[实用新型]用于管道运输系统地质灾害远程监控的前沿信号采集仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种信号(数据)采集装置，尤其涉及一种用于管道运输系统地质灾害远程监控的前沿信号采集仪，属于数据采集技术领域。

背景技术

石油天然气的管道运输是我国五大运输产业之一，对我国国民经济起着非常重要的作用，被誉为国民经济的动脉。管道运输系统担负着油气资源的主要输送任务，由于分布范围非常广阔，沿途区域自然地理和地质环境复杂多样，不可避免地会受到各种地质灾害的威胁和侵害。管道事故的发生不仅导致油气泄漏、管线停输，带来巨大经济损失，还有可能引发火灾、爆炸等事故，对生命财产、自然环境和社会安定带来严重后果和恶劣影响。

导致油气管道破裂或断裂的因素很多，包括第三方破坏、外腐蚀、内腐蚀、地质灾害、钢管早期损伤、环焊缝缺陷、设计缺陷等。地质灾害是指由于地质作用而使地质环境产生突发的或渐进的破坏，并造成人类生命财产损失的现象或事件，具有突发性、多发性、群发性和渐变影响等特点。在长距离管道运输系统的沿线往往存在很多不良地质体，容易引起各种地质灾害，如：滑坡、崩塌、泥石流、黄土性湿陷、煤矿采空区塌陷等。这些地质灾害会对管道安全造成严重威胁，是影响管道安全运行的重要因素之一。

用于管道运输系统的数据采集设备有多种。例如在授权公告号为CN2719867的中国实用新型专利中，公开了一种埋地管道现场参数采集系统。该系统采用双数据总线结构，其现场数据采集器中的微处理器之SCL、SDA端由两根数据总线分别与存储器、时钟和双数据总线接口的SCL、SDA端并接，数据表中的微处理器之SCL、SDA端由两根数据总线分别与存储器、时钟的SCL、SDA端并接，现场温度传感器输出接数据采集器微处理器输入端。该系统可在工作中方便地切换工作模式，直接观察数据采集器工作状态，所采数据准确性和可靠性大大提高。又如在公开号为CN1503094的中国发明专利申请中，公开了一种基于GSM/GPRS网的石油和天然气管道远程监控系统。其中，在石油和天然气管道干支线上间隔设置检测点的数据发送与接收单元；检测点的数据发送与接收单元连接GSM/GPRS数据中转服务器，数据中转服务器通过SGM/GPRS公共移动数字电信网连接SCADA监测监控及数据采集系统主站的接收数据与发送单元，SCADA主站接收数据与发送单元连接SCADA监测监控及数据采集系统主站；SCADA系统主站连接个人化信息接收器。但是，现有技术中并没有针对管道运输系统地质灾害远程监控的需要而专门开发的数据采集设备，因此在适用性方面仍然存在不足。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于管道运输系统地质灾害远程监控的前沿信号采集仪。该前沿信号采集仪一方面连接多个用于监测地质参数的传感器，另一方面通过无线收发模块等与监控中心服务器进行连接，从而组成地质灾害远程监控系统。

为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案：

一种前沿信号采集仪，用在管道运输系统的地质灾害远程监控中，其特征在于：

所述前沿信号采集仪由电源、中央处理器、采集通道控制器、模数转换器、光电隔离继电器组、串口芯片和频率模块组成，

所述中央处理器通过所述串口芯片连接所述频率模块；

所述采集通道控制器一方面连接所述中央处理器，另一方面与所述光电隔离继电器组相连接；

所述中央处理器、所述模数转换器和所述采集通道控制器之间通过公共数据通道交换数据。

其中，所述中央处理器通过所述串口芯片连接无线收发模块。

所述光电隔离继电器组分别连接两类传感器：弦式传感器和电压信号传感器；所述弦式传感器包括应变计、土压计和水压计，所述电压信号传感器包括测斜仪。

所述中央处理器为单片机12C5A60S2。

在发生地质灾害的过程中，管道应变、土壤压力、孔隙水压力、山体变形等参数会发生不同程度的变化。利用本前沿信号采集仪开展远程监测，可以防止或及时发现、处理灾害，并采取应急措施，实现管道的安全控制，大大提高管道的安全性，减少因地质灾害对管道造成的破坏。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型所提供的前沿信号采集仪的电路原理图；

图2为本前沿信号采集仪中，频率模块的频谱示意图；

图3为本前沿信号采集仪中，A/D574接口电路的原理图；

图4为本前沿信号采集仪中，8255芯片接口电路的原理图；

图5为本前沿信号采集仪中，驱动电路的原理图；

图6为由本前沿信号采集仪参与组成的地质灾害远程监控系统的结构设计图。