[发明专利]一种城市地下燃气管道监测系统

说明书

本发明公开一种城市地下燃气管道监测系统，包括数据采集模块、数据传输模块，数据采集模块由分布在地下燃气管道上的多个监测节点的检测传感器组成，数据传输模块包括LoRa网络和NB‑IoT网络，监测节点上的检测传感器通过LoRa网络与集中器长距离通讯，同时集中器与监测云平台通过NB‑IoT网络进行远程通讯；LoRa网络将检测的气体浓度信号传输至主控处理器，随后数字信号与主控处理器内的比较器的阈值进行比较；气体压力传感器采集气体压力变化信号对泄漏点进行定位；最后将结果通过NB‑IoT网络上传至监测云平台。本发明提供的LoRa网络可提高城市地下燃气管道复杂工作环境的传输效率和精确度，降低安全事故率，结合LoRa网络和NB‑IoT网络能提高经济效益且大大节约成本。

技术领域

本发明属于智能电气设备监测领域，具体涉及一种城市地下燃气管道监测系统。

背景技术

城市地下燃气管道泄漏检测中常用的现场总线技术包括CAN总线、LonWorks总线等，采用总线通信方式系统的传感器和线路固定后，将不再便于更改且成本高，施工复杂，维修起来较为困难；并且长距离的有线通信线路的抗干扰能力较差从而降低了整个系统的稳定性和可靠性且总线通信方式容易被人为有意或无意的损坏从而降低了系统的安全性。同时陈旧的地下管道检测的数据并不能及时反馈给实际的用户。

随着计算机、物联网、嵌入式、无线通讯等技术的迅速发展，基于SCADA(Supervisory ControlAnd Data Acquisition)系统即数据采集与监视控制系统进行实时数据采集的泄漏检测技术逐渐发展为检漏技术的主流和趋势。对于实时数据监测也越来越重视。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种城市地下燃气管道监测系统，解决了现有技术中存在维修起来较为困难，传输效率低，精度低的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种城市地下燃气管道监测系统，包括数据采集模块、数据传输模块、主控处理器、集中器，所述数据采集模块由分布在地下燃气管道上的多个监测节点的检测传感器组成，

所述数据采集模块的检测传感器包括气体传感器和气体压力传感器，所述气体传感器采集地下燃气管道上的气体浓度信号、所述气体压力传感器采集地下燃气管道上的负压波信号；

所述数据传输模块包括LoRa网络和NB-IoT网络，所述监测节点上的主控处理器通过LoRa网络与集中器长距离通讯，同时集中器与监测云平台通过NB-IoT网络进行远程通讯；

所述主控处理器接收并检测监测节点上的气体浓度信号，通过LoRa网络无线传输至集中器；

同时采用负压波检测法对监测节点上负压波信号异常的位置进行定位并确定泄漏源，最后将燃气的泄漏以及泄漏源信息通过NB-IoT网络无线传输至监测云平台。

进一步的，所述主控处理器接收到气体浓度信号后通过内部的A/D转换器转化为数字信号，随后数字信号与主控处理器内比较器的阈值进行比较，当数字信号的数值超过比较器内的阈值时，则判定燃气管道周围的环境信号为燃气泄漏，并将数字信号通过LoRa网络无线传输至集中器，同时将处理过的信号通过NB-IoT网络无线传输发送到监测平台。

进一步的，所述气体压力传感器将采集到的负压波信号通过LoRa网络无线传输至集中器，在集中器中采用负压波法进行泄漏点定位，并通过LoRa网络无线传输至集中器，最后在监测云平台显示泄漏点的位置，并发送燃气泄漏信息至用户手机端。

进一步的，所述负压波检测法在进行检测时，利用小波去噪原理进行去噪分离负压波，同时采用改进互相关分析法定位泄漏源。