油气管道安全防护技术.ppt

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1、中国石油管道科技研究中心中国石油管道科技研究中心中国石油管道科技研究中心中国石油管道科技研究中心202020201 1 1 13 3 3 3年年年年4 4 4 4月月月月油气管道安全防护技术油气管道安全防护技术2 主要内容主要内容第一部分第一部分第一部分第一部分 管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景第三部分第三部分第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况第六部分第六部分第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情

2、况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况第七部分第七部分第七部分第七部分 无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用第四部分第四部分第四部分第四部分 PAPSPAPS管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况第五部分第五部分第五部分第五部分 管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况第八部分第八部分第八部分第八部分 取得

3、的成果取得的成果取得的成果取得的成果第二部分第二部分第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况3n我国油气管道发展概况我国油气管道发展概况 目前我国油气管道总长度已超过目前我国油气管道总长度已超过9.39.3万公里，万公里， 初步形成覆盖全国初步形成覆盖全国大部分地区的天然气、原油和成品油骨干网大部分地区的天然气、原油和成品油骨干网。第一部分第一部分 研发背景研发背景4 近年来，管道安全事故时有发生，不仅影响正常近年来，管道安全事故时有发生，不仅影响正常的输油生产，造成环境污染，而且严重的威胁着人们的输油生产，造成

4、环境污染，而且严重的威胁着人们的生命和财产安全。据统计，安全事故的主要原因有：的生命和财产安全。据统计，安全事故的主要原因有： 1 1、第三方破坏（打孔盗油和非法施工）、第三方破坏（打孔盗油和非法施工） 2 2、自然灾害（山体滑坡、地震和泥石流等）、自然灾害（山体滑坡、地震和泥石流等） 3 3、材料腐蚀、材料腐蚀 4 4、管道制造及安装缺陷等、管道制造及安装缺陷等 其中，第三方破坏及自然灾害对管道的安全威胁其中，第三方破坏及自然灾害对管道的安全威胁最大，无论发生次数和所造成的损失均居前列。最大，无论发生次数和所造成的损失均居前列。第一部分第一部分 研发背景研发背景5 20032003年年121

5、2月月1919日，兰成渝管道因日，兰成渝管道因打孔盗油打孔盗油发生了严重的泄漏事件，造成兰发生了严重的泄漏事件，造成兰成渝管道停输成渝管道停输1414小时，宝成铁路中断运行达小时，宝成铁路中断运行达7 7小时，附近的河流受到严重污染。小时，附近的河流受到严重污染。n管道安全事故案例管道安全事故案例第三方破坏（打孔盗油）第三方破坏（打孔盗油）第一部分第一部分 研发背景研发背景6 港枣线港枣线20082008年年3 3月发现的打孔盗油点，月发现的打孔盗油点，油品被油品被1 1寸塑料管从盗油阀门引出寸塑料管从盗油阀门引出130130米米 n管道安全事故案例管道安全事故案例第三方破坏（打孔盗油）第三方

6、破坏（打孔盗油）第一部分第一部分 研发背景研发背景7 20042004年年1010月月6 6日陕京输气管线由于第三方非法施工，日陕京输气管线由于第三方非法施工，机械开挖机械开挖致使管道发致使管道发生泄漏长达生泄漏长达7 7小时，约小时，约2020万立方米的天然气泄漏，造成了严重的社会影响。万立方米的天然气泄漏，造成了严重的社会影响。n管道安全事故案例管道安全事故案例第三方破坏（打孔盗油）第三方破坏（打孔盗油）第一部分第一部分 研发背景研发背景8 管道科技研究中心针对管道沿线的机械开挖、非法入侵管道科技研究中心针对管道沿线的机械开挖、非法入侵和地质灾害等威胁事件，根据现场不同的需求，研发了管道和

7、地质灾害等威胁事件，根据现场不同的需求，研发了管道泄漏监测技术、多种管道安全预警技术和站场阀室安全监测泄漏监测技术、多种管道安全预警技术和站场阀室安全监测技术，并提出了一套完整的安全监测方法体系。技术，并提出了一套完整的安全监测方法体系。 主要开展了以下几个方面的研究工作：主要开展了以下几个方面的研究工作： 1 1、管道泄漏监测技术、管道泄漏监测技术 2 2、管道光纤安全预警技术、管道光纤安全预警技术 3 3、管道振动声波安全预警技术、管道振动声波安全预警技术 4 4、管道重点区域的安全预警技术、管道重点区域的安全预警技术 5 5、站场、阀室入侵监测技术、站场、阀室入侵监测技术 以上的研究工作

8、和成果，先后在港济枣、铁大、兰成渝以上的研究工作和成果，先后在港济枣、铁大、兰成渝等多条管道上和郑州输油站上进行了应用，并取得了良好的等多条管道上和郑州输油站上进行了应用，并取得了良好的效果。效果。第一部分第一部分 研发背景研发背景9 主要内容主要内容第一部分第一部分第一部分第一部分 管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景第三部分第三部分第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况第六部分第六部分第六部分第六部分 站场光

9、纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况第七部分第七部分第七部分第七部分 无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用第四部分第四部分第四部分第四部分 PAPSPAPS管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况第五部分第五部分第五部分第五部分 管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况第八部分第八部分

10、第八部分第八部分 取得的成果取得的成果取得的成果取得的成果第二部分第二部分第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况10 管道泄漏检测技术针对油气管道因为打孔盗油、机械开管道泄漏检测技术针对油气管道因为打孔盗油、机械开挖、腐蚀穿孔等因素所引起的泄漏事件进行报警和定位的技术，挖、腐蚀穿孔等因素所引起的泄漏事件进行报警和定位的技术，可分为依靠仪器进行沿线巡逻检测的探测技术和检测管道流体可分为依靠仪器进行沿线巡逻检测的探测技术和检测管道流体流动参数变化的实时泄漏监测技术。流动参数变化的实时泄漏监测技术。 目前，国外较为常

11、用的是流量平衡技术和压力波技术，目前，国外较为常用的是流量平衡技术和压力波技术，而国内应用较多的是压力波技术。而国内应用较多的是压力波技术。第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况一、管道泄漏监测方法简述一、管道泄漏监测方法简述11压力特征压力特征流量特征流量特征泄漏前泄漏前泄漏后泄漏后PuPdP泄漏后泄漏后泄漏泄漏前前QQ 泄漏泄漏泄漏前后泄漏前后管道沿线管道沿线压力、流量分布压力、流量分布第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况12首站压力首站压力末站压力首站流量末站流量管道首、末端随时间的变化曲线（实测）管道首、末端随时间的变化

12、曲线（实测）第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况13压力波原理压力波原理二、压力波泄漏检测及定位技术二、压力波泄漏检测及定位技术n当管道发生泄漏时，泄漏处由于流体损失造成压力突然下降，当管道发生泄漏时，泄漏处由于流体损失造成压力突然下降，压降由泄漏处向上、下游传播，称之为负压波。压降由泄漏处向上、下游传播，称之为负压波。n由于管壁的波导作用，负压波传播过程衰减较小，可以传播由于管壁的波导作用，负压波传播过程衰减较小，可以传播相当远的距离，其传播速度即声波在流体中的传播速度。相当远的距离，其传播速度即声波在流体中的传播速度。n利用压力波通过上、下游测量点的时间差

13、以及压力波在管线利用压力波通过上、下游测量点的时间差以及压力波在管线中的传播速度，可以确定泄漏位置。中的传播速度，可以确定泄漏位置。第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况14压力波方法示意图压力波方法示意图nX 泄漏点距首端测压点的距离nL 管道全长na 压力波的传播速度nt=(t1-t2) 上下游传感器接收到压力波的时间差第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况15压力（压力（MPaMPa），），数值是实际压数值是实际压力。力。音波，数值代音波，数值代表声音强度。表声音强度。负压波方法使用压力变送器，测量绝对压力；负压波方法使用压

14、力变送器，测量绝对压力；音波方法使用专用传感器，测量相对压力（压力的变化量）。音波方法使用专用传感器，测量相对压力（压力的变化量）。压力波方法有两种技术：负压波和音波压力波方法有两种技术：负压波和音波第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况16三、管道泄漏监测系统设计三、管道泄漏监测系统设计泵站参数采集、监控中心泄漏检测及定位和通信泵站参数采集、监控中心泄漏检测及定位和通信监控中心泄漏检测及定位通信中间站末站首站输油管道传感器泵站参数采集泵站参数采集泵站参数采集信号调理器泵站参数采集部分泵站参数采集部分的作用是采集管道的作用是采集管道输油工况参数输油工况参数监控中

15、心泄漏监测及定位部分的监控中心泄漏监测及定位部分的作用是在线实时监测输油管道，作用是在线实时监测输油管道，对泄漏能够及时发现和准确定位对泄漏能够及时发现和准确定位泄漏点泄漏点通信部分完成监控中通信部分完成监控中心与各泵站的通信心与各泵站的通信根据管道的自动化仪表等特点设计了基于SCADA系统的泄漏检测及定位系统独立的泄漏检测及定位系统第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况171 1、与、与SCADASCADA系统结合系统结合秦皇岛控制中心秦皇岛站秦皇岛站昌黎站昌黎站丰润站丰润站输油管道迁安站迁安站宝坻站宝坻站大兴站大兴站石楼站石楼站传感器微波通讯采集设备信号调理

16、器SCADA服务器泄漏监测中心工控机：特点：节省投资特点：节省投资要求：对要求：对SCADASCADA系统系统进行修改进行修改第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况18工控机信号调理器工控机通信传感器控制中心调度室GPSGPS同步卫星输油管道系统总体构成示意图GPS沧州清管站大港大港首站首站5#阀室德州分输德州分输泵站泵站济南分输站8#阀室肥城分输肥城分输泵站泵站兖州分输站15#阀室17#阀室枣庄末站2 2、独立的泄漏监测系统、独立的泄漏监测系统第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况19子站设备：子站设备：站控数据采站控数据采集设

17、备（工集设备（工控机）控机）信号调信号调理器理器现场信号现场信号显示器（可显示器（可选）选）3 3、泄漏监测系统子站部分组成及功能、泄漏监测系统子站部分组成及功能第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况20在基于压力波原理的泄漏检测方法中达到国际先进水平在基于压力波原理的泄漏检测方法中达到国际先进水平: : 所提出的技术指标具有很高的技术难度：所提出的技术指标具有很高的技术难度： 1 1）监测灵敏度达到总流量的）监测灵敏度达到总流量的0.50.51.0%1.0% 2 2）报警反应时间不超过）报警反应时间不超过120120秒秒 3 3）漏点定位误差不大于被测管段长度

18、的）漏点定位误差不大于被测管段长度的0.7%0.7% 技术指标：技术指标：第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况21第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况四、应用情况四、应用情况序号序号管道名称管道名称建设时间建设时间管道长度管道长度中心站中心站/ /子站数量子站数量1秦京线2000年11月-2003年6月，2009年更新350 km1个中心站和7个子站2任京线2003年12月-2004年3月114 km1个中心站和4个子站3铁大线2003年6月-2004年6月459 km1个中心站和7个子站4铁秦线2005年1月-2005年9月

19、454 km1个中心站和7个子站5庆铁线（老线、新线）2005年-2006年6月老线516 km新线524 km1个中心站和9个子站6新大线2005年12月40 km1个中心站和2个子站7铁抚线2006年12月77 km1个中心站8马惠线（曲子-惠安堡）2009年12月管道科技研究中心更新系统164 km1个中心站和5个子站9中银线2009年12月114 km1个中心站和4个子站10漠大线2010年-2011年950 km2个中心站和13个子站11庆铁三线2012年9月531 km1个中心站和10个子站表1原油管道泄漏监测系统应用情况统计22序号管道名称建设时间管道长度中心站/子站数量1港枣线

20、2007年10月605 km1个中心站和11个子站2兰郑长（甘肃段）干线2009年12月362 km1个中心站和9个子站3兰郑长（陕西段）干线和支线2012年6月干线441 km支线274 km1个中心站和16个子站4兰郑长（河南段）干线和支线2012年6月干线745 km支线175 km1个中心站和20个子站5兰成渝（成县-成都）干线2010年-2012年486 km1个中心站和10个子站6兰成渝（兰州-成县）干线2010年-2012年396 km1个中心站和9个子站四、应用情况四、应用情况表2成品油管道泄漏监测系统应用情况统计合计已在合计已在1111条原油管道、条原油管道、 6 6段成品油

21、管道上安装段成品油管道上安装1717套管道泄漏监测系套管道泄漏监测系统，监测管道里程达到统，监测管道里程达到7777 km7777 km。第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况23子站：各个泵站和选定的几个阀室（子站：各个泵站和选定的几个阀室（8 8个站，个站，3 3个阀室）个阀室）中心站：中心站：1 1个，放在调度室个，放在调度室工控机信号调理器工控机通信传感器控制中心调度室GPSGPS同步卫星输 油 管道系统总体构成示意图GPS沧州清管站大港首站5#阀室德州分输泵站济南清管站济南分输站肥城分输泵站兖州分输站15#阀室17#阀室枣庄末站第二部分第二部分 管道泄

22、漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况港枣线泄漏监测系统应用情况港枣线泄漏监测系统应用情况24n系统安装以来发现的盗油点（系统安装以来发现的盗油点（20072007）序号序号报警时间报警时间系统报警定位位置系统报警定位位置实际位置（管线及实际位置（管线及桩号）桩号）备注备注1 120072007年年8 8月月3030日日大港出站大港出站87.5087.50公里公里87.3087.30公里公里2 220072007年年9 9月月6 6日日大港出站大港出站95.6095.60公里公里 大港出站大港出站95.295.2公公里里3 320072007年年1010月月3131日日大港出站大港出站

23、125.90125.90公里公里 大港出站大港出站126.4126.4公公里（里（126#126#桩桩 + 400+ 400米）米）在在126# +410126# +410米处又发现一米处又发现一个个4 420072007年年1111月月2222日日沧州沧州5#5#阀室阀室41.3941.39公里公里 沧州出站沧州出站41.541.5公公里里第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况25n系统安装以来发现的盗油点系统安装以来发现的盗油点(2008)(2008)序号序号报警时间报警时间系统报警定位位置系统报警定位位置实际位置（管线及实际位置（管线及桩号）桩号）备注备注

24、1 120082008年年0202月月2020日日2222时时1010分分大港出站大港出站117117公里公里( (沧州沧州5#5#阀室阀室36.8736.87公里公里) )117#117#桩桩 300300米米2 220082008年年0202月月2626日日1919时时1010分分大港沧州大港沧州25.625.6公里公里大港沧州大港沧州24.624.6公公里里地点隐蔽，地点隐蔽，2 2月月2929日找日找到。到。3 320082008年年0303月月2525日日1515时时大港出站大港出站181.72181.72公里公里大港出站大港出站183.74183.74公公里里渗漏点渗漏点，调度人员

25、利调度人员利用系统发现。（现场用系统发现。（现场人员在人员在3 3月月2828日日1717：2020发现盗油阀门）发现盗油阀门）4 420082008年年0303月月2929日日2020时时4949分分大港出站大港出站172.5km172.5km(5#(5#阀室德州阀室德州24.77km)24.77km)大港出站大港出站173.45173.45公公里里5 520082008年年0404月月0909日日0101时时3030分分大港出站大港出站138.3138.3公里公里大港出站大港出站138.9138.9公里公里6 620082008年年0505月月2424日日2222时时1515分分大港出站大

26、港出站152.4152.4公里公里大港出站大港出站152.5152.5公里公里第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况26&港枣线港枣线20082008年发现的打孔盗油点之一年发现的打孔盗油点之一20082008年年2 2月月2020日日22:1022:10系系统统定定位位于于“沧沧州州5#5#阀阀室室36.87km36.87km”（即即：大大港港出出站站116.97km116.97km）。实际发现位置在河北省沧州市南皮县冯家口镇周辛庄。（实际发现位置在河北省沧州市南皮县冯家口镇周辛庄。（大港首站出站大港首站出站117km117km300m300m）第二部分第二部

27、分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况27& 港枣线港枣线20082008年发现的打孔盗油点之二年发现的打孔盗油点之二 n0202月月2626日日1919时时1010分的盗油泄漏点分的盗油泄漏点第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况28& 港枣线港枣线20082008年发现的打孔盗油点之二年发现的打孔盗油点之二 n此次盗油点很隐蔽。此次盗油点很隐蔽。系统报警定位位置系统报警定位位置实际位置（管线及桩号）实际位置（管线及桩号）位置误差（米）位置误差（米）大港沧州25.6公里大港沧州24.6公里1000米米第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情

28、况管道泄漏监测技术及应用情况29& 港枣线港枣线20082008年发现的打孔盗油点之三年发现的打孔盗油点之三 n0303月月2727日的盗油泄漏点日的盗油泄漏点 3 3月月2727日，济南输油分公司调度人员通过泄漏监测系统确日，济南输油分公司调度人员通过泄漏监测系统确定了位置，最终于定了位置，最终于193#193#桩附近找到了盗油阀门，消除了一个桩附近找到了盗油阀门，消除了一个针眼大小针眼大小的渗漏点。的渗漏点。第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况30& 港枣线港枣线20082008年发现的打孔盗油点之四年发现的打孔盗油点之四 n0303月月2929日的盗油泄

29、漏点日的盗油泄漏点大港出站大港出站173173.45 .45 kmkm公里公里5#5#阀室阀室德州德州24.77km24.77km处，处，即大港出站即大港出站172.485km172.485km第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况31& 港枣线港枣线20082008年发现的打孔盗油点之四年发现的打孔盗油点之四 n0303月月2929日的盗油泄漏点日的盗油泄漏点1寸塑料管引出寸塑料管引出130m 第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况32& 港枣线港枣线20082008年发现的打孔盗油点之五年发现的打孔盗油点之五 n0404月月0

30、909日的盗油泄漏点日的盗油泄漏点大港出站大港出站138.9138.9公里公里第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况33& 港枣线港枣线20082008年发现的打孔盗油点之六年发现的打孔盗油点之六 n0505月月2424日的盗油泄漏点日的盗油泄漏点大港出站大港出站152.5152.5公里公里开挖前开挖前开挖后开挖后第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况34& 港枣线瘪管事件港枣线瘪管事件 (2009.09.08) (2009.09.08) 第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况35& 港枣线瘪管事件

31、港枣线瘪管事件(2009.09.08) (2009.09.08) 第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况36 2005年10月28日，秦京线泄漏检测系统报警，并定位在218#桩700米附近，实际打孔点在800米处。第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况& 秦京线秦京线20052005年发现的打孔盗油点年发现的打孔盗油点37现场缴获的车辆现场缴获的车辆秦京线检测实例（续秦京线检测实例（续）第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况38管道公司油管道打孔盗油次数注：注：20072007年年6 6月投月投产的

32、港的港枣线成品油管道至成品油管道至0707年年1212月底月底发生生1313起。起。第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况39第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况40 主要内容主要内容第一部分第一部分第一部分第一部分 管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景第三部分第三部分第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况第六部分第六部分第六部分第六部分 站场光纤

33、周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况第七部分第七部分第七部分第七部分 无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用第四部分第四部分第四部分第四部分 PAPSPAPS管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况第五部分第五部分第五部分第五部分 管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况第八部分第八部分第

34、八部分第八部分 取得的成果取得的成果取得的成果取得的成果第二部分第二部分第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况41第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况n 系统原理系统原理计算机计算机信号处理系统信号处理系统分布式光纤传感器（通讯光缆）分布式光纤传感器（通讯光缆）泄漏点泄漏点管道管道管道附近施工管道附近施工首端首端末端末端地表地表光源及光电光源及光电检测系统检测系统人工挖掘人工挖掘 管管道道光光纤纤安安全全预预警警技技术术利利用用与与管管道道同同沟沟敷敷设设的的通通信信光

35、光缆缆中中冗冗余余的的三三根根光光纤纤，基基于于干干涉涉原原理理构构成成分分布布式式光光纤纤振振动动传传感感器器，获获取取管管道道沿沿途途的的振振动动信信号号。通通过过振振动动信信号号的的分分类类识识别别，可可以以有有效效地确定管道沿线的威胁事件，并准确定位。地确定管道沿线的威胁事件，并准确定位。42耦合器耦合器传感光缆（敏感）传感光缆（敏感）耦合器耦合器传感光纤传感光纤信号传输光纤信号传输光纤引导光纤（不敏感）引导光纤（不敏感）激光光源激光光源光电检测器光电检测器分布式光纤微震动传感器分布式光纤微震动传感器光缆接续盒光缆接续盒光缆接续盒光缆接续盒光缆接续盒光缆接续盒光缆接续盒光缆接续盒 分分

36、布布式式光光纤纤微微震震动动传传感感器器无无需需在在通通讯讯光光缆缆上上附附加加任任何何装装置置，只只需需在在光光缆缆两两端端的的光光缆缆接接续续盒盒中中安安装装两两个个光光纤纤耦耦合合器构成传感器回路，结构如下图所示。器构成传感器回路，结构如下图所示。第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况43 光纤管道安全预警系统组成图光纤管道安全预警系统组成图n 系统组成系统组成传感光纤传感光纤1传感光纤传感光纤2信号传输光纤信号传输光纤信号传输光纤信号传输光纤耦合器耦合器1a耦合器耦合器隔离器隔离器光源光源光电探测光电探测光电探测光电探测前置放大前置放大前置放大前

37、置放大A/D转换转换检测数据处理检测数据处理信号分析信号分析数据存储数据存储分分布布式式光光纤纤微微振振动动传传感感器器(传传感感光光缆缆)光纤微震动传感器（管道同沟敷设通讯光缆）光纤微震动传感器（管道同沟敷设通讯光缆）光源驱动及光源驱动及保护电路保护电路1b1cA/D转换转换数据采集和信号处理系统数据采集和信号处理系统计算机计算机L=60km信号调理信号调理信号调理信号调理光源和光电探测装置光源和光电探测装置控制室控制室第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况441 1、研制了一套分布式光纤微振动检测装置，系统具有监控距离、研制了一套分布式光纤微振动检测

38、装置，系统具有监控距离长、灵敏度高、性能稳定的特点，可实现埋地管道沿线的威胁事长、灵敏度高、性能稳定的特点，可实现埋地管道沿线的威胁事件振动检测。（国家发明专利受理号件振动检测。（国家发明专利受理号200710117987.5200710117987.5）。）。 研制大功率高稳定性光源和低噪声、高增益光电探测器确保了研制大功率高稳定性光源和低噪声、高增益光电探测器确保了检测距离长达检测距离长达6060公里；公里； 设计了专用的温度补偿和信号差动放大模块，保证了系统灵敏设计了专用的温度补偿和信号差动放大模块，保证了系统灵敏度；度； 设计了专用正交相位鉴别器解决了偏振衰落问题设计了专用正交相位鉴别

39、器解决了偏振衰落问题 ，保证了系统，保证了系统的稳定性。的稳定性。n 关键技术关键技术第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况45 从从0404年即完成管道光纤预警技术样机试制，目前硬件版本已经升级年即完成管道光纤预警技术样机试制，目前硬件版本已经升级到第五代。到第五代。第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况462 2、形成了、形成了15001500多个不同情况下的标准事件样本库，记录多个不同情况下的标准事件样本库，记录测试数据达测试数据达200G200G。n光纤外保护套（直埋通讯、套硅管、铠装）光纤外保护套（直埋通

40、讯、套硅管、铠装）n光纤成揽结构（松散式、含油膏、紧套式）光纤成揽结构（松散式、含油膏、紧套式）n信号源类型（铲土、人工挖掘、机械挖掘、装载机活动、车辆通过）信号源类型（铲土、人工挖掘、机械挖掘、装载机活动、车辆通过）n距光缆距离（正上方、一定深度、平行、垂直）距光缆距离（正上方、一定深度、平行、垂直）n沿线土壤特性（软土、硬土、湿地）沿线土壤特性（软土、硬土、湿地）n环境温度（夏天、冬天、刮大风、下雨环境温度（夏天、冬天、刮大风、下雨 ）n 关键技术关键技术第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况47装载机工作装载机工作机械挖掘机械挖掘车辆通过车辆通过走

41、路走路镐头挖掘镐头挖掘铁锨铲土铁锨铲土第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况483 3、开发了一套管道沿线威胁事件的识别算法，研制了智能学、开发了一套管道沿线威胁事件的识别算法，研制了智能学习软件，保障了系统报警准确率。习软件，保障了系统报警准确率。 软件可根据事件的软件可根据事件的发生时刻发生时刻、持续时间持续时间、重复次数重复次数、信号强弱信号强弱发展方向发展方向等特征因子进行综合判断，确定是否报警。可有效判断等特征因子进行综合判断，确定是否报警。可有效判断汽车通过、火车通过、农民耕作、人工挖掘、机械挖掘等动作。汽车通过、火车通过、农民耕作、人工挖掘

42、、机械挖掘等动作。 软件在试运行学习过程中，需要对沿线的铁路、公路、河流等软件在试运行学习过程中，需要对沿线的铁路、公路、河流等重要信号源进行排查，可对经常发生误报警的区域进行重要信号源进行排查，可对经常发生误报警的区域进行分时屏蔽分时屏蔽处理。处理。 n 关键技术关键技术第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况49单套设备监测长度：单套设备监测长度： 60km；定位精度：定位精度：500m；误报警率：误报警率：5%；机械挖掘检测范围：机械挖掘检测范围：15m；人工挖掘检测范围：人工挖掘检测范围：1m；n 技术指标技术指标第三部分第三部分 管道光纤安全预警

43、技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况50n 港枣线管道光纤安全预警应用情况港枣线管道光纤安全预警应用情况 港济枣成品油管线从天津港济枣成品油管线从天津大港出发，途经济南到达山东大港出发，途经济南到达山东枣庄，全长枣庄，全长605605公里，所经沧公里，所经沧州、黄骅等地均为打孔盗油高州、黄骅等地均为打孔盗油高发区。发区。 为了打击盗油分子，保为了打击盗油分子，保护管道安全，同时推动分布式护管道安全，同时推动分布式光纤管道安全预警技术的工业光纤管道安全预警技术的工业化进程，管道公司在港枣管道化进程，管道公司在港枣管道进行分布式光纤管道安全预警进行分布式光纤管道安全预警技术的工业化应用。技

44、术的工业化应用。第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况51 自自0707年年5 5月开始，由管道公司研究中心研制的管道光纤预警系月开始，由管道公司研究中心研制的管道光纤预警系统在港枣管道大港统在港枣管道大港德州德州205205公里管段投入应用，该段光缆敷设形公里管段投入应用，该段光缆敷设形式涵盖直埋光缆，铠装光缆和套硅管埋设式涵盖直埋光缆，铠装光缆和套硅管埋设3 3种形式。种形式。光缆GYTA-6B大港德州23.6km光缆GYTA-12B沧州大港站1#阀室沧州站5#阀室德州站55.4km63km63kmn 港枣线光纤管道安全预警应用情况港枣线光纤管道安全

45、预警应用情况第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况521 1、应用表明，研制的光纤管道安全预警系统运行稳定，针对港应用表明，研制的光纤管道安全预警系统运行稳定，针对港枣线的实际环境，可以对人工挖掘、机械挖掘等信号进行分枣线的实际环境，可以对人工挖掘、机械挖掘等信号进行分类报警并准确定位；类报警并准确定位；2 2、单套系统的保护距离可达、单套系统的保护距离可达60KM60KM，系统对威胁事件的判别准确，系统对威胁事件的判别准确率大于率大于95%95%，挖掘定位误差小于，挖掘定位误差小于500m500m。3 3、系统正式投入应用以来，先后发现了、系统正式投入

46、应用以来，先后发现了5 5次非法挖掘事件，有次非法挖掘事件，有效的保护了管道的安全。效的保护了管道的安全。n 港枣线光纤管道安全预警应用情况港枣线光纤管道安全预警应用情况第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况53 20092009年年6 6月月2424日日2626日由中石油管道公司组织，济南输油公司分公日由中石油管道公司组织，济南输油公司分公司配合实施，管道科技研究中心在港枣线的德州站至司配合实施，管道科技研究中心在港枣线的德州站至5#5#阀室约阀室约60km60km管管线上进行了光纤管道预警系统测试。线上进行了光纤管道预警系统测试。 n 现场测试情况现

47、场测试情况机械挖掘机械挖掘试验人工挖掘人工挖掘试验第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况54n 现场测试结论现场测试结论（1）预警能力警能力n 机械挖掘机械挖掘系统可以对距离管道20m以内的机械挖掘事件进行报警，具有较好的预警能力；n 人工挖掘人工挖掘系统在三次不同地点的人工挖掘试验中，对距离光缆0.5m以内的人工挖掘事件进行报警和定位，具有较好的预警能力； 管道公司济南输油公司管道科根据现场试验情况，对光纤管道公司济南输油公司管道科根据现场试验情况，对光纤管道安全预警系统的预警能力、定位精度和自动识别等三个方管道安全预警系统的预警能力、定位精度和自动识

48、别等三个方面的结论如下：面的结论如下：第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况55n 现场测试结论现场测试结论（2）定位精度）定位精度n机械挖掘机械挖掘系统对于距离管道15m以内的机械挖掘的定位绝对误差小于1.0km，该定位精度可以满足现场要求；n人工挖掘人工挖掘系统在三次不同地点的人工挖掘试验中，对于距离光缆1m以内的定位绝对误差小于500m，该定位精度可以满足现场要求； （3）自）自动识别 系统建立了大量的不同事件特征数据库，采用模式识别技术自动识别管道沿线发生事件的性质。在机械挖掘、人工挖掘试验中，该系统自动判断不同事件的性质，判别准确可靠，自动识别

49、能力较高；第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况56 主要内容主要内容第一部分第一部分第一部分第一部分 管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景第三部分第三部分第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况第六部分第六部分第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况第七部分第七部分第七部分第七

50、部分 无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用第四部分第四部分第四部分第四部分 PAPSPAPS管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况第五部分第五部分第五部分第五部分 管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况第八部分第八部分第八部分第八部分 取得的成果取得的成果取得的成果取得的成果第二部分第二部分第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情

51、况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况57 管道声波预警技术针对管道高后果区、无同沟敷设管道声波预警技术针对管道高后果区、无同沟敷设光缆需要看护的重点管段而开发。该技术具有布设灵活，光缆需要看护的重点管段而开发。该技术具有布设灵活，无需开孔，安装使用方便的特点。可以实现重点管段的无需开孔，安装使用方便的特点。可以实现重点管段的防御。防御。 管道研究中心经过多年的努力，攻克了供电、通讯管道研究中心经过多年的努力，攻克了供电、通讯以及微弱信号的识别等难题，成功研制了以及微弱信号的识别等难题，成功研制了PAPSPAPS管道声波管道声波预警系统，经过预警系统，经过4040多套的现场应用

52、和不断完善，已经具多套的现场应用和不断完善，已经具备工业应用推广条件。备工业应用推广条件。第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术58第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术汇报稿 不法分子在探找管道，安装盗油阀门、钻孔等过程中，均会造成管不法分子在探找管道，安装盗油阀门、钻孔等过程中，均会造成管道振动，这种振动会以声波的形式沿管壁迅速向两边传播。道振动，这种振动会以声波的形式沿管壁迅速向两边传播。 管道公司研发的声波预警系统采用安装在钢管外壁的高灵敏度传感管道公司研发的声波预警系统采用安装在钢管外壁的高灵敏度传感器检测管道异常声波信号，经过

53、监控终端处理后，将事件特征信号通过器检测管道异常声波信号，经过监控终端处理后，将事件特征信号通过无线网络传到监控中心，监控中心判断是否有威胁事件发生，并对威胁无线网络传到监控中心，监控中心判断是否有威胁事件发生，并对威胁事件进行报警。事件进行报警。n 技术原理技术原理59 监控中心监控中心1 1、计算机处理系统、计算机处理系统2 2、无线通讯模块和声光报警系统、无线通讯模块和声光报警系统 监控终端监控终端1 1、信号采集及硬件处理系统、信号采集及硬件处理系统2 2、信号分析及识别系统、信号分析及识别系统3 3、无线通讯系统、无线通讯系统4 4、电源及供电系统、电源及供电系统n系统构成系统构成第

54、四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术60n 软硬件设备软硬件设备第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术611 1、研制开发了一种声音振动管道安全预警系统，形成专利技、研制开发了一种声音振动管道安全预警系统，形成专利技术术“PAPSPAPS管道声波预警系统管道声波预警系统”（发明专利（发明专利200710064126.5 200710064126.5 ）。）。 监控终端采用单片机和监控终端采用单片机和DSPDSP双双CPUCPU结构结构，增强信号识别能力。，增强信号识别能力。 采用采用休眠唤醒休眠唤醒设计理念，大大降低系统功耗。设计理念，大

55、大降低系统功耗。 采用采用GSM/GPRSGSM/GPRS无线通讯无线通讯手段，解决了野外通讯问题。手段，解决了野外通讯问题。 采用高容量电池供电，实现监控终端的采用高容量电池供电，实现监控终端的全埋地全埋地，增强隐蔽性。，增强隐蔽性。 多传感器设计，保护系统多传感器设计，保护系统自身安全自身安全。n 关键技术关键技术第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术622 2、针对剥离防腐层、敲击管道、钻孔等威胁事件，研制开发了、针对剥离防腐层、敲击管道、钻孔等威胁事件，研制开发了一种一种“两级三次两级三次”信号识别算法及流程，形成具有自主知识产信号识别算法及流程，形成具有自

56、主知识产权的国家软件著作权登记（登记号：权的国家软件著作权登记（登记号：2007SR18346 2007SR18346 ）。）。利用单片机首先进行信号时域分析，确定是否送入利用单片机首先进行信号时域分析，确定是否送入DSPDSP（第一次）由（第一次）由DSPDSP进进行频域分析，计算出信号的主频带、均方根、方差、脉冲因子等信号特征，行频域分析，计算出信号的主频带、均方根、方差、脉冲因子等信号特征，与现有特征库进行对比（第二次）。与现有特征库进行对比（第二次）。报警中心根据监控终端发送信息特征进行综合判断（第三次），从而最终报警中心根据监控终端发送信息特征进行综合判断（第三次），从而最终给出报警

57、级别和报警信息。给出报警级别和报警信息。n 关键技术关键技术第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术63 1 1）单套终端可实现）单套终端可实现500m500m范围内的防腐层破坏报警，范围内的防腐层破坏报警，1000m1000m内的敲击报警和机内的敲击报警和机械挖掘报警；械挖掘报警； 2 2）所保护区域的报警率达）所保护区域的报警率达95%95%以上，误报率小于以上，误报率小于2 2条条/ /月；月； 3 3）可根据现场环境情况及时间段远程修改报警灵敏度；）可根据现场环境情况及时间段远程修改报警灵敏度； 4 4）可以实现分段报警和手机短信报警；）可以实现分段报警和手机

58、短信报警； 5 5）埋地终端防水标准符合）埋地终端防水标准符合IP68IP68，600Ah600Ah标准电池可供电标准电池可供电2 2年；年； 6 6）安装简单方便，不需要大面积开挖，不影响正常生产；）安装简单方便，不需要大面积开挖，不影响正常生产； 7 7）具有终端保护报警、电源容量报警、传感器故障报警等功能；）具有终端保护报警、电源容量报警、传感器故障报警等功能；n 系统技术指标及性能特点系统技术指标及性能特点第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术641、管道声波预警技术已经在铁大、秦京等管道、管道声波预警技术已经在铁大、秦京等管道40个打孔盗油个打孔盗油易发区

59、的重点管段进行了工业应用。易发区的重点管段进行了工业应用。2、应用表明，管道声波预警技术运行稳定，可以对敲击管道、应用表明，管道声波预警技术运行稳定，可以对敲击管道、焊接盗油卡子、钻孔等管道威胁事件进行报警；焊接盗油卡子、钻孔等管道威胁事件进行报警；3、系统安装以来，曾先后、系统安装以来，曾先后6次对威胁管道事件进行预警，次对威胁管道事件进行预警，3次次接触到管道，接触到管道，1次为机械挖掘，次为机械挖掘，2次为人工挖掘。次为人工挖掘。n 应用情况应用情况第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术65 港枣线投产以来，先后选择了港枣线投产以来，先后选择了2020个重点看

60、护地段进行个重点看护地段进行安装，其中大港段安装，其中大港段4 4套，沧州段套，沧州段1212套，德州段套，德州段4 4套。套。 第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术66第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术670808年年1010月秦京线应用推广情况（集中在迁安、宝坻等盗油易月秦京线应用推广情况（集中在迁安、宝坻等盗油易发区）发区）第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术680808年年1212月铁大线应用推广情况（集中在鞍山、大石桥、熊岳月铁大线应用推广情况（集中在鞍山、大石桥、熊岳等段）等段）第四部分第四

61、部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术69第四部分第四部分 管道振动声波安全预警技术管道振动声波安全预警技术报警记录报警记录70 主要内容主要内容第一部分第一部分第一部分第一部分 管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景第三部分第三部分第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况第六部分第六部分第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光

62、纤周界安防技术及应用情况第七部分第七部分第七部分第七部分 无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用第四部分第四部分第四部分第四部分 PAPSPAPS管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况第五部分第五部分第五部分第五部分 管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况第八部分第八部分第八部分第八部分 取得的成果取得的成果取得的成果取得的成果第二部分第二部分第二部分第二部分

63、 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况71 管道经过大型河流时，一般采用穿越或者跨越通过，管道经过大型河流时，一般采用穿越或者跨越通过，由于这些大型跨越桥梁都是无人值守，经常会遭到不法分由于这些大型跨越桥梁都是无人值守，经常会遭到不法分子的破坏。另外，管线上大量的无人值守站场和阀室均需子的破坏。另外，管线上大量的无人值守站场和阀室均需要性价比较高的预警系统。要性价比较高的预警系统。第五部分第五部分 管道重点区域预警系统管道重点区域预警系统72Eyepower高清视频监控系统高清视频监控系统 实物介绍实物介绍基柱上安装的摄像机

64、20072007年初，管道公司引进以色列年初，管道公司引进以色列HADASHADAS公司的基于红外视频和地震检波公司的基于红外视频和地震检波器传感技术的预警系统在涩宁兰管道八盘峡和盐锅峡跨越得到应用，有效地保器传感技术的预警系统在涩宁兰管道八盘峡和盐锅峡跨越得到应用，有效地保护了跨越段的安全。但由于系统价格高昂，而且售后服务受制于人，针对这种护了跨越段的安全。但由于系统价格高昂，而且售后服务受制于人，针对这种情况，研制了基于情况，研制了基于GPRS/GSMGPRS/GSM的管道重点区域预警系统。的管道重点区域预警系统。第五部分第五部分 管道重点区域预警系统管道重点区域预警系统73u 系统原理系

65、统原理 系统采用布设在区域内的多种传感器，检测区域内的震系统采用布设在区域内的多种传感器，检测区域内的震动和温度等信号，并将信号传输到系统控制中心，利用模糊识动和温度等信号，并将信号传输到系统控制中心，利用模糊识别的方法与现有数据库信息进行比较分析，判断是否有威胁事别的方法与现有数据库信息进行比较分析，判断是否有威胁事件发生，并分类报警和定位，实现重点区域的安全预警。件发生，并分类报警和定位，实现重点区域的安全预警。管道桥梁桥墩无线通讯传感器现场监视系统监控中心桥墩现场传感器网络第五部分第五部分 管道重点区域预警系统管道重点区域预警系统741 1、多传感器区域监控终端（用来对声波、地震波、红外

66、雷达等信、多传感器区域监控终端（用来对声波、地震波、红外雷达等信号进行采集和初步判断分析）号进行采集和初步判断分析）2 2、通讯模块、通讯模块3 3、监控中心（进行信号的综合判断及报警信息的显示处理）、监控中心（进行信号的综合判断及报警信息的显示处理）u 系统软硬件构成系统软硬件构成第五部分第五部分 管道重点区域预警系统管道重点区域预警系统751 1、利用加速度、地震波、红外雷达等传感器，信号进行采集和初、利用加速度、地震波、红外雷达等传感器，信号进行采集和初步判断分析，对跨越桥梁的桥体破坏、偷盗，管道敲击、钻孔以及步判断分析，对跨越桥梁的桥体破坏、偷盗，管道敲击、钻孔以及桥墩辅助设施的非法入

67、侵等一系列恶意行为进行远程报警和区域定桥墩辅助设施的非法入侵等一系列恶意行为进行远程报警和区域定位。位。 2 2、各区域之间相互独立，采用休眠唤醒技术和太阳能供电方式，、各区域之间相互独立，采用休眠唤醒技术和太阳能供电方式，无需大量走线，避免了大量的施工成本，维护方便。无需大量走线，避免了大量的施工成本，维护方便。3 3、利用不同区域的不同传感器类型判断威胁事件类型，采用两级、利用不同区域的不同传感器类型判断威胁事件类型，采用两级判断方法，避免了复杂的软件处理，使无线通讯成为可能。判断方法，避免了复杂的软件处理，使无线通讯成为可能。4 4、监控中心软件操作，具有区域添加、参数设置、修改、报警查

68、、监控中心软件操作，具有区域添加、参数设置、修改、报警查询等功能，可进行远程维护。询等功能，可进行远程维护。u 系统特点系统特点第五部分第五部分 管道重点区域预警系统管道重点区域预警系统76u 技术指标技术指标供电：DC12V5 2.5A工作温度：2085 相对湿度：小于95 终端功耗：300mW传输延迟：公众通信网络延迟第五部分第五部分 管道重点区域预警系统管道重点区域预警系统77n 应用情况应用情况涩宁兰管道盐锅峡跨越涩宁兰管道八盘峡跨越 涩宁兰管道八盘峡和盐锅峡跨越为管道公司重点防护区域，一旦遭到涩宁兰管道八盘峡和盐锅峡跨越为管道公司重点防护区域，一旦遭到破坏不但会严重影响下游供气，还将

69、产生严重的次生灾害。破坏不但会严重影响下游供气，还将产生严重的次生灾害。 07 07年年1010月，在这两个重点区域进行了月，在这两个重点区域进行了管道穿跨越预警管道穿跨越预警技术应用。技术应用。第五部分第五部分 管道重点区域预警系统管道重点区域预警系统78管道研究中心汇报稿n管道穿跨越安全监控预警技术适用范围及特点管道穿跨越安全监控预警技术适用范围及特点 管道重点区域预警技术主要针对管道跨越、阀室及场站管道重点区域预警技术主要针对管道跨越、阀室及场站等重点区域的安全预警需求而开发，该技术可以实现对外部等重点区域的安全预警需求而开发，该技术可以实现对外部入侵的实时监测和预警。入侵的实时监测和预

70、警。 该技术采用多种传感器监测管道重点区域附近的人为活该技术采用多种传感器监测管道重点区域附近的人为活动信号，从而实现入侵监测。动信号，从而实现入侵监测。 该技术具有防区划分灵活，保护区域广，灵敏度高等特该技术具有防区划分灵活，保护区域广，灵敏度高等特点。可以广泛应用于管道上的任意区域或设施的安全预警。点。可以广泛应用于管道上的任意区域或设施的安全预警。第五部分第五部分 管道重点区域预警系统管道重点区域预警系统79 主要内容主要内容第一部分第一部分第一部分第一部分 管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景第三部分第

71、三部分第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况第六部分第六部分第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况第七部分第七部分第七部分第七部分 无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用第四部分第四部分第四部分第四部分 PAPSPAPS管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警

72、技术及应用情况第五部分第五部分第五部分第五部分 管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况第八部分第八部分第八部分第八部分 取得的成果取得的成果取得的成果取得的成果第二部分第二部分第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况80我国输油气站场安全防范大多仍是以人防为主。我国输油气站场安全防范大多仍是以人防为主。一旦有非法入侵者进入，很难及时发现和处理。一旦有非法入侵者进入，很难及时发现和处理。n 我国输油气站场安防的现状我国输油气站场安防的

73、现状 建立站场周界安防系统是提升站场技防能力，保障建立站场周界安防系统是提升站场技防能力，保障生产安全运行的必要手段。生产安全运行的必要手段。第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况81n 周界安防技术的种类：周界安防技术的种类：1 1、感应式技术：、感应式技术：静电场技术、埋地感应电缆等 2 2、围栏式技术：、围栏式技术：张力围栏、振动围栏、电子围栏等 3 3、阻断式技术：、阻断式技术：红外对射、激光对射等技术 4 4、反射式技术：、反射式技术：激光雷达、微波探测等5 5、视频类技术、视频类技术: : 智能视频监控 第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术

74、及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况82几种常用周界安全几种常用周界安全预警技警技术比比较技技术名称名称基本原理基本原理技技术指指标优缺点缺点埋地埋地感感应电缆通过隐蔽（埋入地下）的入侵探测传感器，在埋地感应电缆周围产生不可见的电磁场。当有人干扰该电磁场时，就会触发报警，提醒管理人员对防区进行察看及处理。1、每100米一个防区、警戒长度不超过100米；2、安装间距：30150cm；3、安装深度：110cm；4、功率：不大于15瓦；5、工作温度：-40+70C6、工作湿度：0%95%相对湿度，无凝露；优点：探测率高；电源、数据、探测都在一根电缆里完成，降低安装成本、施工简便。缺点：地表水和移

75、动的金属物体会引起误报，雷雨天容易引发误报，不适合长距离周界防范。脉冲脉冲电子子围栏技技术由高压电子脉冲主机和前端探测围栏组成，通过放电击退入侵人（物），并把入侵信号发送监控中心，使管理人员快速的作出处理。1、工作时系统脉冲电压达6000-10000V；2、脉冲的重复频率每秒1次，持续时间0.1秒；3、脉冲最大能量5焦耳，脉冲最大电量2.5毫库伦，对人体无伤害。优点：1、具有阻挡和威慑作用；2、抗干扰能力强，适用范围广，实施方便； 3、误报率低；4、可与其他安防系统联动。注意：该系统不能应用在易燃、易爆品周围。张力力围栏采集线竖直安全在自平衡式的传感器上，并与防区内所有探测线相连接，当有入侵者

76、试图拉动任何一根拉紧的探测线时，都会导致采集线上张力的变化，传感器将这个变化转换为模拟信号发送给控制器，控制器经过分析后发出报警。1、防止产生误报的等级可以在50N200N间随意设定，有效地防止飞鸟，小动物，树叶，小树枝等干扰引起误报；2、钢丝绳的静态拉力可为100N-300N任意值，每根钢丝绳的拉力可以不完全一致，安装方便；3、能够自动跟踪张力随环境温度和时间的变化，可保持张力报警阈值的稳定可靠。4、单防区最大100米。1、稳定性高，误报率低，不受环境条件的影响；2、控制杆和钢丝绳等机械部件不带电，对入侵者没有人体伤害，符合现行技防要求；3、性能稳定可靠，安装方便，维护成本低；4、适用于既有

77、周界安防需求，又希望周界安防设施与周围环境、景观、绿化等协调一致。5、可适应各种复杂地形环境，不留防范死角。缺点：单防区距离短，应用于长距离周界防范成本高。83技技术名称名称基本原理基本原理技技术指指标优缺点缺点光光纤围栏技技术基于原理：1、利用后向散射光基于光时域反射定位(OTDR）;2、利用前向传输光的两个正交偏振模受到扰动时模间藕合; 3、利用逆向传输的泵浦光和探测光之间的非线性效应;4、利用Sagnac , Mickelson , M-Z 等干涉仪对扰动定位探测光缆：1001000米；输入电压：12V-30V DC；工作电流：4mA（静态），25Ma（报警）工作温度：-40+75C；工

78、作湿度：20%95%；最大防区数量：64（32个双防区处理器）；标准的图形显示，也可以根据防区定制地图显示，显示所有探测电缆报警状态；自适应信号处理，减少误报率；优点：1、不受雷电干扰破坏,特别是在雷雨天气比较多的地方，更显示出它的优越性；2、监侧距离长，且可以实现精确定位；在整个传感光纤长度内，其探测灵敏度具有一致性；3、抗电磁干扰，抗腐蚀，能在恶劣的环境下工作，特别适用于易爆环境；4、灵敏度高，误报率低，工作稳定，可复用性强；5、光纤价格低，特别适合大型周界的安全防护，费用最低。智能智能视频监控控技技术视频智能安防系统是数字视频技术和智能视频处理技术的有机结合。该技术通过智能图像处理技术，

79、自动检测按照指定方向范围运动的人、动物、汽车等移动目标。视频智能检测与报警；视频录像；视频检索与回放；报警接入与联动；日志管理优点：技术成、智能系统、结果直观、准确，画质清晰；缺点：易受天气的影响、系统的误报率较高、监控存在死角、监控距离有限。红外外线防防范技范技术红外线防范技术分为主动型防范和被动型防范技术。被动防范是通过自动检测在背景之上的红外辐射(热)来实现防范功能，而主动防范则是通过发射和接受的红外线来实现周界防范功能。探测距离：2米100米不等消耗电流：发射30 mA，接收60mA。反应速度：40ms电源电压：DC：10-18V（推荐使用DC12-18V）使用环境温度：-40至+70

80、优点：1隐蔽性强，使入侵者在不知不觉中触警；2、无盲区和死角；3、完备的防范，利用红外防卫射束网使入侵者无法通过；缺点：应用于室外易受天气影响，误报率高。几种常用周界安全几种常用周界安全预警技警技术比比较（续）84n 站场周界安防系统设计原则站场周界安防系统设计原则: :1 1、周界安防技术本质安全性；、周界安防技术本质安全性；2 2、设计安防系统时要考虑站场所处的地形、气候以及周围环境、设计安防系统时要考虑站场所处的地形、气候以及周围环境等因素的影响；等因素的影响；3 3、设计安防系统时还要注意控制成本和降低能耗，系统维护维修、设计安防系统时还要注意控制成本和降低能耗，系统维护维修 简便；简

81、便；4 4、系统本身具备兼容性和可扩展性。、系统本身具备兼容性和可扩展性。第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况85公司名称公司名称技术名称技术名称管道分公司振动光纤西部管道振动光纤、微波对射北京天然气管道振动电缆、激光对射西气东输激光对射、泄漏电缆 近几年，各地区分公司在站场周界入侵报警技术方面都有各自的建设经验，主要涉及到的技术有振动光纤、振动电缆、振动光纤、振动电缆、红外对射、激光对射、泄漏电缆和微波对射。红外对射、激光对射、泄漏电缆和微波对射。第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况86技术指标： 系统由布设

82、在围栏上的传感电缆和现场处理器组成。处理器沿着传系统由布设在围栏上的传感电缆和现场处理器组成。处理器沿着传感电缆发送脉冲信号，当有入侵时，脉冲信号会被反射回来，处理器通感电缆发送脉冲信号，当有入侵时，脉冲信号会被反射回来，处理器通过测量反射回来的脉冲信号对事件进行识别和定位。过测量反射回来的脉冲信号对事件进行识别和定位。l 报警方式：接触式报警；报警方式：接触式报警；l 每组现场处理器防护距离每组现场处理器防护距离400400米；米；l 每每1.1m1.1m范围的灵敏度可单独设定；范围的灵敏度可单独设定；l 事件定位精度不小于事件定位精度不小于5m5m；l 系统满足系统满足4 4个处理单元供电

83、和个处理单元供电和8 8个处理单元个处理单元 的通信，实现共缆传输；的通信，实现共缆传输；l 工作温度工作温度-40-40到到7070，湿度，湿度0-90%0-90%；n 振动电缆振动电缆第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况87技术优点：1 1、监测距离较长，无监控盲区，适用各种形状的周界监控；、监测距离较长，无监控盲区，适用各种形状的周界监控；2 2、具有定位功能和软件分防区，可实现、具有定位功能和软件分防区，可实现“点冲击点冲击”识别功能；识别功能；3 3、多点事件识别，可有效地去除风、雨、雪的干扰；、多点事件识别，可有效地去除风、雨、雪的干扰；4

84、 4、具有共缆传输功能，可降低工程造价，实施简便。、具有共缆传输功能，可降低工程造价，实施简便。技术缺点：1 1、传感介质为电缆，对防雷要求很高；、传感介质为电缆，对防雷要求很高；2 2、共缆传输，一旦断裂，导致整个系统失效；、共缆传输，一旦断裂，导致整个系统失效；3 3、对围栏的质量和结构有一定的要求；、对围栏的质量和结构有一定的要求；4 4、大风、大雨天气容易产生漏报。、大风、大雨天气容易产生漏报。适用范围：不宜在雷雨天气多和强风多的地区使用。不宜在雷雨天气多和强风多的地区使用。第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况88n 振动光纤振动光纤 系统系统

85、由布设在围栏上的传感光缆和现场监控终端组成。由布设在围栏上的传感光缆和现场监控终端组成。当入侵者触碰到光缆时，现场监控终端会探测到这个振动信当入侵者触碰到光缆时，现场监控终端会探测到这个振动信号并对信号进行的分析识别，当确认为是入侵事件后系统发号并对信号进行的分析识别，当确认为是入侵事件后系统发出报警。出报警。技术指标：l 报警方式：接触式报警；报警方式：接触式报警；l 单防区最大防护距离可达单防区最大防护距离可达1km1km， 最佳监测距离最佳监测距离200m200m；l 单套系统最大支持单套系统最大支持6464个防区；个防区；l 灵敏度每防区可调；灵敏度每防区可调；l 工作温度工作温度-4

86、0-40到到7070，湿度，湿度0 0到到90%90%；l 现场终端功耗：现场终端功耗：3.0W3.0W第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况89技术优点：1 1、本质安全，尤其适用于易燃易爆环境中使用；、本质安全，尤其适用于易燃易爆环境中使用；2 2、不受雷电干扰破坏、不受雷电干扰破坏, , 适用范围广；适用范围广；3 3、监测距离长，无监控盲区，适用各种形状的周界监控；、监测距离长，无监控盲区，适用各种形状的周界监控；4 4、抗电磁干扰，抗腐蚀；、抗电磁干扰，抗腐蚀；5 5、具备信号识别分析功能；、具备信号识别分析功能；6 6、光纤价格低，在长距离监

87、测上有很大优势。、光纤价格低，在长距离监测上有很大优势。技术缺点：1 1、对围栏的质量和结构有一定的要求；、对围栏的质量和结构有一定的要求；2 2、光纤损坏后需要专业工具进行修复；、光纤损坏后需要专业工具进行修复；3 3、在强风天气使用，易产生误报；、在强风天气使用，易产生误报；适用范围： 不适合在强风多的地区使用不适合在强风多的地区使用第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况90n 激光对射激光对射 系统由激光发射器和激光接收器组成。以半导体激光器系统由激光发射器和激光接收器组成。以半导体激光器为发射光源，在空间中形成不可见的激光警戒线，当有人或物体为发

88、射光源，在空间中形成不可见的激光警戒线，当有人或物体通过光束时，系统会因光路被切断而报警。通过光束时，系统会因光路被切断而报警。技术指标：l 报警方式：单光束遮断报警；报警方式：单光束遮断报警；l 单防区最大防护距离单防区最大防护距离200m200m，l 激光束激光束1 1、2 2、4 4光束可选；光束可选；l 光轴可水平和垂直调整；光轴可水平和垂直调整；l 激光束发散角：激光束发散角：66；l 工作温度工作温度-40-+70-40-+70，湿度，湿度0-90%0-90%；l 单套设备功耗：单套设备功耗：2W2W第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况91

89、技术优点：1 1、激光穿透力强，对气候环境的适应性较红外微波显著增强；、激光穿透力强，对气候环境的适应性较红外微波显著增强；2 2、激光束发射的发散角小、光束集中，适合长距离监测；、激光束发射的发散角小、光束集中，适合长距离监测；3 3、可交叉布防，无监控盲区；、可交叉布防，无监控盲区；3 3、对人体无伤害。、对人体无伤害。4 4、抗电磁干扰。、抗电磁干扰。技术缺点：1 1、方向要求性高，安装需要对准，存在一定难度；、方向要求性高，安装需要对准，存在一定难度；2 2、通光孔玻璃需要定期清洁；、通光孔玻璃需要定期清洁；3 3、对飞鸟，树枝干扰等误报情况无法正确识别；、对飞鸟，树枝干扰等误报情况无

90、法正确识别；4 4、易受暴雨、浓雾、沙尘等恶劣天气影响，在此类地区使用、易受暴雨、浓雾、沙尘等恶劣天气影响，在此类地区使用易产生误报。易产生误报。适用范围： 不适合在暴雨、浓雾多的地区使用。不适合在暴雨、浓雾多的地区使用。第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况92n 微波对射微波对射 系统由发射和接收装置组成，两者之间通过微波形成空系统由发射和接收装置组成，两者之间通过微波形成空间纺锤体，当侵入者进入探测区时，接收器所接收的能量会发生间纺锤体，当侵入者进入探测区时，接收器所接收的能量会发生的变化，系统通过对这一变化进行分析，并给出报警信号。的变化，系统通

91、过对这一变化进行分析，并给出报警信号。技术指标：l 报警方式：非接触报警；报警方式：非接触报警；l 单防区最大防护距离单防区最大防护距离180m180m，l 可探测速度范围：可探测速度范围：0.03-16m/s0.03-16m/s；l 工作频段：大于工作频段：大于4 4个；个；l 工作温度工作温度-40-+60-40-+60，湿度，湿度0-90%0-90%；l 单套设备功耗：单套设备功耗：50mW50mW第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况93技术优点：1 1、形成立体防护区域，入侵者难以逾越、形成立体防护区域，入侵者难以逾越 ；2 2、多种工作频段，

92、可交叉布设，减少监控盲区；、多种工作频段，可交叉布设，减少监控盲区；3 3、安装简单，隐蔽性好。、安装简单，隐蔽性好。技术缺点：1 1、要求有平坦开阔的安装环境；、要求有平坦开阔的安装环境；2 2、监控区内任何移动的物体都会触发报警，误报率较高；、监控区内任何移动的物体都会触发报警，误报率较高；3 3、雨天会导致微波的衰减，会带来误报；、雨天会导致微波的衰减，会带来误报；4 4、地表的积水、植被由于风的吹动，会产生误报。、地表的积水、植被由于风的吹动，会产生误报。适用范围： 不适合在雨水多的地区使用，并要求有开阔、平坦的安装环境。不适合在雨水多的地区使用，并要求有开阔、平坦的安装环境。第六部分

93、第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况94n 统计分析统计分析振动电缆振动电缆振动光纤振动光纤激光对射激光对射 微波类微波类探测率探测率好（好（3 3分）分）好（好（3 3分）分）好（好（3 3分）分）好（好（3 3分）分）误报率误报率低（低（3 3分）分）低（低（3 3分）分）低（低（3 3分）分）适中（适中（2 2分）分）本质安全性本质安全性中（中（2 2分）分）好（好（3 3分）分）中（中（2 2分）分）中（中（2 2分）分）适用范围适用范围中（中（2 2分）分）中（中（2 2分）分）中中(2(2分分) )一般一般(1(1分）分）费用费用较高（较高（2 2

94、分）分）较高（较高（2 2分）分）低（低（3 3分）分）较高（较高（2 2分）分）维护、维修维护、维修中（中（2 2分）分）中（中（2 2分）分）中（中（2 2分）分）中（中（2 2分）分）使用寿命使用寿命好（好（3 3分）分）好（好（3 3分）分）中（中（2 2分）分）中（中（2 2分）分）市场成熟度市场成熟度一般（一般（1 1分）分）中等（中等（2 2分）分）中等（中等（2 2分）分）一般（一般（1 1分）分）合计合计1818分分2020分分1919分分1515分分1 1、振动光纤；、振动光纤； 2 2、激光对射；、激光对射； 3 3、振动电缆；、振动电缆；4 4、微波对射、微波对射 四种

95、技术统计分析表四种技术统计分析表 （注：（注： 评分级别：好：评分级别：好：3 3分、中分、中2 2分、一般分、一般1 1分）分）第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况95 2011 2011年年1010月月1313日中石油天然气与管道分公司主持召开日中石油天然气与管道分公司主持召开了了“油气站场周界入侵报警技术应用研讨会油气站场周界入侵报警技术应用研讨会”，对目前适用，对目前适用于站场周界安防的技术进行了梳理和总结。于站场周界安防的技术进行了梳理和总结。 通过对各技术的综合比较分析，结合现场应用经验，通过对各技术的综合比较分析，结合现场应用经验，在油气

96、站场周界入侵报警技术中，推荐使用振动类技术和激在油气站场周界入侵报警技术中，推荐使用振动类技术和激光对射技术。光对射技术。 第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况96 该系统是利用多模光纤构成分布式微振动传感器，光该系统是利用多模光纤构成分布式微振动传感器，光纤敷设于围墙的铁丝围网上。当外部有振动信号时，会使纤敷设于围墙的铁丝围网上。当外部有振动信号时，会使光纤产生应力应变，光纤中光波的传输特性会发生变化，光纤产生应力应变，光纤中光波的传输特性会发生变化，系统通过检测光波传输特性的变化即可检测出外部振动信系统通过检测光波传输特性的变化即可检测出外部振动信

97、号。号。光纤周界安防系统简介光纤周界安防系统简介第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况97n 检测原理检测原理 光波在多模光纤中存在多个模式，相干光源入射时，光波在多模光纤中存在多个模式，相干光源入射时，光纤中各传播模式叠加时会产生干涉。光纤中各传播模式叠加时会产生干涉。入射光入射光 叠加后的光强叠加后的光强第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况98 当光纤受到振动产生应力应变时，多模光纤中各传播模式的当光纤受到振动产生应力应变时，多模光纤中各传播模式的相位相应产生变化，引起各个模式之间的干涉散斑也有对应的相位相应

98、产生变化，引起各个模式之间的干涉散斑也有对应的变亮或者变暗。变亮或者变暗。干涉散斑扰动示意图干涉散斑扰动示意图第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况99n 系统组成系统组成 系统由系统主机、中心控制单元、振动传感光缆、系统由系统主机、中心控制单元、振动传感光缆、引导光缆等部分组成。引导光缆等部分组成。光纤周界安全预警系统组成示意图光纤周界安全预警系统组成示意图 第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况100中心控制单元由多个报警处理单元组成，每个处理单元对应一个防区，由引导光中心控制单元由多个报警处理单元组成，每个处

99、理单元对应一个防区，由引导光缆与前端传感光缆相连接。对于油库这种防范对象，这种方式实现了防区区域周缆与前端传感光缆相连接。对于油库这种防范对象，这种方式实现了防区区域周界全光纤布设，无需防雷、接地，整体上更进一步增强了系统的本质安全性，系界全光纤布设，无需防雷、接地，整体上更进一步增强了系统的本质安全性，系统适用于油库这种易燃易爆环境中使用，并且减少了安装工程量，节约了安装成统适用于油库这种易燃易爆环境中使用，并且减少了安装工程量，节约了安装成本。本。 第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况101传感光缆和引导光缆绑扎示意图传感光缆和引导光缆绑扎示意图第

100、六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况102中心控制单元软件系统主要包括：参数设置模块、报警中心控制单元软件系统主要包括：参数设置模块、报警信息显示模块、数据查询模块和数据通讯模块。系统监信息显示模块、数据查询模块和数据通讯模块。系统监控界面见下图控界面见下图 郑州站光纤周界安全预警系统监控界面郑州站光纤周界安全预警系统监控界面 第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况103n 系统技术指标系统技术指标l适用性：全天候、全天时；适用性：全天候、全天时；l系统入侵报警响应时间：系统入侵报警响应时间：2s2s；l各防区参数

101、、灵敏度可单独调节；各防区参数、灵敏度可单独调节；l系统具备自检、故障报警、自动复位、防盗告警等功能；系统具备自检、故障报警、自动复位、防盗告警等功能；l组网方式：光纤安全网络（组网方式：光纤安全网络（FSNFSN）或者）或者IP/XMLIP/XML组网；组网；l使用环境温度范围使用环境温度范围-40-40到到7070，湿度范围，湿度范围0 0到到90%90%；l中心控制单元输入电源：中心控制单元输入电源：120-240VAC120-240VAC，25W, 50-60Hz25W, 50-60Hz；l视频联动接口，可实现一对一、一对多，多对一视频联动；视频联动接口，可实现一对一、一对多，多对一视

102、频联动；l入侵报警记录存储时间：不小于一年；入侵报警记录存储时间：不小于一年；第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况104（1 1）报警事件）报警事件 攀爬、翻越围栏；攀爬、翻越围栏； 剪切、破坏围栏；剪切、破坏围栏； 拉扯围栏；拉扯围栏； 敲砸围墙和围栏。敲砸围墙和围栏。（2 2）性能指标）性能指标 现场处理器工作温度为现场处理器工作温度为-40-407070； 现场处理器功耗现场处理器功耗3.0W12VDC,253.0W12VDC,25 ； 防区最大防区最大5km5km，最佳距离，最佳距离50-30050-300米；米； 防雷电和抗防雷电和抗EMI

103、EMI 和和RFIRFI干扰干扰 系统具有本质安全性系统具有本质安全性 n 系统适用范围和性能指标系统适用范围和性能指标第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况105 郑州站是兰郑长河南段中最大的输油站，长郑州站是兰郑长河南段中最大的输油站，长465m465m、宽、宽390m390m，围界总长，围界总长1.7km1.7km，站内分为罐区、作业区和生活区，站内有成，站内分为罐区、作业区和生活区，站内有成品油罐、输油泵机组以及变电所等重要生产设备。品油罐、输油泵机组以及变电所等重要生产设备。郑州输油站站区卫星遥感影像图郑州输油站站区卫星遥感影像图n 郑州输油站

104、光纤周界安防系统的应用情况郑州输油站光纤周界安防系统的应用情况第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况106监控中心监控中心监控终端显示监控终端显示郑州输油站光纤周界安防系统防区分布图郑州输油站光纤周界安防系统防区分布图1 1防区防区2防区4 4防区防区5 5防区防区6 6防区防区3 3防防区区7 7防防区区第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况n 总体设计方案总体设计方案107n 系统测试以及运行情况系统测试以及运行情况对每个防区进行了攀爬模拟和扰动测试。对每个防区进行了攀爬模拟和扰动测试。模拟攀爬测试模拟攀爬测试

105、扰动测试扰动测试 第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况108攀爬模拟测试结果统计表攀爬模拟测试结果统计表测试中，共对测试中，共对7 7个防区的个防区的2323个点进行了个点进行了6565次攀爬测试，次攀爬测试，系统检测到系统检测到6565个报警事件，报警准确率个报警事件，报警准确率100%100%，无漏报，无漏报 第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况109扰动模拟测试结果统计表扰动模拟测试结果统计表扰动测试，总共对扰动测试，总共对7 7防区的防区的2121个点进行了个点进行了6363次扰动测试，次扰动测试，系统

106、误报警系统误报警4 4次，次，5959次无报警，误报率不高于次无报警，误报率不高于7%7%第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况110目前，系统各项性能指标良好，系统运行稳定。目前，系统各项性能指标良好，系统运行稳定。运行期间，最大风力运行期间，最大风力4-54-5级左右，系统无误报、随机测试无漏报。级左右，系统无误报、随机测试无漏报。运行期间随机测试的报警记录运行期间随机测试的报警记录第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况111n 林源输油站光纤周界安防系统设计林源输油站光纤周界安防系统设计第六部分第六部分 站场

107、光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况112第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况n 林源输油站光纤周界安防系统林源输油站光纤周界安防系统113第一部分第一部分第一部分第一部分 管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景第三部分第三部分第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况第六部分第六部分第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用

108、情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况第七部分第七部分第七部分第七部分 无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用第四部分第四部分第四部分第四部分 PAPSPAPS管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况第五部分第五部分第五部分第五部分 管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况第八部分第八部分第八部分第八部分 取得的成果取得的成果取得的成果取

109、得的成果第二部分第二部分第二部分第二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况 主要内容主要内容114 无人值守阀室的远程监视系统，利用红外无人值守阀室的远程监视系统，利用红外+微波探测微波探测器探测外界入侵信号，并复合门磁信号，实现对入侵事件器探测外界入侵信号，并复合门磁信号，实现对入侵事件的全方位探测，本系统采用的全方位探测，本系统采用GSM+GPRS通信解决阀室没有通信解决阀室没有通信的问题。采用蓄电池通信的问题。采用蓄电池+太阳能电池板解决供电问题。太阳能电池板解决供电问题。为了保证阀室安全运行，系统同时具备可燃气体泄

110、漏为了保证阀室安全运行，系统同时具备可燃气体泄漏探测功能。保证阀室无入侵、无泄漏。探测功能。保证阀室无入侵、无泄漏。n 无人值守阀室防入侵监测技术适用范围及特点无人值守阀室防入侵监测技术适用范围及特点第七部分第七部分 无人值守阀室安全防护预警技术及应用无人值守阀室安全防护预警技术及应用115n 系统组成系统组成 系统硬件主要由现场入侵探测装置、主控制单元、系统硬件主要由现场入侵探测装置、主控制单元、供电系统和通讯系统组成供电系统和通讯系统组成微波红外门磁可燃气体探测器 单片机警音 蓄电池 太阳能短信电话彩信入侵探测供电主控通信模块第七部分第七部分 无人值守阀室安全防护预警技术及应用无人值守阀室

111、安全防护预警技术及应用116n 应用情况应用情况 港枣线港枣线3#3#、4#4#阀室，应用阀室监视系统。采用阀室，应用阀室监视系统。采用红外红外+ +微波微波的的阀室监视阀室监视系统系统探测阀室内是否有人活动；探测阀室内是否有人活动；GSM+GPRSGSM+GPRS无线通信传输报警信息；低功耗设无线通信传输报警信息；低功耗设计，采用太阳能供电。计，采用太阳能供电。 阀室监视系统彩信发送的系统抓拍的阀室内部情况第七部分第七部分 无人值守阀室安全防护预警技术及应用无人值守阀室安全防护预警技术及应用117n 新建无人值守阀室实施具备的条件新建无人值守阀室实施具备的条件n应在手机信号覆盖区域或具备数据

112、传输接口；n光照良好具备太阳能供电条件或者有其他供电条件。第七部分第七部分 无人值守阀室安全防护预警技术及应用无人值守阀室安全防护预警技术及应用118 主要内容主要内容第一部分第一部分第一部分第一部分 管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景管道和站场安全监测技术研发背景第三部分第三部分第三部分第三部分 管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况管道光纤安全预警技术及应用情况第六部分第六部分第六部分第六部分 站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况站场光纤周界安防技术及应用情况

113、站场光纤周界安防技术及应用情况第七部分第七部分第七部分第七部分 无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用无人值守阀室防入侵监测技术及应用第四部分第四部分第四部分第四部分 PAPSPAPS管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况管道声波预警技术及应用情况第五部分第五部分第五部分第五部分 管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况管道重点区域预警系统及应用情况第八部分第八部分第八部分第八部分 取得的成果取得的成果取得的成果取得的成果第二部分第二部分第二部分第

114、二部分 管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况管道泄漏监测技术及应用情况119序号序号知识产权名称知识产权名称是否已授权是否已授权授权号授权号/ /申请号申请号备注备注1 1一种管道安全预警监控系统一种管道安全预警监控系统 200710064126.5发明发明2 2一种管道安全预警监控系统一种管道安全预警监控系统 是是ZL200720103693.23 3应力波与光纤传感复式管道安全预警系统应力波与光纤传感复式管道安全预警系统是是ZL200820122922X4 4应力波与光纤传感复式管道安全预警系统应力波与光纤传感复式管道安全预警系统200810223

115、4535发明发明5 5声音振动与电磁波相复合的管道安全预警系统声音振动与电磁波相复合的管道安全预警系统2008102234520发明发明6 6声音振动与电磁波相复合的管道安全预警系统声音振动与电磁波相复合的管道安全预警系统是是ZL20082012292157 7基于相位干涉的分布式光纤管道安全预警系统基于相位干涉的分布式光纤管道安全预警系统200710117987.5发明发明8 8基于相位干涉的分布式光纤管道安全预警系统基于相位干涉的分布式光纤管道安全预警系统是是ZL200720169440.5 项目研发过程中共形成多项专利和软件著作权：项目研发过程中共形成多项专利和软件著作权：第八部分第八部

116、分 取得的成果取得的成果120相关证书相关证书 第八部分第八部分 取得的成果取得的成果1211、A FIBER BRAGG GRATING SENSING SYSTEM AND ITS APPLICATION TO MONITORING LANDSLIDES AND ASSOCIATED PIPELINESIPC2008国际管道会议，EI全检，2、 Research on fiber perimeter security technique of station，Proceedings of the 9th International Pipeline Conference, IPC2012-

117、90074, September 24-28, 2012, Calgary, Alberta, Canada. EI全检3、基于改进型马赫-曾德干涉仪原理的管道安全预警系统研究2009年8月已录用传感器学报，EI全检，3、PIPELINE ACOUSTIC PRE-WARNING SYSTEM AND METHOD OF SIGNAL ANALYSISIPC2008国际管道会议，EI全检，5、管道振动监测预警装置设计08年第2期管道技术与设备6、A QUASI-DISTRUBUTED OPTICAL SPECKLE SENSOR AND ITS APPLICATION IN PIPELINE

118、SECURITYIPC2008国际管道会议，EI全检7、管道声波预警系统设计，声学技术，2008；27(5)8、Third party interference monitoring system based on distributed fiber sensor and field trail，2009年，巴西国际管道会议，第一作者 几几年年来来，项项目目组组在在安安全全预预警警领领域域发发表表论论文文数数十十篇篇，大大多被多被EIEI或或SCISCI索引。索引。第八部分第八部分 取得的成果取得的成果122n荣获荣获20082008年度国家安全生成科技成果二等奖，并被列为重点推广项年度国家安

119、全生成科技成果二等奖，并被列为重点推广项目。目。n荣获荣获20082008年度中国石油和化工自动化行业科学技术奖一等奖（国家年度中国石油和化工自动化行业科学技术奖一等奖（国家科技部：国科奖社证字第科技部：国科奖社证字第01090109号）号）获奖证书获奖证书第八部分第八部分 取得的成果取得的成果123 “管道泄漏监测技术管道泄漏监测技术”和和“管道光纤安全预警技术管道光纤安全预警技术”目前已通过了集团目前已通过了集团公司科技成果鉴定，鉴定结果指出：公司科技成果鉴定，鉴定结果指出：该技术体系现场应用性能指标均明显高该技术体系现场应用性能指标均明显高于国内其他同类产品或系统，技术成果已达到了国际先进水平于国内其他同类产品或系统，技术成果已达到了国际先进水平 。第八部分第八部分 取得的成果取得的成果124谢谢各位领导！谢谢各位领导！