音波管道泄漏监测系统

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1、北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 管道泄漏监测系统 推广说明 运行安全监测 防偷盗油报警 防止环境污染 降低巡检成本 提高运营效率 北京中计新业科技发展有限公司 成都技术研发中心 2012 07 05 ADS3000 智能型 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 目 录 1 前前 言言 1 2 产品业绩产品业绩 2 2 1 项目业绩 2 2 1 1 原油项目 2 2 1 2 天然气项目 2 2 1 3 成品油项目 3 2 2 科研业绩 3 3 公司资质公司资质 4 4 产品概述产品概述 5 5 系统原理系统原理 5 5 1 物理原理 6 5 2 评价

2、体系 6 5 3 系统架构 7 5 3 1 音波管道泄漏监测仪 7 5 3 2 远程数据处理终端 8 5 3 3 中心服务站 9 6 优势与特点优势与特点 10 6 1 优势突出 10 6 2 特点明显 10 7 技术指标技术指标 11 7 1 检测精度指标 11 7 2 监测仪技术指标 11 7 3 基站 RTU 技术指标 11 8 适用范围适用范围 12 9 联系方式联系方式 12 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 1 1 前前 言言 油气资源易燃易爆 生产与用户所在地域跨度大 用户需求持续稳定 这 决定了油气输送要采用运输量大 安全性高 节能经济的方式 因此 管道

3、输 送成为最佳的油气资源输送的方式 目前我国油气运输管道建设方兴未艾 建 成的多条油气输送管道 形成 两纵 两横 四枢纽 五气库 超过 10 万公 里的油气管输格局 油气通过管道输送 具有高压 易燃 易爆的特性 因此保障运输管道的 安全尤为重要 泄漏是长输管道运行中最主要的安全隐患之一 气体管道的泄 漏往往会造成中毒 火灾和爆炸等严重事故 近年来 犯罪分子在原油 成品 油管道打孔盗油 图 1 截止 2012 年 10 月底 中石化管道储运分公司所辖管 道 年累计打孔盗油 165 次 与去年同期 159 次 相比 上升 3 77 给国 家造成了巨大的经济损失和环境破坏 图 1 管道打孔盗油统计图

4、 针对油气输送的特点 国外早已开始制定实施完善的管道安全监测体系 并有相关的法律制度保障执行 如美国的 2006 管道检测 保护 实施及安全 法案 有鉴于此 国家监管机构和各油气生产运输企业都在着力提高管道安 全监测的能力 国家安全监管总局在已于 2009 年发布 关于在非煤矿山推广使 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 2 用安全生产先进适用技术和装备的指导意见 安监总管一 2009 177 号 指导意见 明确指出石油天然气长输管道应该装备 泄漏监测安全系统 因此 发展和推广管道泄漏监测系统 是形势所迫 大势所趋 本公司研 发的音波管道泄漏监测系统以其快速反应 精确定位

5、报警的特点成为国内管道 泄漏监测业务的首选产品 2 产品产品业绩业绩 2 1 2 1 项目业绩项目业绩 我公司及其开发团队从 2000 年开始研究开发 管道泄漏监测系统 在这 十二年来 我们与中国计量科学院 清华大学 北京化工大学和电子科技大学 等科研单位合作 在中石油 中石化的多家油气田企业实施管道泄漏监测系统 项目 取得了成功 获得了宝贵的实践经验 2 1 1 原油项目原油项目 表 2 1 原油项目汇总列表 序号 项目名称 用户 备注 1 大港油田集输公司原油外输管道 大港油田集输公司 2 大庆油田采油三厂原油外输管道 大庆油田采油三厂 3 大港石化销售公司成品油外输管道 大港石化销售公司

6、 4 河南油田采油一厂原油外输管道 河南油田采油一厂 5 油气储运公司三化原油外输管道 新疆油田油气储运公司 6 油气储运公司克乌 克独原油外输管道 新疆油田油气储运公司 7 胜利油田孤东采油厂原油外输管道 胜利油田 8 中石化西北分公司塔三联原油外输管道 中石化西北分公司 9 新疆油田管网二期原油外输管道 新疆油田油气储运公司 10 胜利桩西采油厂74 接转站 联合站原油外 输管道 胜利油田 11 新疆油田风城稠油外输管道 新疆油田 国内第一条 稠油管道 2 1 2 天然气项目天然气项目 表 2 2 天然气项目汇总列表 序号 项目名称 用户 备注 1 华北油田采油四厂天然气外输管道 华北油田

7、 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 3 2 西北分公司气田雅 塔 2 电厂天然气输 送管道 中石化西北分公司 3 中石化西北分公司气田雅 装车站氢烃 液化气外输管道 中石化西北分公司 4 中石化西北分公司气田雅 塔天然气输 送管道 中石化西北分公司 5 胜利海洋采油厂海三站 中心 2 号平台 天然气管道 胜利海洋采油厂 2 1 3 成品油项目成品油项目 表 2 3 成品油项目汇总列表 序号 项目名称 用户 备注 1 兰成渝绵 彭段成品油管道 中石油管道公司 2 新疆油田风城稠油外输柴油管道 新疆油田 2 2 2 2 科研科研业绩业绩 我公司聘请了国内著名高校和科研院所的

8、专家教授顾问 5 人 科研团队中 拥有博士 硕士学历的 7 人 研发人员本科学历以上的超过 95 承担过的省 部级科研项目有 1 2002 年承担国家科技部 油气集输管道泄漏检测系统研制 项目 2 2006 年承担国家科技部 气液长输管道安全检测系统 项目 3 2007 年承担中石油兰成渝成品油输送管道泄漏检测系统研制项目 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 4 3 公司资质公司资质 北京中计新业科技发展有限公司已通过 ISO9001 2008 国际质量管理体系认 证 公司通过不断的优化 完善公司管理体系 建立了一支研发实力强劲的科 研队伍 开发的软件产品以获得国家版权认

9、证 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 5 4 产品概述产品概述 北京中计新业科技发展有限公司及前身是我国最先研发和实施的音波管道 泄漏监测系统的单位 公司研发的音波管道泄漏监测系统 是我公司完全拥有 自主知识产权的产品 ADS 型音波管道泄漏监测系统 Pipeline Leak Detecting System Based on Acoustics ADS PLDS 是基于声学原理 在管道两端安装音波传感器 全天 候实时接收并监控管道内产生的动态音波信号 系统通过信号处理 消除管道 的背景噪声和已知干扰信号 然后利用人工智能技术和相关算法 分析两端传 感器接收的有效信号

10、 确定是否发生泄漏 最后根据音波信号到达管道两端的 时间差 计算出发生泄漏的位置 ADS PLDS具备对管道进行不间断实时监测的能力 当管道发生泄漏时 能够在 3 分钟之内发现并确定泄漏发生的位置 管道发生泄漏故障后 及时准确 的泄漏定位 是快速应急响应的前提 快速响应则是将因泄漏产生的经济损失和 环境损失减小到最低的关键 因此 ADS PLDS 会产生显著而巨大的经济和社会 效益 我公司一直致力于管道安全监测系统的研发和工程实践 通过多年来的积 累和努力 ADS PLDS 系统的硬件配置 软件优化和算法效能等各个方面的性能 稳步提升 目前该系统已经更新至第四代 具备适应多种环境 多种要求和综

11、 合评估管道运行安全的能力 目前 该系统已经在国内近 4000 公里的管道上 应用 100 多套 具有反应 迅速 报警准确 可靠性高等特点 深受用户好评 在国内外大力建设运行油 气管道的背景下 该系统具有强劲的市场需求和广泛的发展前景 5 系统系统原理原理 ADS PLDS是基于声学原理 结合压力 流量和温度等管道常用参量 达 到快速 准确的判断管道运行异常情况 并能够精确定位故障发生位置 下面 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 6 从该系统的物理理论基础 评价体系指标和系统架构来阐述实现泄漏监测 实 时报警功能的原理 5 1 5 1 物理物理原理原理 管道泄漏是一个动

12、态过程 在泄漏的瞬间 管道内介质的压力平衡被打 破 造成管道内流体弹性力量的释放 流体向外泄漏时 与泄漏处管壁产生摩 擦 形成声波信号源 此信号源包含多种频率的声音信号 通过流体导引 这些信号沿着管道壁 以音速向两侧传播 由于频率越低的音波信号在介质中传播损耗越 能到达管 道两端的泄漏监测仪的信号主要是信号源中的低频部分 这样可以有效清除管 道中普遍存在的高频干扰 并且获得长距离监测的效果 5 2 5 2 评价体系评价体系 ADS PLDS接收到低频信号后 消除掉管道的背景噪声并抑制管道操作过 程中产生的干扰 然后利用模式识别和人工智能技术 实时识别甄别和分析音 波信号 确定是否发生泄漏 最后

13、根据音波信号到达管道两端音波管道泄漏监 测仪的时间差 进一步计算出发生泄漏的具体位置 泄漏位置示意图如图 3 1 图 3 1 泄漏位置定位示意图 每一个现场数据处理远传终端都包含 GPS 全球卫星时间同步系统 接收 器 达成泄漏发现和时间同步功能 因此管道泄漏监测系统在通讯中断或损坏 状况下 也能持续探查泄漏 在通讯恢复后 再由音波数据服务器收集各现场 数据处理远传终端收集到的泄漏事件及时间 从而计算泄漏位置 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 7 在现场允许的情况下 系统具备收集管道的压力 流量值 作为泄漏监测 的辅助评估参数 采用这种方式对于腐蚀穿孔等缓慢泄漏的发现和

14、判断 具有 很好的效果 同时 防止管道上的偶然低频声源造成的误报 5 3 5 3 系统架构系统架构 ADS PLDS 主要包括数据采集处理远传终端 含 GPS 系统 音波泄漏监测 数据服务器 含 GPS 系统 以及人机接口界面 同时 系统正常运行需要通讯 网络支持 如光纤以太网 电台 3G 网络 如图 3 2 所示 图 3 2 系统网络结构图 5 3 1 音波音波管道管道泄漏监测仪泄漏监测仪 监测仪的外形如图 3 3 所示 结构如图 3 4 所示 其主要功能是 图 3 3 监测仪外观图 图 3 4 监测仪结构图 1 采集泄漏信号 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 8 2

15、 信号调理放大 3 信号数模转换 4 数字信号上传 5 3 2 远程数据处理终端远程数据处理终端 远程数据处理终端 RTU 如图 4 4 所示 由嵌入式主机 GPS 系统 供 电电源 安全栅 现场总线模块和串行接口组成 它的主要功能是 1 接收并校验音波信号 2 接收 GPS 时间 同步信号时间标签 3 对信号进行解析 并打包上传 4 监视监测仪工作状态 进行故障诊断 图 3 5 RTU 构成图 目前采用的 RTU 是本公司研发部门研制的新一代管道泄漏专用 RTU ADS2012 具有体积紧凑 功耗低 可靠性高等特点 ADS2012 采用高品 质的设计理念和生产流程 进一步提升管道泄漏监测系统

16、的硬件水平 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 9 5 3 3 中心服务站中心服务站 中心服务站包括 中心站服务软件包 泄漏监测数据服务器和运行监视终端 其中 泄漏监测数据服务器是我们通过专业数据库软件搭建的专业数据服务器 负责实时接收各个数据采集终端节点传送来的数据 并对管道进行实时监控 其主要功能是 通讯 建立并维护各数据采集终端的通讯信道 数据采集同步 采集并同步各数据处理终端的原始数据 实时泄漏监测 对音波数据进行实时泄漏监测 并判断是否发生泄漏 泄漏位置计算 估计音波信号到达各数据处理终端的时间差 并计算泄 漏位置 系统状态服务 维护系统工作状态 并传送给状态监控主机 数据备份 保存原始数据 泄漏状态日志 把泄漏发生的时间 地点等关键信息保存到数据库 运行监控终端的人机界面负责提供操作界面以控制系统运行的各种参 数 并实时显示管道运行状态 当发生管道泄漏 及时发出报警和启 动应急处理 北京中计新业科技发展有限公司 音波泄漏监测系统推广说明书 10 6 优势与特点优势与特点 6 1 6 1 优势突出优势突出 根据国内外泄漏监测系统的监测原理和实践数据统计