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输油管道泄漏无线监测系统的设计

发布时间:2019-05-15 08:48
【摘要】:随着社会与经济的发展,管道输送已经成为一种对世界经济发展有着极其重要影响的运输方式。由于管道老化、腐蚀以及自然或人为等原因所导致的管道泄漏事故频繁发生,不仅造成经济上的巨大损失,而且还破坏了生态环境,威胁着人们的生命安全,因此研究并建立一套管道泄漏监测系统具有重要的现实意义。本文以“数据采集—数据传输—远程数据接收”为研究路线,通过设计数据采集节点、汇聚节点两大大功能模块,采用Zig Bee技术和GSM技术实现了从传感器到远程监控主机的数据传输。其中,数据采集节点和汇聚节点中的协调器之间通过使用ZStack协议组建了一个Zig Bee星型无线网络,完成对管道现场数据采集任务;汇聚节点完成现场数据与远程监控中心间的数据传输任务。数据采集节点以无线SOC芯片CC2530为核心处理器,针对管道端点压力、温度、流量三个物理特性,选用了相应的传感器进行测量,实现对管道泄漏相关物理参数的感知;汇聚节点采用“无线MCU(CC2530)+主控MCU(STM32F103)+GSM模块”架构完成了Zig Bee无线网络与GSM网络的无缝连接,最终实现了数据的远程传输功能。最后对所设计系统做了功能测试。测试结果表明,该管道监测系统运行状况良好,基本上达到设计要求,能够完成对管道运行参数的采集和传输,准确反映管道运行的工作状态。
[Abstract]:With the development of society and economy, pipeline transportation has become a kind of transportation mode which has an extremely important influence on the development of world economy. Pipeline leakage accidents caused by pipeline aging, corrosion and natural or man-made causes occur frequently, which not only cause huge economic losses, but also destroy the ecological environment and threaten people's lives. Therefore, it is of great practical significance to study and establish a set of pipeline leakage monitoring system. In this paper, "data acquisition-data transmission-remote data reception" as the research route, through the design of data acquisition node, convergence node two large functional modules, Zig Bee technology and GSM technology are used to realize the data transmission from sensor to remote monitoring host. Among them, a Zig Bee star wireless network is constructed between the data acquisition node and the coordinator in the sink node by using ZStack protocol to complete the field data acquisition task of the pipeline. The sink node completes the data transmission task between the field data and the remote monitoring center. The data acquisition node takes wireless SOC chip CC2530 as the core processor. According to the three physical characteristics of pipeline end pressure, temperature and flow, the corresponding sensor is selected to measure the physical parameters related to pipeline leakage. The sink node adopts the architecture of "Wireless MCU (CC2530) main Control MCU (STM32F103) GSM Module" to complete the seamless connection between Zig Bee wireless network and GSM network, and finally realizes the remote transmission function of data. Finally, the function of the designed system is tested. The test results show that the pipeline monitoring system is in good condition, basically meets the design requirements, can complete the collection and transmission of pipeline operation parameters, and accurately reflect the working state of pipeline operation.
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE973.6;TP274

【参考文献】

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本文编号:2477375

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