[发明专利]一种冶金工业管道运行状态监测及定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金工业管道运行状态监测及定位装置，属于管道输送技术领域。

背景技术

冶金工业中的管道主要运输矿物流体，如矿浆、煤浆等浆体。然而，国内外的矿山大多处在地势险峻的地方。管道运输比公路、铁路运输具备的突出优势在于管道运输运力大、损耗小、无污染、高效安全，并且已经实现较快的发展。随着信息化及工业化的发展，管道运输在冶金、能源、机械等领域发挥的作用将越来越大。与此同时，管道的安全运行问题也越来越值得人们的关注。

矿山的复杂地形虽适合于管道运输，但是由于管道的坡度及弯度设计、管道材质的固有缺陷、浆体化学腐蚀与颗粒磨蚀、滑坡和泥石流地质灾害、浆体流速达不到临界淤积流速产生的堵塞等因素都会进一步诱发管道的运行异常。一般情况下，管道的运行异常不但给检修带来了困难，而且还会带来环境污染问题，严重时还将导致生产停产甚至安全事故。但在实际管道巡检过程中，大部分泵站工作人员仍然依靠感官对管道运行时产生的异响及振动做出故障的预判。该故障预判准确率极低，不能准确定位，费时费力。因此，对管道的运行状态进行监测，同时对异常状态(泄露故障)位置进行精确定位，具有非常大的经济意义及现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种冶金工业管道运行状态监测及定位装置，以用于解决现有管道的运行状态监测问题及故障定位问题。

本发明的技术方案是：一种冶金工业管道运行状态监测及定位装置，包括信号采集模块1、信号处理模块2、诊断及预警模块3、压力传感器Ⅰ41、压力传感器Ⅱ42、流量传感器5、温度传感器6、数据采集器7、数据调理单元8、GPS授时装置9、单片机控制单元10、GPRS通讯单元11、无线网络12、工业PC机13、报警器14、显示器15；

信号采集模块1中压力传感器Ⅰ41、压力传感器Ⅱ42、流量传感器5、温度传感器6与数据采集器7的输入端连接，数据采集器7输出端与信号处理模块2的数据调理单元8的输入端连接，数据调理单元8与单片机控制单元10连接，GPS授时装置9通过串口异步通信对单片机控制单元10进行时间同步，单片机控制单元10通过RS232端口与GPRS通讯单元11连接，GPRS通讯单元11通过无线网络12与工业PC机13通讯，工业PC机13接收故障信号后做信号分析、定位及预警，故障发生时则触发报警器14，同时显示器15显示故障位置。

所述信号采集模块1在管道两侧各安装压力传感器Ⅰ41、压力传感器Ⅱ42、流量传感器5及温度传感器6，其中压力传感器Ⅰ41距离泵站30-60m，压力传感器Ⅰ41与压力传感器Ⅱ42距离为20-30m，流量传感器5及温度传感器6与压力传感器Ⅱ42位于同一位置，管道下游传感器安装与此相同。

所述数据采集端7可采用NI公司的USB-6366数据采集器。

所述数据调理单元8由低通滤波器、信号放大器、A/D转换器组成，具体为有源二阶巴特沃斯低通滤波器、LT1028低噪声信号放大器和8通道24位的ADS1256高性能A/D转换器。

所述GPS授时装置9采用GPS25-LVSOEM板。

所述单片机控制单元10可采用STM32单片机最小系统；工业PC机13可采用IBM-PC机。

所述报警器14为TGSG-08大功率声光报警器，且带有无线信号接收装置。