沧临管道泄漏实时监测系统的设计与应用

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1、!,!)*!,!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!油!气!储!运!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!##$年"#""""#""实践天地""#""""#"沧临管道泄漏实时监测系统的设计与应用吴宏斌$!!从德胜!!张厚亮!中国石化管道储运分公司沧州输油处"吴宏斌!从德胜等#沧临管道泄漏实时监测系统的设计与应用$油气储运$!##$$!"!"")*!)’%!!摘!要!沧临管道泄漏实时监测定位系统综合吸收了多种先进的检测技术和信号处理方法!采用检测泄漏点瞬态负压波的方式实现管道的泄漏检测和定位"通过介绍沧临管道泄漏实时监测系统的工作原理#系统组成#软件

2、设计和应用实例!表明该系统对各监测数据的实时采集#传输和处理的速度较快!具有较强的数据网络监控功能和较高的管道泄漏检测灵敏度和定位精度!可以有效地保障输油管道的安全运行"!!主题词!管道!!泄漏!!检测!!系统!!设计!!应用!!近年来$我国部分在役输油管道由于受地理环!!!=’’’负压波在管道中的传播速度$,)7(境&输油工况和介质等诸多因素的影响$经常出现焊!!,1’’’两个检测点接收负压波的时间差$7%缝开裂&介质腐蚀和穿孔等现象$此外$一些不法分子为了牟取暴利$打孔盗油频繁$导致管道时常发生泄漏%为了保证管道的安全运营$提高管输效益$开发和研

3、制管道泄漏实时定位监测系统$是当前管道运输部门亟待解决的问题%一、输油管道泄漏检测与定位原理图%!负压波定位泄漏点原理!!由式!%"可以看出$准确定位泄漏点的关键是确输油管道泄漏检测方法主要有流量平衡法&压定=&,1的值%我国的原油具有高粘度&高含蜡和高力梯度法&声学法&电缆检漏法&实时模型法等$这些凝点的特性$需要加热输送$因此$不可忽视沿程温方法的特点和应用场合各不相同%天津大学针对管降等因素对负压波波速的影响%在管输运营状态道泄漏时$泄漏点处因受管道内外压差的影响$流体下$管道周围还存在着大量的电磁&杂散电流和动力迅速流失$压力迅速下降$同时以

4、声波的方式在液体电源等干扰因素$将有用的压力信号淹没其中$为里向两边迅速传播的现象$研制了管道泄漏实时监此$管道泄漏实时监测定位系统采用小波变换法处测定位系统%该系统主要采用检测泄漏点瞬态负压理采集到的信号$并从中提取关键信号$实现对泄漏波的方法实现管道的泄漏检测和定位$多次成功地*%+点的精确定位%应用于现场%其定位原理见图%%定位公式为#!ER=,1":Q!%"二、管道泄漏实时监测系统的组成!式中!:’’’传感器至泄漏点的距离$,(沧临管道泄漏实时监测系统由中心站和子站两!!!E’’’检测管道的长度$,(!$#*%###$万方数据河北省沧州市(电

5、话#!#"%&"!%$*%)’%第!"卷第"期!!!!!!!!!!!吴宏斌等#沧临管道泄漏实时监测系统的设计与应用!!!!!!&)&&部分组成!见图!"#其中心站设在沧州$包括工控该部分可根据要求显示已采集的任何一天%任机%调制解调器和调制解调器通信所需的多串口卡$何一个时段的压力波形或多端对应的波形#子站设在临邑%德州%东光和沧州输油泵站$包括油!$"文件服务模块和参数设置模块压%油温等数据采集器%工控计算机%信号调理器%信包括文件删除%文件合并%打印输出等功能#为号采集卡和调制解调器等#中心站和子站之间由电了限制非操作人员的使用权限$设置了系统退

6、出密话线路联接$子站工控机实时将数据传输至中心站码$只有正确输入退出密码$才可以退出系统#工控机$中心站综合分析各子站传输来的数据$判断"!!中心站功能及系统软件是否有泄漏发生$并确定泄漏点的位置#中心站负责接收来自各子站的数据$判断是否发生了泄漏$并确定发生泄漏的泄漏点#中心站的泄漏判断及定位包括正常和停输两种情况$系统可以根据当前压力值判断是处于正常输送还是停输状态#中心站系统软件包括数据接收及保存模块%泄漏判断及报警模块%泄漏点定位模块%系统校时模块%历史数据分析模块%报警及定位信息存档模块%参数设置模块%文件服务模块等#!%"数据接收及保存模

7、块该模块数据采用调制解调器电话线传输$采用?K命令控制调制解调器$这种方式适合多种操作系统#在监测系统中心站同时接收多个子站的数据时$软件设计上利用了M2[ZQ‘V的簇特点!>537<0;4"$它类似>语言里的联合!LIBGI"$这样编制的图!!泄漏实时监测系统示意图框图程序简洁明了#接收到的压力%温度等数据在趋势图中显示$每隔一段时间就将数据保存一次$供三、实时监测系统的软件设计泄漏定位和查阅历史数据#!!"泄漏判断及报警模块监测系统软件的编制平台采用的是美国国家仪运用多种泄漏判断法对各子站的工况数据进行器公司开发的一种基于图形程序的虚拟仪器编程语

8、综合分析判断$确定每一段管道是否有泄漏发生$如言M2[ZQ‘V$它具有丰富的函数库和强大的数据果判断有泄漏$