(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 108508786 A(43)申请公布日 2018.09.07
(21)申请号 201810179442.5(22)申请日 2018.03.05
(71)申请人 昆明理工大学
地址 650093 云南省昆明市五华区学府路
253号(72)发明人 杨静宗 王晓东 吴建德 周成江
冯早 冷婷婷 范玉刚 黄国勇 (51)Int.Cl.
G05B 19/042(2006.01)G01D 21/02(2006.01)G01S 19/14(2010.01)F17D 5/00(2006.01)G08C 17/02(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图2页
CN 108508786 A(54)发明名称
一种管道运行状况检测与评估系统及方法(57)摘要
本发明公开了一种管道运行状况检测与评估系统及方法，包括数据收集中心、状态评估中心、信息反馈中心。数据收集中心主要包括传感
历史数据服务系统。数器系统、GIS云服务系统、
据收集中心主要用于收集管道的实时运行工况数据、历史故障数据以及管道的地理空间数据。状态评估中心主要包括数据库系统、ARM核心处理器以及评估中心，它主要用来对管道的运行工况进行实时的评估和分析，并把评估结果发布到信息反馈中心。信息反馈中心主要包括报警系统、客户终端以及历史数据生成系统，主要用于故障报警及信息的实时反馈。本发明具有能对管道的运行工况进行实时检测，同时对运行工况进行智能评估分析的优势，可广泛应用于各种管道的运行检测评估。
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权 利 要 求 书
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1.一种管道运行状况检测与评估系统，其特征在于：包括数据收集中心、状态评估中心、信息反馈中心；所述数据收集中心能够通过其传感器收集到管道压力的变化、温度的变化、以及流量变化，同时能够对管道的地理空间信息进行收集、历史故障数据进行存储和读写，并通过GPRS技术将数据传输到状态评估中心；所述的状态评估中心通过对实时数据和历史数据的对比分析，通过ARM核心处理器对数据进行解算、图形预处理以及GPS轨迹数据的时空演变进行展示，将管道的真实运行状况进行反应出来；在评估中心对运行状态进行实时评估，并发布到信息反馈中心；所述的信息反馈中心接收到评估中心的指令，根据故障等级决定是否报警提示，同时故障的相关信息将发布到终端系统，并生成历史故障数据，为管道故障判断提供参考依据。
2.根据权利要求1所述的管道运行状况检测与评估系统，其特征在于：所述传感器系统包括微熔式工控压力传感器PT124G-211、工业温度传感器WR-200和XTG电磁流量计，主要用于收集管道的压力、温度以及流量参数的变化。
3.根据权利要求1所述的管道运行状况检测与评估系统，其特征在于：所述的数据收集中心包含历史数据服务系统，应用管道的历史故障数据，与现状数据进行对比分析，为管道故障状态提供参考数据。
4.根据权利要求1所述的管道运行状况检测与评估系统，其特征在于：所述GIS云服务系统具有GPS轨迹数据收集模块，能够实时的提高对管道网络时空动态演变规律进行展示，反映发生管道故障的时间及区域。
5.根据权利要求1所述的管道运行状况检测与评估系统，其特征在于：所述的GIS云服务系统具有地理坐标转换模块，能够与多种地图进行匹配融合。
6.根据权利要求1所述的管道运行状况检测与评估系统，其特征在于：所述ARM核心处理器包括数据解算模块、图形预处理模块以及GPS轨迹处理模块。
7.根据权利要求1所述的管道运行状况检测与评估系统，其特征在于：所述评估中心具有故障分类统计模块，能够对管道故障进行分类处理，加快补修的效率。
8.根据权利要求1所述的管道运行状况检测与评估系统，其特征在于：所述信息反馈中心具有终端显示系统、能够在手机端、电视墙、电脑实时查看管道的运行状态。
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说 明 书
一种管道运行状况检测与评估系统及方法
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技术领域
[0001]本发明涉及一种管道运行状况检测与评估系统及方法，具体涉及到一种基于互联网技术下的管道实时运行状态安全检测及评估系统及方法。
背景技术
[0002]管道运输作为五大运输方式之一，在水力、冶金、化工等领域都得到了广泛的应用，并与社会的发展息息相关。然而随着管道使用年限的增加，管道存在的问题也渐渐暴露出来。由于管道在设计、施工管理或运行维护等方面存在的问题而导致的管道堵塞或泄漏等事故频频发生，严重时甚至会威胁到人类的居住环境与生命财产安全。传统的管道故障检测方法很难对管道的实时运行状况进行监控和评估，由此制约了管道运输的发展。发明内容
[0003]本发明要解决的技术问题是是提供一种基于互联网背景下对管道的运行工况进行实时检测，对管道的实时工况进行评估，并把评估分析结果及时发送到终端，及时通知相关人员进行诊断和抢修，同时实现历史数据的循环利用的管道运行状况检测与评估系统及方法。
[0004]本发明的技术方案是：一种管道运行状况检测与评估系统及方法，包括数据收集中心、状态评估中心、信息反馈中心；所述的数据收集中心能够通过传感器收集到有关管道压力的变化、温度的变化、以及流量变化的信息，同时还能够对管道的地理空间信息进行收集，对历史故障数据进行存储和读写，然后通过GPRS技术将数据传输到状态评估中心。所述的状态评估中心可以对实时数据和历史数据的对比分析。通过ARM核心处理器可以对数据进行解算、图形预处理以及GPS轨迹数据的时空演变并把结果展示出来，从而更加客观真实的反应出管道的真实运行状况。在状态评估中心可以对运行状态进行实时评估，并发布到信息反馈中心。所述的信息反馈中心接收到评估中心的指令后，可以根据故障等级决定是否报警提示，同时可以将故障的相关信息发布到终端系统，并生成历史故障数据，从而为管道故障判断提供参考依据。[0005]进一步地，前述的一种管道运行状况检测与评估系统及方法，其中：所述的传感器系统包括 PT124G-211（微熔式工控压力传感器）、WR-200（工业温度传感器）和XTG电磁流量计，主要用于收集管道的压力、温度以及流量参数的变化。[0006]进一步地，前述的一种管道运行状况检测与评估系统及方法，其中：所述的数据收集中心包含历史数据服务系统，充分应用了管道的历史故障数据，与现状数据进行对比分析，为管道故障状态提供参考。[0007]进一步地，前述的一种管道运行状况检测与评估系统及方法，其中：所述的GIS云服务系统具有GPS轨迹数据收集模块，能够实时的提高对管道网络时空动态演变规律进行展示，更高效的反映经常发生管道故障的时间及区域。[0008]进一步地，前述的一种管道运行状况检测与评估系统及方法，其中：所述的GIS云
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说 明 书
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服务系统具有地理坐标转换模块，能够与多种地图进行匹配融合。[0009]进一步地，前述的一种管道运行状况检测与评估系统及方法，其中：所述的ARM核心处理器包括数据解算模块、图形预处理模块以及GPS轨迹处理模块。[0010]进一步地，前述的一种管道运行状况检测与评估系统及方法，其中：所述的评估中心具有故障分类统计模块，能够对管道故障进行分类处理，加快补修的效率。[0011]进一步地，前述的一种管道运行状况检测与评估系统及方法，其中：所述的信息反馈中心具有终端显示系统、能够在手机端、电视墙、电脑实时查看管道的运行状态。[0012]本发明的有益效果是：基于互联网技术对管道的工况进行实时的检测及评估。通过能够对发现故障的位置进行实时检测，更高效的反映经常发生管道故障的时间及区域。本发明能够智能分析管道的运行工况，并把评估分析的结果及时发送到终端，实现智能报警。本发明简单实用、高效便捷。附图说明
[0013]图1是本发明评估系统结构示意图；
图2是本发明各子系统系统模块结构示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。[0015]实施例1：如图1-2所示，一种管道运行状况检测与评估系统及方法，包括数据收集中心1、状态评估中心2、信息反馈中心3。所述的数据收集中心1包括传感器系统4、GIS云服务系统5、历史数据服务系统6。所述的状态评估中心2主要包括数据库系统7、ARM核心处理器8以及评估中心9。所述的信息反馈中心3主要包括历史数据生成系统10、报警系统11、客户终端12。
[0016]所述的数据收集中心1包括传感器系统4、GIS云服务系统5、历史数据服务系统6。在管道的管壁安置传感器系统包括 PT124G-211（微熔式工控压力传感器）13、WR-200（工业温度传感器）14和XTG电磁流量计15，通过各传感器实时收集管道的工况以及参数。结合GIS云服务平台5的数据收集模块16对其地理空间数据进行收集，并把空间地图匹配模块17对其空间信息进行匹配，地图坐标转换模块18可对其坐标进行转换，可适应于多种地图及软件系统。历史数据服务系统6的历史数据查询模块19、历史数据读写模块20以及历史数据分析模块21可对历史故障数据的信息进行查询、读写和分析。[0017]所述的状态评估中心2主要包括数据库系统7、ARM核心处理器8以及评估中心9。在数据库系统7中现状数据模块22收集到的管道实时工况数据并与历史故障数据成因及方案模块23进行对比分析，并把通过并通过GPRS技术将数据传输到ARM核心处理器8的数据结算模块24进行数据分析，图像预处理模块25可对工况生成对应工程图，GPS轨迹处理模块26可进行时空演变进行展示，更直接的了解经常发生故障的时间及区域，更加客观真实的把管道的真实运行状况进行反应。相应的数据会被发送到评估中心9，在故障分类模块27对故障的类型进行划分，更加高效的识别故障类型，并在故障等级识别模块28中对故障等级进行区别，并把结果发送到信息反馈中心3。
[0018]所述的信息反馈中心3主要包括历史数据生成系统10、报警系统11、客户终端12。
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说 明 书
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报警系统11根据所接收到的故障等级进行实时智能报警，并把相对应的信息发送到客户终端12的手机终端33、电视墙34、电脑终端35，以便相关人员及时查询和知晓管道的实时工况。所述的历史数据生成系统10的历史数据存储模块30、历史数据转换模块31以及历史数据传输模块32可对故障数据进行收集和存储及发送到历史数据库系统，加强对历史数据的应用，并形成闭环系统。
[0019]以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
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说 明 书 附 图
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图 1
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说 明 书 附 图
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图 2
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