高精度管道泄漏监测报警定位系统

泄漏是输油管道运行中的主要故障。在输油管道运行过程中，由于腐蚀穿孔及其它外力破坏等原因，泄漏事故时有发生，给油田造成巨大的经济损失。特别是近年来，油区社会治安形势日益恶化，有组织的盗油活动猖獗，严重干扰了正常的输油生产，也给生产带来重大安全隐患。因此，泄漏监测不仅成为输油管道安全生产管理的重要工作内容，也是管道正常运行不可缺少的保障。实现输油管道的泄漏监测，对于及时发现泄漏故障、确保输油生产和管线的安全运行、减少盗油案件的发生、提高长输管道的现代化管理水平等具有重要的意义。
　　
　　输油管道泄漏自动监测技术在国外得到了广泛的应用，美国等发达国家立法管道必须采取有效的泄漏监测系统。我国的管道检漏技术的研究起步较晚，清华大学、天津大学等单位从90年代中期开展了初步研究，而真正实际应用则是在近几年，由于油区治安形势恶化、犯罪分子打孔盗油犯罪猖獗，便利检漏技术迅速得到了大规模地研究与推广应用。
　　
　　输油管道检漏方法主要有两类：直接检漏方法和间接方法。直接方法就是利用预置在管道外的检测元件(如检漏线缆或油敏感元件)，直接测出泄漏介质。这种方法可以检测到微小的渗漏，并能定位，但是要求在管道建设时与管道同时安装。间接方法就是通过检测管道运行参数的变化推断出泄漏的发生，如检测压力、流量等方法，这种方法的灵敏度不如直接方法高，适合检测较大的泄漏(一般1%左右)，优点是可在管道建设后不影响生产的情况下安装，并可不断升级。
　　
　　高精度管道泄漏监测定位技术，是一个多学科结合的集成技术。该系统集成了次声波管道泄漏定位技术、GIS(地理信息管理系统)和GPS(全球卫星定位系统)。它是基于GIS技术的综合管理平台，适合长距离、多管段、复杂条件下的应用。
　　
　　系统以地理信息管理系统(GIS)为基础，建立可视化的生产信息管理平台，实现生产数据的集中管理和共享，适合于管道管理中对生产运营管理和安全管理要求。
　　
　　以次声波法为核心的管道运行安全管理监测系统，担负着管道异常泄漏的监测。此系统实时监测管道运行状况，针对偷盗泄漏进行全天候的监测。此技术具有很高的监测灵敏度和定位精度。
　　
　　以GPS卫星定位系统为核心的定位导航系统，可以精确的引导管理人员快速进入事发现场，全天候的技术支持，可以保证野外抢险活动的精确和快速反应。可以最大限度的提高现场指挥和施工管理的质量和安全系数。
　　
　　在系统总体框架设计中引入了Mobile/Serber(M/S)概念，建立了全新的C/S、B/S、M/S相结合的系统框架。
　　
　　M/S是Mobile/Serber的简称，是传统的C/S、B/S应用体系的延伸，它结合GIS、GPS和GPRS/CDMA前沿技术，把GIS的应用由有线向无线延伸，由室内向户外延伸，由桌面向掌上延伸，将GIS的信息服务带到了工作的现场，在为管理决策者服务的同时直接为具体的生产实践服务。
　　
　　次声波技术，是国内新近引入管道泄漏监测领域的一种新型的监测技术，该技术最早出现在台风、海啸、地震、火山、核暴等监测领域。因为次声波具有传播距离远和穿透能力强的特性，使得该技术被广泛用于远距离爆发事件的监测。将该技术用于管道泄漏监测的原理，是监测管内流体在突破管壁束缚时产生的次声波，实践中，该波特性受管内的杂波影响极小，传播速度恒定，信号能够非常清晰的传递到远端接收单元，为准确定位创造了条件。因此，结合此项技术的监测系统能够对泄漏位置进行准确定位。
　　
　　次声波管道 泄漏监测仪采用一次表动态响应、并能根据输送管道动态变化设定量程的电声换能器，接收管道运行过程中由于泄漏引起介质瞬间物理扰动而产生和次声波。仪器安装在管道的末端，捕捉由于泄漏声波到达管道末端音波管道泄漏监测仪的时间差(这个时间差由GPS进行授时)，从而计算泄漏点的具体位置。
　　
　　该系统以独特的电子地图界面做为数据可视化管理的基本操作界面，形象的为生产管理人员提供数据服务，为计算机信息管理技术的推广应用提供有力的技术支持。
　　
　　该系统能和生产数据库系统有机地结合起来，数据互动查询，实现对生产数据的可视化管理。可以在管理界面上管理任意站场的各种生产管理数据，方便用户的日常管理和使用习惯。
　　
　　通过实践检验，将管理中心平台、次声波管道泄漏监测定位技术和GPS导航技术结合在一起的高精度管道泄漏监测报警定位系统将是最好的技术方案。以上三部分系统的集合，构成完整的管道安全管理体。直观的人机界面方便了管理人员的操作和对泄漏发生地信息的即时了解，精确快速的报警系统，确保泄漏在最短时间被发现，GPS导航系统保证了所有有关部门和单位都能在最短时间到达事发现场。
　　
　　孤东原油外输线高精度管道泄漏监测报警定位系统于2006年1月8日开始施工，1月17日完成全部设备安装，1月23日完成系统参数的初步建立和数据模型的建立，进入系统调度运行和参数校准。
　　
　　高精度管道泄漏监测报警定位系统是目前国内唯一使用定位精度在100米范围内的次声波定位技术，是将GIS技术、GPS技术、无线通讯技术和泄漏定位技术较好结合并应用成功的管道泄漏监测技术。为野外生产管理和抢险保障提供了目前最新的技术解决方案，符合企业信息化建设的发展方向。但是，因为该技术集成时间短，各模块之间的协调还要随着单项技术的发展逐步改善，目前系统总调的时间还比较长(约需要半年的时间)。在地理信息处理效率、系统总体结构的适应性调整、通讯模块进步、小漏失量报警等方面需进行深入研究，以适应现场对系统可靠准确、使用简便的要求。