埋地油罐是加油站油品存储的主要方式,目前国内约有11.9万个加油站,近47.6万个埋地油罐。由于受机械应力和腐蚀的长期影响,其中多数油罐存在随时发生泄漏的危险。油罐渗漏不仅造成经济损失,还会污染土壤和地下水,对周围环境和人口构成威胁。虽然国内外研究开发了相关渗漏监测技术产品,但对于微小渗漏的检测仍有一定困难,渗漏定位更是难以实现。本文秉持安全隐患早发现、早消除的原则,在现有研究的基础上,提出基于阵列电极与分布式液位的双层油罐渗漏检测方案,设计了一种用于埋地卧式油罐渗漏检测的跨平面阵列传感器,研制了一套应用于埋地油罐微小渗漏的监测系统,开展了不同渗漏率和渗漏位置相关验证性实验,通过基于神经网络的数据融合方法对数据集训练学习,验证了本文渗漏监测方案的可行性。本文主要研究工作及创新点如下:（1）建立跨平面阵列传感器数学模型,采用有限元仿真通过电容变化范围、灵敏度、非均匀性的传感器性能指标对结构参数进行优化并分析了不同工况下的阵列电极响应特性,优化参数如下:电极间距L=2.2mm,电极厚度d=0.4mm的2*4阵列电极。对不同物质、电极层、不同电极响应特性进行测试实验,验证了阵列电极渗漏监测的有效性与可靠性。（2）通过软硬件模块化设计研制了一套渗漏监测系统。模拟部分由微小电容检测电路、液位处理电路、电极切换电路和电源电路组成,数字部分由FPGA+AD7606为核心的数据采集电路组成。通过测试各电路模块工作性能良好,其中切换控制逻辑实现了阵列电极依次激励、检测和接地选通,双通道采集控制程序实现了阵列电极与分布液位的数据采集。（3）针对渗漏监测系统采集到的两类传感器数据,通过神经网络进行数据融合,根据LMSE函数在最速下降法的条件下不断校正逼近期望值理论,对阵列电极和液位数据集进行训练学习,渗漏定位识别准确率高达98.62%,可实现埋地油罐渗漏监测的准确定位。（4）结合优化后结构参数的阵列电极和分布式液位传感器构建室内微小渗漏监测模拟测试系统,对不同渗漏工况进行模拟实验,实验数据表明所提出的优化参数阵列电极对微小渗漏量和渗漏位置均响应敏感,分布式液位检测稳定性高、响应快。实验测试结果:在渗漏率0.41%～2.1%范围内,渗漏率测量平均相对误差3.18%,且可实现渗漏区域的准确定位。通过上述提出埋地油罐渗漏监测方案、阵列电极传感器参数优化、渗漏监测系统研究和室内实验工作,为埋地油罐微小渗漏监测提供理论基础和现实依据。