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油气田地面工程第29卷第1期(2010 1) 55

do:i10 3969/j issn 1006 6896 2010 01 029

输气管道泄漏监测在线采集系统平台

谭绍泉

(胜利油田油气集输总厂)

道参数配置区、电流通道参数配置区、时间参数配置区和停止控制区等子功能模块。

(2)数据采集平台。数据采集平台的作用是控制数据采集设备,配置数据采集参数,完成数据采集过程。软件数据采集平台与NI公司的高速数据

采集模块相配合,使在线数据采集系统最高可以以10kHz的采样频率同时采集多路电压或电流信号。(3)数据存储。由于在线数据采集系统的采样率高达10kHz,因此需要存储的数据量很大。为了提高数据存储的效率,在线数据采集系统采用了由NI公司开发的类似二进制的TDMS(Techni calDataManagementStreaming)格式,其基本组成是在二进制数据的基础上加入结构化的描述信息。在线数据采集系统提供分布式和集中式2种存储方式。在分布式存储方式中,在线数据采集系统上、下游两端数据采集平台生成的数据文件被分别存储在本地计算机的硬盘中;而在集中式存储方式中,在网络条件具备时,在线数据采集系统可以利用FTP技术,把上、下游两端数据集中到服务器端,并且可实现客户端的数据存储的全自动管理。(4)实时数据显示。在实时数据显示方面,程序主界面可以同时显示最多4路传感器的信号,还可以通过LabVIEW提供的远程VI面板连接技术实现上、下游信号的同时显示。此外,利用波形图表的图形工具选板可实现波形缩放、拖动,移动游标等功能。

(5)历史数据查询。在历史数据查询方面,程序主界面上提供了 查看数据文件 按钮。数据采集停止之后,可点击该按钮,以对话框方式选择需要查看的TDMS数据文件,然后自动打开TDMS文件查看器。

(6)同步启动控制。为了减少泄漏定位误差,在线数据采集系统平台上、下游的数据采集要同步启动,并且同步误差要尽量小。研发的系统以共享变量技术为基础,提供了定时启动和直接启动2种方式进行同步启动控制。运行程序后,单击主界面启动控制区的直接启动开关,则以直接启动方式开始数据采集,上、下游两端的数据采集立即开始;在启动控制区输入设定的启动时间并点击定时启动开关,则以定时启动方式开始数据采集,上、下游 摘要:研发一种针对声波传感器的具有高速采集、数据管理和图形显示等SCADA系统(SupervisoryControlandDataAcquisi tion)基本功能的高速采集系统,用于采集现场泄漏试验的声波信号。该在线采集系统平台具有远程、实时、连续监测全管段泄漏的能力;且只在管道两端的操作站上安装传感器,因此具有价格低廉的优点。

关键词:声波传感器;输气管道;泄漏;监测;数据采集;平台

1 结构及原理简介

1 1 硬件系统

管道泄漏监测在线采集系统包含管道两端安装的传感器、数据采集设备、工控机(或笔记本计算机)以及上、下游之间的通讯介质。

在在线采集系统平台中,采集设备、计算机和电源分别采用了NI公司的CompactDAQ高速数据采集设备、研华公司的工控机和朝阳电源公司的线性稳压直流电源,系统可以长期稳定运行在工业现场。此外,为了便于快速安装和试验,还可以用笔记本计算机代替系统中的工控机。

研究中需要试用多种具有不同接口制式的传感器,如果要直接将这些传感器安装在管道上,将有可能因为制式不符合管道现有标准而需要在管道上重新打眼,并因此影响管道的正常运行。因此订做了专门的转换接口,它一端符合普通压力变送器的接口规范,可以直接与工业管道现有的压力表接口相连,而另一端则可以同时连接多个不同制式的传感器。1 2 软件系统

(1)总体结构。在线采集系统平台的应用软件以数据采集平台为核心,周边包括数据存储、数据显示、数据采集同步启动控制和MATLAB数据接口等功能模块。系统上、下游的2台计算机从软件意义上可分为服务器端和客户端。

应用软件的主界面分为3个主要区域:控制及参数配置区、数据实时显示区、泄漏报警显示区。