电池充电，蓄电池向中继节点管控范围内的100个微控制器供电。
[0025]利用温度对正常的气压值进行校正（未发生泄漏时的气压值称为正常气压），从油井采集的石油是有温度的，随着石油在管道中的流动温度会降低，为了保证石油能流畅的在管道内流动，在运输距离较长的管道中途会对石油二次加温，因此输油管道各个位置的温度是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于气压感知的地下输油管道泄漏监测装置，包括泄漏监测器、导线、太阳能电池板、电控箱和中继设备，泄漏监测器包括一段可自定义长度并包裹于输油管道外侧的环形密闭空间、传感器、微控制器和通信装置，环形密闭空间由两层环形材料组成，紧贴于管道的一层称为内层，包裹内层的一层称为外层，在外层安装充气口，传感器、微控制器和通信装置分别固定于环形密闭空间中，传感器包括温度传感器和气压传感器，微控制器与传感器和通信装置分别相连，通信装置通过导线与中继节点相连。2.根据权利要求1所述的一种基于气压感知的地下输油管道泄漏监测装置，其特征在于使用两层环形材料形成包裹管道的环形密闭空间。3.根据权利要求1所述的一种基于气压感知的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田海峰，张藤，陈默，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：新型
国别省市：