基于物联网的智能管线多参数实时监测系统

发布时间：2023-04-05 00:51

　　目前,随着传感器技术、测量技术以及信息技术的不断进步,结构健康监测技术获得了迅速发展。管线是非常关键的基础设施,在民用和国防工业中应用非常广泛。所以针对管线的各种失效情况和管线的结构健康监测是十分必要的,可以尽早发现问题并防患于未然。管线监测任务中的难点之一是如何在早期发现泄漏、层间变形、腐蚀等异常情况,另一个难点是如何保证地下管线监测数据的实时传输。因此迫切需要一种能够在线高效监测管线失效的智能化系统,确保管线的健康情况能够及时被多终端、多用户访问。积累的监测数据可以为后期的分析预测做数据基础,提高系统的智能化程度。本文的主要研究内容和结论包括:1.针对管线异常情况的实时探测问题,提出了多参数结合的管线健康监测方法。针对形变量测量,提出了利用弯曲度传感器电压量表征的方法;针对温度量测量,构建了管内温度与管外壁温度的函数关系。具体采用弯曲度传感器以不同安装方式分别监测了管线的轴向弯曲、扭转、胀径等异常,采用表贴封装的数字温度传感器DS18B20于管线外壁监测温度并通过研究得出的计算公式反推出管内介质温度。实验证明多参数结合能够在管线健康情况发生变化的时候及时反应。同时针对地下管线复杂工...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究目标及内容安排
第二章 智能管线监测系统架构
    2.1 管线监测系统结构设计
    2.2 智能管线系统感知层设计
    2.3 智能管线系统网络层设计
    2.4 智能管线系统应用层设计
第三章 智能管线多参数监测方法研究
    3.1 智能管线失效问题监测方法
        3.1.1 变形测量方案设计
        3.1.2 温度测量方案设计
        3.1.3 辅助监测参数设计
    3.2 智能管线数据传输方法
        3.2.1 短距离通信方案设计
        3.2.2 长距离传输方案设计
第四章 智能管线监测系统设计与实现
    4.1 硬件系统电路设计
        4.1.1 智能管线感知节点硬件设计
        4.1.2 智能管线汇聚节点硬件设计
    4.2 嵌入式软件系统设计
        4.2.1 智能管线感知节点软件设计
        4.2.2 智能管线汇聚节点软件设计
    4.3 应用层原理分析
        4.3.1 智能管线服务器架构设计
        4.3.2 智能管线应用层前端设计
第五章 智能管线监测系统测试与分析
    5.1 测试概述
    5.2 智能管线系统整体联合测试
    5.3 测试结果分析
第六章 总结与展望
    6.1 文章总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3782390