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基于FPGA的管道特征量采集系统的研究

李萍

  输油管道在运营的过程中经常会遭到偷油者打孔偷油的破坏。目前一般使用的方法是通过压力、流量、温度检测装置检测管道进出端的相应参数,再通过理论分析研究,用相应的专用软件进行诊断分析管道是否有原油泄漏。这种方法已经比较成熟,并在石油工业中得到了比较广泛的采用。然而,现在有些作案分子为了逃避基于上述参数检测与诊断的管道泄漏判断法,会一边在石油管道上打孔,安装阀门,连接输油管往出偷油:同时在附近的管道上打另一个孔,同样安装一个阀门与管道,往输油管道里注水。只要控制偷油量与注入的水量等参数相当,采用上述通过压力等参数检测、诊断的办法就监测不到原油泄漏所造成的参数变化,就不能诊断出输油管道泄漏或被偷油的事故已经发生。他们的这种行为不仅可以轻松逃避有关部门的监测,对原油随要随取,造成了大量的原油损失,而且由于注水破坏了原油质量,特别是成品油管道发生上述事故,将会给国家造成巨大的经济损失。针对这种情况,我们在用漏磁检测法采集管道缺陷信息的时候,会对检测信号中可能存在的偷油点进行专门的标识,最后结合总检测装置中管道定位系统的定位结果,就可以快速的得到偷油点相对大地坐标的具体位置。本文利用可编程逻辑器件FPGA作为管道特征缺陷漏磁检测系统的核心,对检测系统的采集和存储等方面进行了研究,内容主要包括硬件设计和软件设计两部分。硬件设计包括FPGA分别与AD7862、MCU、存储器K9F1208U0M的连接电路,FPGA芯片配置电路等:软件设计包括多路采集控制单元、一次和二次标定模块、RAM读写控制模块、与存储器K9F1208U0M的接口控制模块以及FIFO和RAM单元的设计等。最后通过各模块的综合测试,可以实现管道偷油点特征量数据的标定和存储功能。设计采用Verilog HDL语言编写程序的源代码。……   
[关键词]:管道;FPGA;漏磁检测;偷油点
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西南石油大学2006年