尽管油气储运的方式有很多种方式,但是在多种方式之中,管道运输集平稳、安全和密闭等特点于一身,成为了目前最主要的油气储运方式。然而,由于输油管道分布较广,首末站往往间隔很大,同时输油管道又多处于地下,监管及统计难度较大。同时又由于通常管道处于旷野等无人区域的地下,当不法分子进行偷油,盗油等活动时,难以察觉。另外输油管道在安装完成进入使用后,将会维持很长一段时间,伴随着管道的运行,由于深埋地下,环境不可预测,经常会发生管道老化、腐蚀等情况,从而导致的漏油。针对上述情况,本文对管道运输中难以做到有效监管及统计问题展开了研究。设计并实现了一款以TCP/IP协议作为网络传输协议的工况信号采集与监控系统。首先本文根据输油管道的特点设计了一套基于TCP/IP网络传输协议的工况信号采集与监控系统。其包括数据采集端的管道流量采集装置,负压波采集装置器,温度采集装置器,数据传输端的RTU到用于数据接收、监测和存储的远程上位机,以及最后的数据监控软件。对使用RTU进行数据收集及传输进行了研究。通过对已有RTU以及现场的需求的调研,提出新RTU的功能需求,结合已有RTU的长处,设计并实现了一款适应本系统的RTU,对需要的数据进行分类采集并通过网络TCP/IP协议传输到上位机的接受程序中。对数据的传输、接受和存储进行了研究,结合TCP/IP、Socket以及多线程应用,设计基于网络的数据传输及数据接收程序。在数据包传输到上位机时,通过上位机的接收程序将接收到的数据解包并存入位于上位机的数据库中,通过数据库进行数据的存储。在算法方面上,对管道泄露检测算法和定位算法进行了调研和研究。根据管道泄露之后管道内产生流量信号、负压波信号的特点,建立了管道泄露报警和泄露位置定位的模型。流量法基于守恒定律,通过首末站的流量信号计算流量差判断是否发生泄露。负压波法通过对管道两端负压波信号上出现的奇异点检测的方法对泄露进行判定,并对泄露点进行定位。本文对现场进行了深入的调研,通过了解实际使用人员的具体需求,设计了一套数据监控软件系统。搭建实验环境,将整套数据采集和监控装置架设在实验环境中,对整套装置进行实验。实验结果表明,数据可以在90秒内完成数据传输、数据存储、泄露监测判断和数据显示。