基于声波的管道振动监测预警技术优化研究

发布时间：2017-03-21 18:01

  本文关键词：基于声波的管道振动监测预警技术优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：管道安全监测技术对于保障管道的安全运行具有重要意义,基于声波的管道振动监测预警技术作为一种有效的管道监测技术,通过在管壁上安装高灵敏度传感器即可实现对打孔盗油等威胁事件的检测。现有声波预警系统存在系统维护不方便、通信能力有限、威胁事件识别误报率较高等问题,故本文对声波预警系统在硬件设计、软件设计及数据处理算法等方面进行优化改进,论文主要工作如下：(1)查阅相关资料、文献,研究了基于声波的管道振动监测预警技术的技术原理,提出整个系统的设计方案,完成硬件设备的选型及优化。(2)编写新一代声波预警系统的威胁事件识别算法。通过分析现场采集的声波信号的数据特征,针对传统声波预警算法过于简单的问题,提出了能量阈值法、时间阈值法和报警间距阈值法的三级威胁事件识别算法。(3)优化了新一代声波预警系统远程监控中心软件。依据监控中心需要实现的功能,对该软件进行需求分析,进行软件的总体设计和详细设计,确定软件框架,选择软件开发语言进行监控中心软件的开发。(4)对声波预警系统在线监测系统进行现场测试。系统开发完成后,需要对状态识别算法及在线定位算法进行验证,通过现场测试验证所提技术及算法的有效性和可行性。
【关键词】：管道 声波 在线监测 优化 威胁事件识别
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE973.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 基于声波的管道振动监测预警技术研究的目的和意义8-9
• 1.2 管道安全监测预警技术的研究现状及发展趋势9-12
• 1.2.1 国内外技术现状9-11
• 1.2.2 声波预警系统存在的问题11
• 1.2.3 管道安全监测技术发展趋势11-12
• 第二章 声波预警系统工作原理及系统优化方案12-20
• 2.1 声波检测原理12
• 2.1.1 声波检测原理12
• 2.2 声波预警系统优化设计方案12-13
• 2.2.1 硬件结构优化12-13
• 2.2.2 软件结构优化13
• 2.2.3 威胁事件识别算法优化13
• 2.3 优化后声波预警系统工作原理及组成13-19
• 2.3.1 系统工作原理13-14
• 2.3.2 系统组成14-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第三章 第三方威胁管道事件识别算法20-24
• 3.1 第三方威胁管道事件识别算法20-24
• 3.1.1 原始信号分析20-21
• 3.1.2 第三方破坏管道事件识别算法21-24
• 第四章 基于声波的管道振动远程监测预警系统设计24-42
• 4.1 软件总体设计24-26
• 4.1.1 模块化设计24-25
• 4.1.2 软件框架设计25-26
• 4.2 数据通信模块设计26-28
• 4.2.1 数据协议27-28
• 4.2.2 数据包处理与socket通信28
• 4.3 数据库设计28-30
• 4.3.1 SQLite简介28
• 4.3.2 数据表设计28-30
• 4.4 预警软件设计30-39
• 4.4.1 软件主界面30-31
• 4.4.2 威胁信号的显示与定位31-33
• 4.4.3 三级威胁管道事件识别算法33-37
• 4.4.4 监测节点波形显示37-38
• 4.4.5 历史数据管理38-39
• 4.5 性能优化39-41
• 4.5.1 提高数据查询、存储效率40-41
• 4.5.2 提高波形控件绘图性能41
• 4.6 本章小结41-42
• 第五章 声波预警系统现场安装及测试42-48
• 5.1 系统安装42-44
• 5.1.1 现场监测点设备的安装42-43
• 5.1.2 远程监控中心设备的安装43
• 5.1.3 现场测试43-44
• 5.2 长庆油田某管道现场测试44-46
• 5.2.1 测试方法45
• 5.2.2 测试结果45-46
• 5.3 本章小结46-48
• 第六章 结论48-50
• 6.1 主要结论48-49
• 6.2 展望49-50
• 参考文献50-52
• 发表论文和参加科研情况52-54
• 致谢54

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