基于传感器的管道自主监控与维护系统

张虹蕾

(沈阳市水务事务服务与行政执法中心，辽宁 沈阳 110011)

天然气、石油、清水和污水管道已经成为生活中不可缺少的一部分[1-2]。为保持管道健康，进行积极监测和频繁检查至关重要[3]，管道的部署、监测和维护还应保证成本效益、具备可扩展性和易于定制。

目前已经有许多技术可以监测、控制和维护各种管道运行[4]。这些技术大多依赖某种通信网络，将从管道内外收集的数据传输到控制站，使用不同网络架构提供可靠的通信，并支持管道监控[5]。但网络架构应基于可靠性因素，如网络的连通性、供电的连续性和网络的可维护性。管道监控系统应提供快速、无缝地从故障中恢复的机制，并将问题及其位置报告给要处理的控制站。

由于Ad-hoc模式和传感器网络迅速发展，传感器网络在环境监测、生态、农业、自动化等各种应用中日益受到关注[6]。传感器技术的进步使得管道系统健康状况的自动实时监控成为可能。目前也开发了许多基于机器人代理的技术来监控并维护管道，这些技术旨在检测和定位泄漏、损坏或腐蚀。同时，大量手动控制的基于机器人的系统已被提出，并开始研究半自主/自主解决方案。

本文旨在设计一种经济有效的管道维护与监控系统，为此提出了SPAMMS系统，结合传感器技术和自动化技术的新方法，用于有效的事件定位和主动纠正监测任何类型的管道。

1 SPAMMS系统总览

管道监控和维护系统应检查管道健康状况并定期向控制站报告事故，并且有助于从任何泄漏、损坏或腐蚀管道中恢复系统健康。……