管道安全预警平台主要包括:管网信息数字化子系统、声波法管道泄漏监测子系统、声波法多传感器阀门泄漏监测子系统、埋地金属管道防护层健康诊断监测子系统、管网数据监测(计量仪表、罐区安全、云数据分析)子系统。
该平台涵盖了与管道安全运行相关的各方面技术,对管网安全运行起到预防隐患事故,智能提示突发事故的作用。

一、管网信息数字化系统

数字化管道是应用遥感(RS)、SCADA系统、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、计算机网络和多蝶体技术、现代通信等高科技手段,对管道资源、环境、社会、经济等复系统的数字化、数字整合、仿真等信息集成的座用系统,该系统主要核心模块内容包括了管网信息数字化、完王档案数据库、闸门卡片管理、消火栓卡片管理、管线维修管理、质量检验管理、巡检优化管理、事故处理管理。



二、埋地金属管道防护层健康诊断监测系统

本系统采用无线通信方式,可实时、在线地实现金属管道保护电位(消除IR降)的无线收集,提高工作效率。利用金属管道阴极保护电位分布公式,准确判断防护层缺陷位置和缺陷严重程度,提供预警信息。以利于职能部门及时采取措施,减少损失。


01 系统功能
1、设置分析周期:设定分析周期是天、星期还是月。
2、金属管道参数初始化:设置埋地金属管道名称和代号,各测试桩距通电点距离、金属管道直径、管壁厚度、金属管道金属电阻率和通电点电位。
3、数据存储:系统采用数据库来存储采得的测试桩护电位。
4、诊断和报警:选择时间和金属管道名称,可以显示整条金属管道的阴极保护电位和断电电位分布曲线,并进行健康诊断和报警,生成分析报告文件。
5、趋势提取:选择金属管道名称和测试桩号,可以对该测试桩一年的数据做趋势提取。
6、电位比较:可以选择一条管线的两个时间的数据,画曲线作比较。
7、系统维护:当某些测试桩受损,无法使用,可以通过输入权限密码后进行删除。


1.可以测量金属管道沿线各个测试桩的消除IR降以后的阴极保护电位;
2.可以对各个管段的防护层健康状况及其是否存在渗漏或泄漏进行报警或预警;
3.可以替代对巡检人员的考勤、打卡,保证采集到数据的真实性和可靠性;
4.可以使应用单位实时掌握金属管道防护层健康状况的动态变化,为应用单位提供金属管道防护层健康诊断的方法和缺陷管段位置,并对缺陷类型做出危害等级评估,以利于职能部门及时采取措施,减少损失。
三、声波法、负压波法:管道泄漏综合监测系统
系统采用声纹识别方法检测管道泄漏引起的次声波信号。声波管道泄漏监测仪安装在管道的上、下游端,捕捉泄漏声波信号;并根据泄漏声波到达管道首、末端声波管道泄漏监测仪的时间差(由GPS进行授时),可以精确计其出泄漏点的具体置。通过自适应信号去噪、泄漏信号重构、声纹特征提取和SVDD诊断模型,可以实现对泄漏信号的可靠识别和诊断。
系统曲泄漏检测数据处理分析系统和数据采集以及信号处理单元组成,数据采集单元由压力数据采集模块、GPS授时模块、有线或3G无线数据传输模块组成。

数据传输通讯
通讯采用无线网桥,计算机采用网卡实现计算机与计算机之间的无线网络连接,网络协议为TGP/IP。无线网桥采用的3G无线移动网络来实现的
GPS校对
采用高精度GPS授时,所有的数据均打上通过GPS校时的时间标。单机模式精度为200ns,相对定位模式精度为50ns。
系统安全及防爆
压力传感器采及本安型,在数据采集端加装安全栅、配线加套管解决一般场所与防爆场所的隔离,解决防爆场所电气防爆问题。


矢量电子地图
系统通过采用图灵科技开发的管道走向GPS定住仪对首末站为起点和终点进行实地测绘,采用超图6.0处理并制作成矢量电子地图,地图定位信息存储于泄漏定位服务器MS SOL Server2008数据库中,应用软件通过后台调用电子地图数据库,实现泄漏报警实时定位和历史报警定位回查等功能。通过超图6.0开发十套管线专用的地理信息系统实现可视化的失量电子地图包括管线周边附近的建筑、村庄、河流、道路、土丘等情况,管线走向及数设方式,管架号,管墩号,每个管架号、管墩号对应管线首站或末站实际长度等信息。


管道泄漏管理平台功能
1.泄漏的诊断与报警;
2.泄漏定位;
3.首站流程图、末站参数图、网络流程图;
4.短信管理;
5.首站、末站数据列表图;
6.首站、末站简单报表图及泄漏报表图:V首站、末站实时趋势图及历史趋势图;
7.用户管理;
8.基本参数管理;
9.数据查询;
10.状态管理;
11.文档管理。


原油长输管线智能输送系统/液化气管道泄漏监测系统/液氯输送管道泄漏监测系统/丁二烯输送管道泄漏监测系统/石脑油管线泄漏监测系统


四、管道智能巡检系统

对被监控的巡检人员进行管理,系统按用户的预定设置,自动生成巡查工单,包括巡查路线、时间、重点巡查事项等内容,巡线工作人员可以网上接收或使用手机App接收工作单。利用G1S平台在电子地图上显示巡检人员的位置、各巡检人员上报故障点位置、各类紧急事件及处理情况。
巡检人员在线路巡检过程若发现相关故障或事件,可以将相关信息通过APP实时将数据传回服务器,系统建立管道标准库,通过智能对标模块,系统智能输出巡检结果所违范的管道相关的标准,供用户参考。

在数据层面上,数据中心将管道中心线及附属设施基本属性、管道沿线环境等各类信息以空间位置为纽带进行集成,方便作户对管线设备进行定位查询,巡检日志、维修记录等,为应急处理提供数据支持与参考。
在技术支持层面上,第一部分由工作流、数据语义分析、GIS、GPS、GPRS等支持系统运行的信息技术;第二部分由管道本体、效能分析等数据分析技术组成。在业务应用层面上,按照业务流程开发相应的功能模块,不同权限的操作人员可轻松地完成数据采集与处理、管道巡线管理、管线设备定位查询,与之相关的设计资料调阅、巡检日志查询以及维修记录查询等

五、智能预警安全评价系统
01 根据地形地貌及降水信息预警可能的塌陷情况模型:
可以查询各条管线所经过的地貌和降雨的情况,并在其发生变化的时候,增加预警信息
02 根据地形地貌及降水信息预警可能的塌陷情况模型;
03 智能阴极保护数据预测防腐层模型:
利用金属管道阴极保护电位公式,可判断防护层缺陷位置和缺陷严重程度,为埋地金属管道的安全运行提供预警信息
04 管网仿真(调度优化、原油结蜡)模型:
基于水力学原理建立管网仿真模型,真实再现管道运行过程及控制过程;管网仿真模拟包括稳态仿真和瞬态仿真

05 防腐层性能评估模型:
通过收集智能阴极保护监测数据,然后基于数据挖掘、数据推理等技术构建防腐层的动态预测模型进而预估防腐层的状态并以此做出相应的防腐层性能评估。
06 管道性能评估模型:
依据管道的运行机理,并综合防腐层状况、日常压力承受情况、维修及更新情况与地形地貌影响等来评估管道的运行状态以及安全风险评估。
07 高后果区管理评价模型:
提供高后果区评估、展示与综合管理功能,实现管线沿线环境变化上报、评估、审核、更新全过程管理,保证管理者实时掌握管线沿途环境情况,根据高后果区不同等级分别进行管理

六、从积累的生产数据中获益
管道安全运行模式识别:
对管道安全运行历史数据的分析,基于数据挖掘、机器学习等理论和方法,对管道安全运行模式进行识别和学习,进而对管道运行过程中的异常现象实时进行识别,从而能够及早发现管道运行过程中的不安全因素,防微杜渐。此外,对于管道运行的新的模式,系统也能够自动学习,进而减少误报。
管道智能输送:
基于管道生产运行过程中积累的海量数据,系统在保证安全运行的前提下,定量分析各种生产运行模式的能耗,以提出生产运行过程的节能建议,从而提高企业的经济效益和社会效益。
