The Challenge:

　　近年來(lái)我國原油泄漏事故頻仍，造成巨大經(jīng)濟損失和環(huán)境污染，所以需要一個(gè)能夠及時(shí)發(fā)現并精確定位的監測系統。

　　The Solution:

　　針對原油在長(cháng)距離傳輸過(guò)程中泄漏，導致?lián)p失的問(wèn)題，天津大學(xué)基于NI LabVIEW 開(kāi)發(fā)了一套實(shí)時(shí)性較好的監測系統。利用NI 硬件及LabVIEW 強大的信號處理函數，能夠及時(shí)而準確地定位泄漏點(diǎn)。目前這套系統已經(jīng)成功地應用在勝利油田和華東輸油管理局等管線(xiàn)，并取得了可觀(guān)的經(jīng)濟效益。

系統的總體構成示意圖

　　"在中國，原油泄漏的主要原因之一是人為，通常由偷油車(chē)造成。其特點(diǎn)是持續時(shí)間短、泄漏量較大，屬于突發(fā)事故，對此，天津大學(xué)采用了負壓力、流量聯(lián)合等判斷方法。他們使用LabVIEW 以及NI 采集卡平臺不間斷地采集壓力、流量等參數，監視管道運行狀況。"

　　原油泄漏，不僅造成了巨大的經(jīng)濟損失，還嚴重地污染了河流、泥土等自然資源。然而，在綿延幾千公里的石油管道中，檢測出原油泄漏的位置并非易事。我們迫切需要的是提高對石油管道的監測能力，并且及時(shí)而準確地定位泄漏發(fā)生的位置，以便最大限度地減少損失和污染程度。

　　當前，對于管道檢測國際上已有各種成熟的技術(shù)，如壓力梯度法、超聲波檢測法等。然而國外的現成技術(shù)不能完全適應中國原油輸送的特點(diǎn)，而且價(jià)格昂貴。國內，天津大學(xué)等多家研究機構也在不斷研發(fā)適合中國的管道監測系統。

    基于LabVIEW 實(shí)現實(shí)時(shí)監測系統

　　在中國，原油泄漏的主要原因之一是人為，通常由偷油車(chē)造成。其特點(diǎn)是持續時(shí)間短、泄漏量較大，屬于突發(fā)事故，對此，天津大學(xué)采用了負壓力、流量聯(lián)合等判斷方法。他們使用LabVIEW 以及NI 采集卡平臺不間斷地采集壓力、流量等參數，監視管道運行狀況。但由于工業(yè)現場(chǎng)存在不可避免的電磁干擾、輸油泵的振動(dòng)等，因此采集到的信號序列附加了大量噪聲，如何從噪聲當中準確地提取出信號的特征點(diǎn)是定位的關(guān)鍵。

　　“首先，因為不同條件下的信號具有不同的特征，我們利用LabVIEW中豐富的信號處理函數對信號的特征作了深入的分析和預處理，使得系統能夠針對不同的信號做出相應的處理。然后，我們采用Signal Processing 軟件包里提供的小波分析的動(dòng)態(tài)庫來(lái)捕捉壓力波變化的特征點(diǎn)，從而確定泄漏位置。由于管道全線(xiàn)長(cháng)180 公里，我們采用電話(huà)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現數據通信，各個(gè)子站的數據都可以實(shí)時(shí)傳到中心站，線(xiàn)路中斷能夠自動(dòng)重新連接。主程序每一分鐘調用一次泄漏判斷子程序，該子程序綜合運用負壓波法、壓力梯度法和流量差法分析采集到的工況數據，判斷是否有泄漏發(fā)生?！?BR>
    簡(jiǎn)單易用、功能強大的LabVIEW 平臺

　　“作為虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺，LabVIEW 在采集、分析、顯示等方面顯示出了強大的優(yōu)勢。我們綜合運用了數字濾波、中值濾波、頻譜分析等信號處理函數，使用起來(lái)只需連連線(xiàn);小波分析軟件包也為現場(chǎng)應用提供了很大的方便。我們僅用了兩個(gè)多月就在實(shí)驗室完成了全部程序的編寫(xiě)，并很快實(shí)現了現場(chǎng)調試?！蹦壳斑@套系統已經(jīng)成功地安裝在臨盤(pán)- 濟南和滄州-臨邑的兩條管線(xiàn)上，并取得了不錯的成績(jì)。據統計，在勝利油田臨盤(pán)- 濟南管線(xiàn)，2001 年3、4月份，共監測到泄漏39 次，抓獲盜油車(chē)輛8 輛;在滄州- 臨邑管線(xiàn)，2001 年4、5 月份，共抓獲盜油車(chē)輛17輛，發(fā)現泄漏40多處，為國家挽回經(jīng)濟損失數十萬(wàn)元。