（承德石油高等专科学校 河北承德 067000）
摘要：本文主要完成了基于Zigbee协议的分布式传感器气体泄漏源检测定位系统装置的设计、制作和调试。该装置通过对石油管道内部气体泄漏进行检测，通过Zigbee协议传输，并计算出精确的石油泄漏的位置。控制模块的芯片选用32位的STM32F103系列芯片，保证了运算速度与精度。提高系统的控制精度，缩短响应时间。因此，及时发现石油泄漏的位置，并进行有效采取补救措施，保证石油传输管道的安全，另外，大大的减少了石油的损失。
关键字：石油管道；Zigbee协议；泄漏检测；定位系统
Based on the gas leakage source detection sensor positioning algorithm design
QI Lin
(Chengde Petroleum College，Chengde 067000，HeBei)
Abstract: This paper mainly completed the gas leakage source based on Zigbee protocol of distributed sensor positioning system device design, production and debugging. The device through the internal gas leak detection of oil pipeline, transmission via Zigbee protocol, and calculate the accurate position of oil leakage. Control module chip choose 32-bit STM32F103 series chips, ensure the operation speed and accuracy. Improve the control precision of the system and shorten the response time. Therefore, timely detection of oil spills, and to take remedial measures, effectively guarantee the safety of the oil transmission pipeline, in addition, greatly reduced the loss of oil.
Keywords: oil pipeline;Zigbee agreement;Leak detection;Positioning system (GPS)
1 引言
隧道开凿施工中的有毒有害气体测控是普遍存在的问题，造成了巨大环境污染和经济损失事件。传统的检测气体泄漏的方法大体可分为直接检测和间接检测，其直接检测是通过人工巡视观察石油气体泄漏时所漏出的地表痕迹以及散发出的气体来判断，对泄漏气体进行检测定位，这种方法不能及时发现管道的泄漏，而且检测也是不定时的进行的。针对传统的检测存在的问题，我们设计了基于感器气体泄漏源检测定位算法。
2泄漏源检测定位原理
利用Zigbee协议创建传感器网络阵列，传感器网络阵列由多个、摆放在不同位置的传感器模块构成。基于Zigbee协议可对网络中各个传感器节点的数据、信息进行采集、通讯、并通过终端显示。根据感器阵列分布的布局设计建立系统的数学建模，通过一种序贯分布式最小均方误差（D-MMSE）估计算法实现气体泄漏源检测与定位。
漏气检测装置采用智能控制模块、半导体空气污染传感器、多个Zigbee传输模块、液晶屏显示模块组成控制系统。系统结构图如图所示
如果待定位节点不能与参考节点进行直接通信，则上面的测距技术都无法使用，但可以利用节点间的连通性来进行距离估计。如果两节点间能相互直接通信，则可以直接根据上述算法确定定位源。
4结论
基于感器气体泄漏源检测定位系统实现了对管道泄露源的实时监控，多点ZigBee协议栈的分布设计解决了传统的人工排故的局限性和对泄露源的精准性，在相邻监测点的范围内定位位泄露源时，利用相关算法，具有更高的精度，该系统为石油管道泄漏问题检测并能及时发现并进行维修，避免了一些事故的发生，大大减少了经济的损失以及能源的浪费，避免了安全事故的发生和环境的污染，具有重大的现实意义和社会利用价值。
参考文献
[1]谭浩强. C程序设计（第三版）[M]. 北京：清华大学出版社，2007.
[2]胡寿松. 自动控制原理(第四版) [M].科学出版社，2005.
[3]刘丽霞. 石油管道泄漏检测与定位系统设计.核电子学与探测技术期刊，2011.4
论文作者:齐琳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/16
标签：气体论文; 石油论文; 传感器论文; 管道论文; 节点论文; 算法论文; 协议论文; 《电力设备》2017年第32期论文;