天然氣泄漏的遠程監控系統

郭衍沖 李華光 劉亮 劉剛 王風程

摘 要：隨著經濟社會的發展，人們生活水平的提高，天然氣走進人們大眾家庭。天然氣使用管道由天然氣儲液站輸送至用戶的家中，天然氣管道的連接處存在發生泄漏的可能，一旦發生泄漏，如果發現不及時，會造成一定的經濟損失，如果泄漏的天然氣遇到明火會發生燃燒或爆炸，可能會導致重大的事故或人員傷亡。針對現階段天然氣泄漏的遠程監控模式單一且需要的設備多的問題，提出了一種基于K26單片機處理天然氣泄漏的遠程監控系統。

關鍵詞：天然氣泄漏;遠程監控系統;檢測;K26單片機

現有的天然氣泄漏報警裝置大多數都只是單一的工作模式，尤其是在開放的環境中，受到外部客觀因素的干擾，可能會對天然氣的泄漏點存在漏檢的可能性。尤其是在天然氣儲液站和天然氣輸送中轉站，管道分布密集，發生天然氣泄漏的幾率大，單一的檢測模式需要的設備多，需要人工巡檢，成本高，存在一定的危險因素。針對現階段天然氣泄漏的遠程監控模式單一且需要的設備多的問題，提出了一種基于K26單片機處理天然氣泄漏的遠程監控系統。此系統檢測手段多、受外部因素影響小、更加全面、反應迅速、成本低、安全性能高，市場前景好。

1 設計方案

天然氣泄漏的遠程監控系統，包括云臺、殼體、光纖甲烷檢測模塊、氣體檢測模塊、聲波檢測模塊、微控制器及定位裝置，光纖甲烷檢測模塊、氣體檢測模塊、聲波檢測模塊、微控制器及定位裝置，均設置在殼體的內部。微控制器位于殼體的中心，光纖甲烷檢測模塊、氣體檢測模塊及聲波檢測模塊，呈環形均勻布置在微控制器的外圍，且分別與微控制器通信連接。定位裝置與微控制器通信連接。

2 技術解決方案

一種用于天然氣泄漏的遠程監控系統，包括云臺、殼體2、光纖甲烷檢測模塊3、氣體檢測模塊4、聲波檢測模塊5、微控制器6及定位裝置7，所述云臺位于殼體2的上方，云臺的旋轉部分與殼體2的頂部中心固定相連，云臺驅動殼體2水平旋轉。所述光纖甲烷檢測模塊3、氣體檢測模塊4、聲波檢測模塊5、微控制器6及定位裝置7，均固定安裝在殼體2的內部。微控制器6固定安裝在殼體的中心，所述光纖甲烷檢測模塊3、氣體檢測模塊4及聲波檢測模塊5，呈環形均勻布置在微控制器6的外圍，且分別與微控制器6通信連接。

所述光纖甲烷檢測模塊3的發射端伸出殼體2的外部，光纖甲烷檢測模塊3與微控制器6采用單向通信方式連接，使用狀態下，云臺驅動殼體2旋轉，光纖甲烷檢測模塊3的發射端發射出的光線對天然氣管網進行掃射，當天然氣管網的某個位置發生泄漏時，甲烷氣體可吸收光纖甲烷檢測模塊3發射的光源，光纖甲烷檢測模塊3將采集的數據信息傳輸至微控制器6。

所述聲波檢測模塊5的發射端正對殼體2的窗口，聲波檢測模塊5與微控制器6采用單向通信方式連接，天然氣管網的某個位置發生泄漏時，泄漏點會發出聲音，聲波檢測模塊5可檢測到發生泄漏的狀況，并根據聲波對泄漏點進行定位，聲波檢測模塊5將其探測到的數據信息傳輸至微控制器6。在光纖甲烷檢測模塊3因建筑結構或其他阻擋光線，存在出現漏檢的情況下，聲波檢測模塊5可作為檢測天然氣泄漏的又一有效手段。氣體檢測模塊4的主體部分固定安裝在殼體2的內部，其采集端伸出殼體2的外側。當天然氣管網的某個位置發生泄漏時，甲烷氣體散布到空氣中，氣體檢測模塊4可吸收天然氣管網泄露出的甲烷氣體，將檢測到的數據傳輸至微控制器6，微處理器6根據氣體檢測模塊4提供的數據，檢測到空氣中散布的甲烷氣體的濃度。微控制器6連接有報警器9，微控制器6根據光纖甲烷檢測模塊3、氣體檢測模塊4或聲波檢測模塊5發來的數據信息，確定天然氣管網發生泄漏后，發送信號至報警器9，報警器9發出警報。

3 前景分析

隨著經濟社會的發展，人們生活水平的提高，天然氣走進人們大眾家庭。天然氣使用管道由天然氣儲液站輸送至用戶的家中，天然氣管道的連接處存在發生泄漏的可能，一旦發生泄漏，如果發現不及時，會造成一定的經濟損失，如果泄漏的天然氣遇到明火會發生燃燒或爆炸，可能會導致重大的事故或人員傷亡。據此，需要一種檢測手段豐富，受外部客觀因素影響低，大大降低出現漏檢的可能，監控覆蓋區域大，設備投入成本低，反應迅速，自動化程度高，安全性能好的檢查設備，此遠程監控系統具有以上特點，且市場潛力大、需求大，具有良好的推廣價值。

4 總結

此遠程監控系統檢測手段豐富，受外部客觀因素影響低，大大降低出現漏檢的可能，監控覆蓋區域大，設備投入成本低，反應迅速，自動化程度高，安全性能高，能夠準確定位泄漏位置，無須人工巡檢，安全性能高，市場潛力大、需求大，具有良好的推廣價值。

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