本發明涉及一種油氣管道泄漏綜合監測系統,實現對氣體、液體及多相流管道泄漏位置的定位,從而減少其對管輸造成的影響。
背景技術:
聲吶技術最早于1906年由英國海軍發明,距今已有一百余年歷史,聲吶是各國海軍進行水下監視使用的主要技術,用于對水下目標進行探測、分類、定位和跟蹤;進行水下通信和導航,保障艦艇、反潛飛機和反潛直升機的戰術機動和水中武器的使用。此外,聲吶技術還廣泛用于魚雷制導、水雷引信,以及魚群探測、海洋石油勘探、船舶導航、水下作業、水文測量和海底地質地貌的勘測等。除軍事領域外,聲吶技術還可用于海洋測速,海流流速測量,海洋漁業,水聲通信等領域。聲吶技術目前的應用領域還存在一定局限性,所以我公司依據被動聲吶技術的原理,自主研發并設計了次聲波管道泄漏綜合監測系統,致力于解決氣體、液體及多相流管道泄漏的發現、報警及定位等問題。
技術實現要素:
根據以上現有技術中的不足,此發明旨在油氣管道泄漏綜合監測系統是為了更好的解決現有泄漏監測技術安全性差、靈敏度不高、定位精度不夠精確、監測距離有限等問題的技術。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種油氣管道泄漏綜合監測系統,主要由次聲波傳感器、聲學監控終端、 時鐘服務器和泄漏監測服務器組成,在需監測的管道的上游檢測點和下游檢測點處分別安裝兩個次聲波傳感器,當管道發生泄漏時,會產生次聲波信號,此信號通過與正常的背景噪音比較,可以判斷泄漏是否發生,次聲波傳感器將采集到的由于管道泄漏產生的次聲波信號進行預處理與放大,轉換為數字域的多通道音波信號傳送給信號采集分析系統;信號采集分析系統根據所述次聲波信號到達上游檢測點和下游檢測點的時間差、聲波在流體內傳播速度數據來確定泄漏發生的位置,該系統同時采用了時鐘服務器解決上下游監測設備的時間同步問題,并為所有數據做時間標示。
次聲波傳感器監測到由于管道泄漏產生的次聲波信號并實時將管道中的聲波信號轉換為電信號傳輸給前端處理模塊;然后,數據采集處理終端把接收的音波傳感器采集到的音波信號進行預處理與放大,轉換為數字域的多通道音波信號傳送給泄漏監測服務器,服務器實時接收傳來的數據,通過計算識別管道內介質流動狀態。
靈活的組網方式,各個數據采集終端節點和泄漏監測服務器之間可通過原有的SCADA系統的網絡、或單獨的光纖通訊、移動通訊鏈路、衛星、微波等相連,自由組合,靈活組網。
時鐘服務器為基于GPS、北斗等網絡時鐘服務器。
基于次聲波用于管道泄漏監測的系統具有如下特點:
? 靈敏度高,次聲波泄漏監測系統能夠檢測并定位到微小的管道泄漏;
? 定位精度高;
? 報警迅速;
? 有效作用距離長;
次聲波具有傳播遠和穿透力強的特點,其在埋地長輸管道的泄漏監測方面有獨特的優勢。次聲波管道泄漏綜合監測系統具有監測靈敏度高、監測距離長、系統響應時間短、泄漏定位準確、系統穩定等優點,與傳統方法相比優勢明顯。
附圖說明
附圖1為油氣管道泄漏綜合監測系統結構圖。
具體實施方式
下面對本發明作進一步的詳細說明。
實施例1
如圖1所示,
一種油氣管道泄漏綜合監測系統,主要由次聲波傳感器、聲學監控終端、 時鐘服務器和泄漏監測服務器組成,在需監測的管道的上游檢測點和下游檢測點處分別安裝兩個次聲波傳感器,當管道發生泄漏時,會產生次聲波信號,此信號通過與正常的背景噪音比較,可以判斷泄漏是否發生,次聲波傳感器將采集到的由于管道泄漏產生的次聲波信號進行預處理與放大,轉換為數字域的多通道音波信號傳送給信號采集分析系統;信號采集分析系統根據所述次聲波信號到達上游檢測點和下游檢測點的時間差、聲波在流體內傳播速度數據來確定泄漏發生的位置,該系統同時采用了時鐘服務器解決上下游監測設備的時間同步問題,并為所有數據做時間標示。
所述次聲波傳感器感測到由于管道泄漏產生的次聲波信號并實時將管道中的聲波信號轉換為電信號傳輸給前端處理模塊;然后,數據采集處理終端把接收的次聲波傳感器采集到的次聲波信號進行預處理與放大,轉換為數字域的多通道音波信號傳送給泄漏監測服務器,服務器實時接收傳來的數據,通過計算識別管道內介質流動狀態。
所述各個數據采集終端節點和泄漏監測服務器之前通過SCADA系統的網絡相連。
所述時鐘服務器為GPS網絡時鐘服務器。
某原油管道全長64公里。項目完工后,系統性能為:最小可測泄漏孔徑6-20毫米,最小可測泄漏率0.5~1.5%,位誤差小于±200m。正常情況下,系統誤報率小于5%。
某天然氣管道全長50公里,設計壓力6MPa,運行壓力3MPa,項目完工后系統性能同上。
某油氣混輸管道,集輸管線全長129Km,項目完工后氣液釋放均可達到監測效果。
以上所述的實施例僅用于說明本發明的技術思想及特點,其目的在于使本領域內的技術人員能夠了解本發明的內容并據以實施,不能僅以本實施例來限定本發明的專利范圍,即凡依本發明所揭示的精神所作的同等變化或修飾,仍落在本發明的專利范圍內。