專利名稱：管道安全預(yù)警與泄漏報警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管道安全預(yù)警泄漏報警方法，尤其是利用與管道并行埋設(shè)光纜作為傳感器進行管道安全預(yù)警同時利用泄漏后流量壓力變化原理進行報警的方法。

背景技術(shù)：
目前，公知的管道泄漏監(jiān)測方法中，有管道泄漏預(yù)警和泄漏監(jiān)測報警兩種技術(shù)。管道泄漏預(yù)警的技術(shù)有以色列HADAS公司用于管道外部安裝地震波檢波器的聲波預(yù)警技術(shù)；有基于干涉原理的分布式光纖油氣管道泄漏監(jiān)測方法及監(jiān)測裝置，比如中國專利申請200410020046.6號。在泄漏監(jiān)測報警方法中有中國發(fā)明專利申請200610072879.6號等技術(shù)。


發(fā)明內(nèi)容
為了克服管道泄漏預(yù)警技術(shù)和泄漏報警技術(shù)分離無法統(tǒng)一分析數(shù)據(jù)造成誤報警多的問題和給使用者帶來的不便，本發(fā)明提出了利用與管道并行埋地的通訊光纜作為傳感光纜預(yù)測管道受外力破壞預(yù)警，利用壓力、流量等儀表采集數(shù)據(jù)作泄漏監(jiān)測報警，這樣就構(gòu)成了一套比較完整的管道安全監(jiān)測系統(tǒng)。
本發(fā)明解決問題的技術(shù)路線是 直接采用與管道并行埋地的通訊光纜作為預(yù)測管道受外力破壞預(yù)警傳感光纜，采用激光器作為光源，再配以必要附件，通過光電轉(zhuǎn)換方法將光纜受外力震動的信號轉(zhuǎn)換成電信號，該信號和流量壓力等數(shù)據(jù)一起送入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理，在發(fā)生危害管道安全的情況時，就發(fā)出預(yù)警信號，一旦管道發(fā)生泄漏時，也能夠及時發(fā)出報警信息。
目前，長輸管道都附有同溝埋設(shè)的通訊光纜，這就為管道安全預(yù)警提供了基礎(chǔ)信號檢測條件。如果有外力破壞管道行為發(fā)生，必然會使同一位置的光纜發(fā)生振動，光纜的震動又會引起光纜傳輸特性的變化，檢測出這種變化，就為提前發(fā)出預(yù)警提供了原始數(shù)據(jù)源。
監(jiān)測光纜傳輸特性變化的方法一般有干涉法、光功率法、散射法。其中的干涉法比較適合長距離高靈敏監(jiān)測，這種方法靈敏度很高，但隨機噪聲很大，信號處理難度大；光功率法適合接近或接觸光纜的外力監(jiān)測，靈敏度較低，但噪聲小，信號處理容易；散射法適合溫度變化的監(jiān)測，對震動不是很敏感，比如利用布里淵散射原理作的管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)適合監(jiān)測熱油管道的泄漏，但不適合監(jiān)測常溫流體管道的泄漏，更不適合安全預(yù)警，但斑點散射對振動也比較敏感，可以用來預(yù)警傳感。
本發(fā)明解決問題的技術(shù)方案是 為了輸送流體，管道上通?？偸怯懈鞣N站和站間閥組和儀器儀表等流程元件，我們把每個站和站間的流程元件簡稱為管道“節(jié)點”。在管道的每一個節(jié)點，采用干涉法原理或光功率法、斑點散射法原理監(jiān)測光纜信號，采用流量計、壓力變送器監(jiān)測壓力等信號；將監(jiān)測區(qū)間內(nèi)的所有節(jié)點的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)連接到一起，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對這些及時完整的數(shù)據(jù)進行分析處理，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)完成人機對話和發(fā)出預(yù)警或報警信息。
這樣做的好處不僅僅是為了使用方便，更重要的是系統(tǒng)可以監(jiān)測從管道受到威脅開始一直到發(fā)生泄漏事故整個過程各種監(jiān)測信號變化的全部數(shù)據(jù)，有了這些完整數(shù)據(jù)就可以認(rèn)清事件變化的規(guī)律性，這樣，就為解決誤報警問題找到了一條可以看得見的路線。



附圖是本發(fā)明的原理圖。這是一個由首末站兩個節(jié)點組成的最簡單輸油過程例子。從流程上看，圖中油泵1從首站油罐2抽出油，經(jīng)流量計4、出口閥6進入管道8，經(jīng)管道另一端流量計11、進站閥15進入末站儲罐16，完成了油品的輸送。
隨管道有埋地光纜9。
首站側(cè)有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3，由它接受并處理首站的數(shù)據(jù)，這里有來自首站流量計4的流量信號，來自首站壓力變送器7的壓力信號，還有來自首站光纜監(jiān)測儀表5的光纜信號。
末站側(cè)裝有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)12，它采集來自末站端光纜儀表13的信號、進站流量計11的流量信號、進站壓力變送器14的進站壓力信號。
首末站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過傳輸媒介10交換數(shù)據(jù)，使之成為一個信息統(tǒng)一體，這樣，軟件模型才能完整正確地處理數(shù)據(jù)，這樣，軟件就能及時分析處理即時數(shù)據(jù)，以便及時報警。
對于有n個站(節(jié)點)的管網(wǎng)，只要在每個節(jié)點都有數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都能及時交換，整個管網(wǎng)都可以被監(jiān)測。根據(jù)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不難看出，只要需要，可以組成任意規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。
通過某管道泄漏監(jiān)測的一個實施例，我們看到這種方法非常有效，實現(xiàn)了預(yù)警兼報警兩個目標(biāo)，達到了監(jiān)測靈敏度高，沒有誤報警的目標(biāo)，證明本發(fā)明是成功的。
權(quán)利要求
在管道的每一個節(jié)點，采用干涉法原理或光功率法、斑點散射法原理監(jiān)測光纜信號，采用流量計、壓力變送器監(jiān)測壓力等信號；將監(jiān)測區(qū)間內(nèi)的所有節(jié)點的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)連接到一起，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對這些及時完整的數(shù)據(jù)進行分析處理，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)完成人機對話和發(fā)出預(yù)警或報警信息。
全文摘要
為了輸送流體，管道上通常總是有各種站和站間閥組和儀器儀表等流程元件，我們把每個站和站間的流程元件簡稱為管道“節(jié)點”。在管道的每一個節(jié)點，采用干涉法原理或光功率法、斑點散射法原理監(jiān)測光纜信號，采用流量計、壓力變送器監(jiān)測壓力等信號；將監(jiān)測區(qū)間內(nèi)的所有節(jié)點的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)連接到一起，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對這些及時完整的數(shù)據(jù)進行分析處理，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)完成人機對話和發(fā)出預(yù)警或報警信息。
文檔編號F17D5/00GK101392869SQ20071015123
公開日2009年3月25日 申請日期2007年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月17日
發(fā)明者陳久會 申請人:北京昊科航科技有限責(zé)任公司