劉四運(yùn)　劉薇

摘 要：快速準(zhǔn)確的檢測(cè)出天然氣輸氣管道的泄漏在保障天然氣運(yùn)輸過(guò)程中起著非常重要的作用，該文通過(guò)對(duì)天然氣管道泄漏監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)和討論，針對(duì)監(jiān)控軟件的主要部分-泄漏預(yù)警進(jìn)行了重點(diǎn)介紹，利用Visual C++技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控天然氣輸氣管道泄漏的軟件，為保障天然氣安全穩(wěn)定的運(yùn)輸?shù)於嘶A(chǔ)。

關(guān)鍵詞：天然氣；泄漏；監(jiān)控；串行通訊；線程

中圖分類號(hào)：TP311.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）15-0063-03

Abstract： Fast and accurate detection of natural gas transmission pipeline gas leakage of gas transportation plays a very important role in the security， the paper discussed and designed the software of natural gas pipeline leakage monitoring， for the main part of the monitoring software - leakage warning are emphatically introduced， using the technology of Visual C + + design a real-time monitoring of gas pipeline leak software， to safeguard the security and stability of the natural gas transportation.

Key words： natural gas；leak； monitor； serial communication；thread

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得實(shí)時(shí)監(jiān)控越來(lái)越多的被應(yīng)用到工業(yè)化生產(chǎn)中，而天然氣在運(yùn)輸過(guò)程中由于管道老化、人為破壞等因素，經(jīng)常會(huì)發(fā)生泄漏事故，能否快速準(zhǔn)確的檢測(cè)出天然氣輸氣管道的泄漏情況，既可以保障天然氣的安全穩(wěn)定運(yùn)輸，也能減少對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的不必要損失[1-3]。

目前針對(duì)天然氣輸氣管道的泄漏檢測(cè)主要以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)為主，包括了直接觀測(cè)法、管內(nèi)智能爬機(jī)、探測(cè)球法、光纖檢漏法、GPS時(shí)間標(biāo)簽法、聲波技術(shù)檢測(cè)法等[4-5]，這一系列的檢測(cè)都是需要大量的工作人員在現(xiàn)場(chǎng)完成的，本文在團(tuán)隊(duì)成員前期研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)輸氣管道兩側(cè)安裝的次聲波自動(dòng)泄漏檢測(cè)傳感器【6]，在終端機(jī)房的監(jiān)控電腦上通過(guò)監(jiān)控、預(yù)警軟件對(duì)輸氣管道狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測(cè)，并且及時(shí)對(duì)用戶進(jìn)行預(yù)警發(fā)送。

1 監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)原則

圖1是本團(tuán)隊(duì)研發(fā)的基于次聲波自動(dòng)檢測(cè)泄漏系統(tǒng)的框架圖。整個(gè)系統(tǒng)包括了次聲波自動(dòng)泄漏檢測(cè)傳感器、本地監(jiān)控服務(wù)器、GSM模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控電腦、遠(yuǎn)程用戶手機(jī)。次聲波自動(dòng)泄漏檢測(cè)傳感器將管道情況傳輸?shù)奖镜胤?wù)器，在本地服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和預(yù)警發(fā)送管理。

天然氣輸氣管道泄漏監(jiān)控軟件主要用來(lái)接收次聲波泄漏檢測(cè)儀發(fā)送來(lái)的管道泄漏情況數(shù)據(jù)，在本地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，同步給遠(yuǎn)程監(jiān)控電腦，同時(shí)根據(jù)泄漏情況的嚴(yán)重程度，驅(qū)動(dòng)串口GSM模塊，設(shè)計(jì)不同的預(yù)警等級(jí)，對(duì)指定用戶進(jìn)行短信通知或者電話預(yù)警，完成天然氣輸氣管道泄漏自動(dòng)監(jiān)控和預(yù)警功能。

2 監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

軟件的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)服務(wù)器上位機(jī)的運(yùn)行程序，軟件整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2所示，該程序主要包含三個(gè)方面的模塊：接收傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行本地存儲(chǔ)以及預(yù)警門限閾值的設(shè)置、驅(qū)動(dòng)串口GSM模塊、與遠(yuǎn)程監(jiān)控電腦終端進(jìn)行TCP/IP通信，其中接收傳感器數(shù)據(jù)部分放在通用主程序里面。

2.1 數(shù)據(jù)接收、處理模塊

數(shù)據(jù)接收、處理模塊主要用來(lái)接收傳感器發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行解碼和算法處理，然后將處理后的結(jié)果發(fā)送的串口端，利用GSM模塊完成數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。

2.2 驅(qū)動(dòng)GSM模塊

GSM模塊采用串口與電腦聯(lián)機(jī)，所以實(shí)際上驅(qū)動(dòng)GSM模塊即正確設(shè)置串口驅(qū)動(dòng)程序。利用VC++2005進(jìn)行串口驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)，可以選擇VC++的通信控件（MSComm）進(jìn)行調(diào)試，整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程非常簡(jiǎn)單，只需要正確配置出串口參數(shù)即可。利用MSComm進(jìn)行串口通訊開(kāi)發(fā)，首先需要在項(xiàng)目菜單中增加相應(yīng)的控件，再將選擇的空間增加到主程序?qū)υ捒颍詈罄肳indows自帶的API程序接口對(duì)控件進(jìn)行監(jiān)控【7]。主要模塊包括以下兩個(gè)：

1）串口初控件始化模塊完成了串口設(shè)置的基本功能，包括了串口選擇，波特率設(shè)置、校驗(yàn)位、奇偶位判斷、停止位判斷等。默認(rèn)情況下選擇串口1，波特率為9600，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位無(wú)奇偶校驗(yàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文所設(shè)計(jì)的天然氣管道泄漏監(jiān)控軟件，由Visual C++ 2005編譯，在Windows XP和Win7系統(tǒng)下通過(guò)運(yùn)行，目前在業(yè)務(wù)部分得到充分有效的利用。該軟件作為次聲波自動(dòng)泄漏檢測(cè)傳感器的終端電腦軟件，在天然氣運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)天然氣輸氣管道進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，極大的提高了輸氣管道泄漏檢測(cè)的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭文輝， 曾憲云. 管道泄漏檢測(cè)技術(shù)[J]. 工業(yè)安全與環(huán)保， 2007， 33（2）： 40-41.

[2] 王桂增， 葉昊. 流體輸送管道的泄漏檢測(cè)與定位[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2010.

[3] 潘帥， 陳忠榮， 趙宇. 混沌振子在流體輸送管道泄漏檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程， 2013（14）： 3951-3954.

[4] 景曉裴. 輸氣管道音波泄漏檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 沈陽(yáng)： 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)， 2006.

[5] 鞏艷， 袁崇明. 油氣管道音波泄漏檢測(cè)技術(shù)[J].管道技術(shù)與設(shè)備， 2010（2）： 20.

[6] 劉四運(yùn)， 賈伯早. 基于次聲波的輸氣管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 電子技術(shù)， 2014（11）： 67-70.

[7] 李現(xiàn)勇. Visual C++串口通信技術(shù)與工程實(shí)踐[M]. 北京： 人民郵電出版社. 2002.

[8] Comer D E. 用TCPPIP 進(jìn)行網(wǎng)際互聯(lián)[M].北京： 電子工業(yè)出版社. 2001.