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高精度管道泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警定位系統(tǒng)

閱讀：888發(fā)布時(shí)間：2009-02-11

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   　泄漏是輸油管道運(yùn)行中的主要故障。在輸油管道運(yùn)行過(guò)程中，由于腐蝕穿孔及其它外力破壞等原因，泄漏事故時(shí)有發(fā)生，給油田造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是近年來(lái)，油區(qū)社會(huì)治安形勢(shì)日益惡化，有組織的盜油活動(dòng)猖獗，嚴(yán)重干擾了正常的輸油生產(chǎn)，也給生產(chǎn)帶來(lái)重大安全隱患。因此，泄漏監(jiān)測(cè)不僅成為輸油管道安全生產(chǎn)管理的重要工作內(nèi)容，也是管道正常運(yùn)行*的保障。實(shí)現(xiàn)輸油管道的泄漏監(jiān)測(cè)，對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏故障、確保輸油生產(chǎn)和管線的安全運(yùn)行、減少盜油案件的發(fā)生、提高長(zhǎng)輸管道的現(xiàn)代化管理水平等具有重要的意義。

   　輸油管道泄漏自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在國(guó)外得到了廣泛的應(yīng)用，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家立法管道必須采取有效的泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。我國(guó)的管道檢漏技術(shù)的研究起步較晚，清華大學(xué)、天津大學(xué)等單位從90年代中期開(kāi)展了初步研究，而真正實(shí)際應(yīng)用則是在近幾年，由于油區(qū)治安形勢(shì)惡化、犯罪分子打孔盜油犯罪猖獗，便利檢漏技術(shù)迅速得到了大規(guī)模地研究與推廣應(yīng)用。

   　輸油管道檢漏方法主要有兩類：直接檢漏方法和間接方法。直接方法就是利用預(yù)置在管道外的檢測(cè)元件（如檢漏線纜或油敏感元件），直接測(cè)出泄漏介質(zhì)。這種方法可以檢測(cè)到微小的滲漏，并能定位，但是要求在管道建設(shè)時(shí)與管道同時(shí)安裝。間接方法就是通過(guò)檢測(cè)管道運(yùn)行參數(shù)的變化推斷出泄漏的發(fā)生，如檢測(cè)壓力、流量等方法，這種方法的靈敏度不如直接方法高，適合檢測(cè)較大的泄漏（一般1%左右），優(yōu)點(diǎn)是可在管道建設(shè)后不影響生產(chǎn)的情況下安裝，并可不斷升級(jí)。

    　高精度管道泄漏監(jiān)測(cè)定位技術(shù)，是一個(gè)多學(xué)科結(jié)合的集成技術(shù)。該系統(tǒng)集成了次聲波管道泄漏定位技術(shù)、GIS（地理信息管理系統(tǒng)）和GPS（衛(wèi)星定位系統(tǒng)）。它是基于GIS技術(shù)的綜合管理平臺(tái)，適合長(zhǎng)距離、多管段、復(fù)雜條件下的應(yīng)用。

    　系統(tǒng)以地理信息管理系統(tǒng)（GIS）為基礎(chǔ)，建立可視化的生產(chǎn)信息管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集中管理和共享，適合于管道管理中對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理和安全管理要求。

    　以次聲波法為核心的管道運(yùn)行安全管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著管道異常泄漏的監(jiān)測(cè)。此系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道運(yùn)行狀況，針對(duì)偷盜泄漏進(jìn)行全天候的監(jiān)測(cè)。此技術(shù)具有很高的監(jiān)測(cè)靈敏度和定位精度。

    　以GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)為核心的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，可以的引導(dǎo)管理人員快速進(jìn)入事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，全天候的，可以保證野外搶險(xiǎn)活動(dòng)的和快速反應(yīng)?？梢詚ui大限度的提高現(xiàn)場(chǎng)指揮和施工管理的質(zhì)量和安全系數(shù)。

    　在系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)中引入了/Serber(M/S)概念，建立了全新的C/S、B/S、M/S相結(jié)合的系統(tǒng)框架。

    　M/S是/Serber的簡(jiǎn)稱，是傳統(tǒng)的C/S、B/S應(yīng)用體系的延伸，它結(jié)合GIS、GPS和GPRS/CDMA前沿技術(shù)，把GIS的應(yīng)用由有線向無(wú)線延伸，由室內(nèi)向戶外延伸，由桌面向掌上延伸，將GIS的信息服務(wù)帶到了工作的現(xiàn)場(chǎng)，在為管理決策者服務(wù)的同時(shí)直接為具體的生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)。

    　次聲波技術(shù)，是國(guó)內(nèi)新近引入管道泄漏監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的一種新型的監(jiān)測(cè)技術(shù)，該技術(shù)zui早出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)、海嘯、地震、火山、核暴等監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。因?yàn)榇温暡ň哂袀鞑ゾ嚯x遠(yuǎn)和穿透能力強(qiáng)的特性，使得該技術(shù)被廣泛用于遠(yuǎn)距離爆發(fā)事件的監(jiān)測(cè)。將該技術(shù)用于管道泄漏監(jiān)測(cè)的原理，是監(jiān)測(cè)管內(nèi)流體在突破管壁束縛時(shí)產(chǎn)生的次聲波，實(shí)踐中，該波特性受管內(nèi)的雜波影響極小，傳播速度恒定，信號(hào)能夠非常清晰的傳遞到遠(yuǎn)端接收單元，為準(zhǔn)確定位創(chuàng)造了條件。因此，結(jié)合此項(xiàng)技術(shù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)π孤┪恢眠M(jìn)行準(zhǔn)確定位。

    　次聲波管道泄漏監(jiān)測(cè)儀采用一次表動(dòng)態(tài)響應(yīng)、并能根據(jù)輸送管道動(dòng)態(tài)變化設(shè)定量程的電聲換能器，接收管道運(yùn)行過(guò)程中由于泄漏引起介質(zhì)瞬間物理擾動(dòng)而產(chǎn)生和次聲波。儀器安裝在管道的末端，捕捉由于泄漏聲波到達(dá)管道末端音波管道泄漏監(jiān)測(cè)儀的時(shí)間差(這個(gè)時(shí)間差由GPS進(jìn)行授時(shí))，從而計(jì)算泄漏點(diǎn)的具體位置。

    　該系統(tǒng)以*的電子地圖界面做為數(shù)據(jù)可視化管理的基本操作界面，形象的為生產(chǎn)管理人員提供數(shù)據(jù)服務(wù)，為計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù)的推廣應(yīng)用提供有力的。

   　該系統(tǒng)能和生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，數(shù)據(jù)互動(dòng)查詢，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的可視化管理?？梢栽诠芾斫缑嫔瞎芾砣我庹緢?chǎng)的各種生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)，方便用戶的日常管理和使用習(xí)慣。

    　通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，將管理中心平臺(tái)、次聲波管道泄漏監(jiān)測(cè)定位技術(shù)和GPS導(dǎo)航技術(shù)結(jié)合在一起的高精度管道泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警定位系統(tǒng)將是的技術(shù)方案。以上三部分系統(tǒng)的集合，構(gòu)成完整的管道安全管理體。直觀的人機(jī)界面方便了管理人員的操作和對(duì)泄漏發(fā)生地信息的即時(shí)了解，快速的報(bào)警系統(tǒng)，確保泄漏在zui短時(shí)間被發(fā)現(xiàn)，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)保證了所有有關(guān)部門和單位都能在zui短時(shí)間到達(dá)事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)。

    　孤東原油外輸線于2006年1月8日開(kāi)始施工，1月17日完成全部設(shè)備安裝，1月23日完成系統(tǒng)參數(shù)的初步建立和數(shù)據(jù)模型的建立，進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行和參數(shù)校準(zhǔn)。

    　是目前國(guó)內(nèi)*使用定位精度在100米范圍內(nèi)的次聲波定位技術(shù)，是將GIS技術(shù)、GPS技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)和泄漏定位技術(shù)較好結(jié)合并應(yīng)用成功的管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)。為野外生產(chǎn)管理和搶險(xiǎn)保障提供了目前的技術(shù)解決方案，符合企業(yè)信息化建設(shè)的發(fā)展方向。但是，因?yàn)樵摷夹g(shù)集成時(shí)間短，各模塊之間的協(xié)調(diào)還要隨著單項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展逐步改善，目前系統(tǒng)總調(diào)的時(shí)間還比較長(zhǎng)(約需要半年的時(shí)間)。在地理信息處理效率、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性調(diào)整、通訊模塊進(jìn)步、小漏失量報(bào)警等方面需進(jìn)行深入研究，以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)可靠準(zhǔn)確、使用簡(jiǎn)便的要求。

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