專利名稱：一種基于復合傳感器的油氣管道監控系統的制作方法
技術領域：
一種基于復合傳感器的油氣管道監控系統技術領域[0001]本實用新型涉及一種復合傳感器技術，尤其涉及一種油氣管道監控系統中的復合 傳感器技術。
背景技術：
[0002]傳感器是獲取信息的工具，是信息技術(包括傳感與控制技術、通訊技術與計算機 技術)的三大支柱之一，它位于信息系統的最前端，其特征的好壞、輸出信息的可靠性對整 個系統質量至關重要。因此，傳感器的性能必須適應系統使用的要求。[0003]復合傳感器本身是一個組合體，在這個組合體中，集成了兩個及以上的監測不同 物理量的傳感器單元。這些傳感器單元信號可以各自單獨輸出，也可以由組合體中嵌入的 處理器測量后按照規定的格式集中輸出。[0004]當前應用比較廣泛的復合傳感器有溫濕度傳感器，風速風向傳感器，針對易燃、易 爆危險品安全信息設計的復合傳感器，軸承用復合傳感器；也有少數將溫濕度、風速風向、 易燃、易爆危險品等集成在一起的復合傳感器，以及其他多種功能集成在一起的復合傳感 器；可用于石油天然氣管道安全監測的復合傳感器更是少之又少。而且，目前一般都是針對 具體應用場合設計的專用復合傳感器。[0005]當前，油氣管道線路現場所用的線路安全相關傳感器多為單一功能型，少部分為 兩功能復合型。油氣管線環境復雜多樣，在整個管線不同的節點位置可能需要采集不同的 信息，這樣對復合傳感器集成的功能就要有所不同，如果針對不同的需求設計生產不同的 復合傳感器，或設計生產集成了整個管線上所有功能需求的復合傳感器，不僅制約了其在 使用上的便利性和快捷性，且相對綜合成本較高。實用新型內容[0006]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種基于復合傳感器的油氣管道監控系 統，使得使用者能夠根據自身需求自由組裝所需的復合傳感器，大大提高了復合傳感器的 冗余度和功能可擴充度，從而在確保油氣管道監控系統實現全方位監控的同時，大大節約 了油氣管道監控系統的生產成本。[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基于復合傳感器的油氣管道監控 系統，包含進行不同類型信息采集的各類傳感模塊、和安裝于油氣管道節點上的傳感器基 座；由至少兩個不同類別的所述傳感模塊自由組合連接到同一傳感器基座，構成一復合傳 感器主體；[0008]該監控系統還包含分布于不同區域的傳感器管理節點、和至少一個監控中心；傳 感器管理節點與本區域內的傳感器基座相連，進行本區域內傳感器主體的信息采集和遠程 信號傳輸；監控中心通過有線或無線方式與本區域內的傳感器管理節點相連接，接收來自 傳感器管理結點的信息，進行存儲、分析和監控。[0009]作為進一步改進，傳感器管理節點中還集成以下一個或多個模塊各類工業協議組態模塊、遠程信號傳輸模塊、傳感器自檢和巡檢模塊、信息存儲模塊、和/或復合型傳感 器主體的自動組網模塊；遠程信號傳輸模塊與監控中心相連，工業協議組態模塊、傳感器自 檢和巡檢模塊、信息存儲模塊，自動組網模塊分別與本區域內的傳感器基座相連。[0010]作為進一步改進，遠程信號傳輸模塊可以為以下之一 GPRS傳輸模塊、TD-LTE傳 輸模塊、私有無線網絡傳輸模塊、微波中繼模塊、或光纖傳輸模塊。[0011]作為進一步改進，傳感器基座包含各類傳感模塊的電氣電路部分，進行傳感模塊 的基本參數設置。[0012]作為進一步改進，各類傳感模塊包含以下一類或多類傳感模塊常規類傳感模塊、 化學類傳感模塊、地質災害類傳感模塊、和/或安防監視類傳感模塊。[0013]作為進一步改進，常規類傳感模塊包含以下一類或多類傳感模塊溫度傳感模塊、 壓力傳感模塊、和/或流量傳感模塊；[0014]化學類傳感模塊至少包含以下一類或多類傳感模塊可燃性氣體傳感模塊、有毒 有害氣體的檢測傳感模塊、和/或化學泄漏類的檢測傳感模塊；[0015]地質災害類傳感模塊至少包含以下一類或多類傳感模塊管線的土壤水分地質情 況的檢測傳感模塊、管線的位移監測傳感模塊、和/或管道本體的應力應變檢測傳感模塊；[0016]安防監視類傳感模塊至少包含以下一類或多類傳感模塊管線周邊圍欄的入侵檢 測傳感模塊、和/或進行工業視頻監控的監測傳感模塊。[0017]作為進一步改進，傳感器基座與傳感器管理節點之間通過有線或無線相連；該監 控系統還包含供電模塊，與傳感器管理結點、以及進行無線連接的部分傳感器基座相連，為 傳感器管理結點、和復合傳感器主體供電。[0018]作為進一步改進，供電模塊包括以下一種或多種類型太陽能供電系統、和/或大 容量鋰電池、和/或太陽能充電系統、和/或常規供電系統。[0019]本實用新型實施方式與現有技術相比，主要區別及其效果在于該系統包含進 行不同類型信息采集的各類傳感模塊、和安裝于油氣管道節點上的傳感器基座；由至少兩 個不同類別的所述傳感模塊自由組合連接到同一傳感器基座，構成一復合傳感器主體；該 監控系統還包含分布于不同區域的傳感器管理節點、和至少一個監控中心；傳感器管理節 點與本區域內的傳感器基座相連，進行本區域內傳感器主體的信息采集和遠程信號傳輸; 監控中心通過有線或無線方式與本區域內的傳感器管理節點相連接，接收來自傳感器管理 結點的信息，進行存儲、分析和監控。本實用新型通過傳感模塊復合的方式使得使用者能夠 根據自身需求自由組裝所需的復合傳感器，大大提高了復合傳感器的冗余度和功能可擴充 度，從而在確保油氣管道監控系統實現全方位監控的同時，大大節約了油氣管道監控系統 的生產成本；并且，通過將傳統傳感器基礎的數據采集功能和遠程信號傳輸功能相分離，使 得一個傳感器管理結點可以管控轄下多個復合傳感器主體，統一進行信息的采集和傳輸， 從而進一步節約了油氣管道監控系統的生產成本。
[0020]圖1是本實用新型一較佳實施方式中一種基于復合傳感器的油氣管道監控系統 的總體結構圖。[0021]圖2是本實用新型一較佳實施方式中一種基于復合傳感器的油氣管道監控系統的內部連接結構圖。
具體實施方式
[0022]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新 型的實施方式作進一步地詳細描述。[0023]本實用新型一較佳實施方式涉及一種基于復合傳感器的油氣管道監控系統，該系 統包含一個或以上監控中心，每個監控中心轄下分布有多個傳感器管理節點，通過有線或 無線的方式與所屬的監控中心連接；每個傳感器管理結點轄下有多個復合傳感器主體、和 供電模塊，復合傳感器主體通過有線或無線的方式與所屬傳感器管理節點相連，其總體結 構圖如圖1所示。該系統的內部連接結構圖如圖2所示。[0024]復合傳感器主體由兩個以上不同類別的傳感模塊自由組合連接到同一傳感器基 座上構成；各類傳感模塊采集油氣管道內各類信息；傳感器基座安裝于油氣管道節點上， 包含各類傳感模塊的電氣電路部分，對各類傳感模塊進行基本參數設置，將各類傳感模塊 采集的各類信息匯總后集中發送給其所屬的傳感器管理結點。[0025]傳感器管理節點與本區域內的傳感器基座相連，從本區域內的傳感器基座接收各 傳感模塊采集到的各類信息，將接收到的各類信息遠程傳輸給所屬的監控中心；在實際應 用中，傳感器管理節點與本區域內的傳感器基座既可以通過有線方式連接，也可以通過無 線方式連接。[0026]監控中心通過有線或無線方式與本區域內的傳感器管理節點相連接，接收來自傳 感器管理結點的各類信息，對各類信息進行存儲、分析，對傳感器管理結點和復合傳感器主 體進行監控。[0027]供電模塊與傳感器管理結點、以及與傳感器管理結點進行無線連接的部分傳感器 基座相連，為傳感器管理結點、和復合傳感器主體供電。其中，供電模塊可以為太陽能供電 系統、和/或大容量鋰電池、和/或太陽能充電系統、和/或常規供電系統等。[0028]需要進一步說明的是，上述各類傳感模塊可以包含常規類傳感模塊、化學類傳感 模塊、地質災害類傳感模塊、和/或安防監視類傳感模塊。其中，[0029]常規類傳感模塊可以包含溫度傳感模塊、壓力傳感模塊、和/或流量傳感模塊；[0030]化學類傳感模塊可以包含可燃性氣體的檢測傳感模塊、有毒有害氣體的檢測傳 感模塊、和/或化學泄漏類的檢測傳感模塊；[0031]地質災害類傳感模塊可以包含管線的土壤水分地質情況的檢測傳感模塊、管線 的位移監測傳感模塊、和/或管道本體的應力應變檢測傳感模塊；[0032]安防監視類傳感模塊可以包含管線周邊圍欄的入侵檢測傳感模塊、和/或進行 工業視頻監控的監測傳感模塊。[0033]需要進一步說明的是，傳感器管理節點中還可以包含信息采集模塊、遠程信號傳 輸模塊、工業協議組態模塊、傳感器自檢和巡檢模塊、信息存儲模塊、和/或復合型傳感器 主體的自動組網模塊；[0034]信息采集模塊與本區域內的傳感器基座相連，從本區域內的傳感器基座接收各傳 感模塊采集到的各類信息；[0035]遠程信號傳輸模塊與監控中心相連，將傳感器管理節點(信息采集模塊)接收到的各類信息發送給監控中心；需要進一步說明的是，遠程信號傳輸模塊可以為=GPRS傳輸模 塊、TD-LTE傳輸模塊、私有無線網絡傳輸模塊、微波中繼模塊、或光纖傳輸模塊；[0036]工業協議組態模塊與本區域內的傳感器基座相連，為各類傳感模塊提供適用的工 業通訊協議，以及進行協議組態；[0037]傳感器自檢和巡檢模塊與本區域內的傳感器基座相連，對各類傳感模塊進行自檢 和巡檢，生成檢測報告，檢測到傳感模塊發生故障時，發出告警信息；[0038]信息存儲模塊通過信息采集模塊間接與本區域內的傳感器基座相連，存儲接收到 的各類傳感模塊采集的各類油氣管道信息、各類傳感模塊的檢測報告、和各類日志；[0039]自動組網模塊與本區域內的傳感器基座相連，在各類傳感模塊工作時自動分配網 絡地址。[0040]本實施方式通過傳感模塊復合的方式使得使用者能夠根據自身需求自由組裝所 需的復合傳感器，大大提高了復合傳感器的冗余度和功能可擴充度，同時，通過將傳統傳感 器基礎的數據采集功能和遠程信號傳輸功能相分離，使得一個傳感器管理結點可以管控轄 下多個復合傳感器主體，統一進行信息的采集和傳輸，從而在確保油氣管道監控系統實現 全方位監控的同時，大大節約了油氣管道監控系統的生產成本。[0041]雖然通過參照本實用新型的某些優選實施方式，已經對本實用新型進行了圖示和 描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏 離本實用新型的精神和范圍。
權利要求1.一種基于復合傳感器的油氣管道監控系統，其特征在于，包含進行不同類型信息采集的各類傳感模塊、和安裝于油氣管道節點上的傳感器基座；由至少兩個不同類別的所述傳感模塊自由組合連接到同一傳感器基座，構成一復合傳感器主體；所述監控系統還包含分布于不同區域的傳感器管理節點、和至少一個監控中心；所述傳感器管理節點與本區域內的傳感器基座相連，進行本區域內傳感器主體的信息采集和遠程信號傳輸；所述監控中心通過有線或無線方式與本區域內的傳感器管理節點相連接，接收來自所述傳感器管理結點的信息，進行存儲、分析和監控。
2.根據權利要求1所述的基于復合傳感器的油氣管道監控系統，其特征在于，所述傳感器管理節點中還集成以下模塊之一或其任意組合各類工業協議組態模塊、遠程信號傳輸模塊、傳感器自檢和巡檢模塊、信息存儲模塊、和/或復合型傳感器主體的自動組網模塊；所述遠程信號傳輸模塊與所述監控中心相連，所述工業協議組態模塊、傳感器自檢和巡檢模塊、信息存儲模塊，自動組網模塊分別與本區域內的傳感器基座相連。
3.根據權利要求2所述的基于復合傳感器的油氣管道監控系統，其特征在于，所述遠程信號傳輸模塊為以下之一GPRS傳輸模塊、TD-LTE傳輸模塊、私有無線網絡傳輸模塊、微波中繼模塊、或光纖傳輸模塊。
4.根據權利要求1所述的基于復合傳感器的油氣管道監控系統，其特征在于，所述傳感器基座包含所述各類傳感模塊的電氣電路部分，進行傳感模塊的基本參數設置。
5.根據權利要求1所述的基于復合傳感器的油氣管道監控系統，其特征在于，所述各類傳感模塊至少包含以下之一常規類傳感模塊、化學類傳感模塊、地質災害類傳感模塊、和/或安防監視類傳感模塊。
6.根據權利要求5所述的基于復合傳感器的油氣管道監控系統，其特征在于，所述常規類傳感器至少包含以下之一或其任意組合溫度傳感模塊、壓力傳感模塊、和/或流量傳感模塊；所述化學類傳感模塊至少包含以下之一或其任意組合可燃性氣體傳感模塊、有毒有害氣體的檢測傳感模塊、和/或化學泄漏類的檢測傳感模塊；所述地質災害類傳感模塊至少包含以下之一或其任意組合管線的土壤水分地質情況的檢測傳感模塊、管線的位移監測傳感模塊、和/或管道本體的應力應變檢測傳感模塊；所述安防監視類傳感模塊至少包含以下之一或其任意組合管線周邊圍欄的入侵檢測傳感模塊、和/或進行工業視頻監控的監測傳感模塊。
7.根據權利要求1所述的基于復合傳感器的油氣管道監控系統，其特征在于，所述傳感器基座與所述傳感器管理節點之間通過有線或無線相連；所述監控系統還包含供電模塊，與所述傳感器管理結點、以及進行無線連接的部分傳感器基座相連，為所述傳感器管理結點、和所述復合傳感器主體供電。
8.根據權利要求7所述的基于復合傳感器的油氣管道監控系統，其特征在于，所述供電模塊包括以下之一或其任意組合太陽能供電系統、和/或大容量鋰電池、和/或太陽能充電系統、和/或常規供電系統。
專利摘要本實用新型公開了一種基于復合傳感器的油氣管道監控系統，包含各類傳感模塊、和安裝于油氣管道節點上的傳感器基座；由至少兩個不同類別的所述傳感模塊自由組合連接到同一傳感器基座，構成一復合傳感器主體；該監控系統還包含分布于不同區域的傳感器管理節點、和至少一個監控中心；傳感器管理節點與傳感器基座相連，進行傳感器主體的信息采集和遠程信號傳輸；監控中心與傳感器管理節點相連，接收來自傳感器管理結點的信息，進行存儲、分析和監控。使得使用者能夠根據自身需求自由組裝所需的復合傳感器，大大提高了復合傳感器的冗余度和功能可擴充度，從而在確保油氣管道監控系統實現全方位監控的同時，大大節約了油氣管道監控系統的生產成本。
文檔編號F17D5/00GK202834778SQ20122048724
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者劉琦嶸, 蔣琛 申請人:上海可魯系統軟件有限公司