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《油气储运》2016,(9)
近年来由于第三方施工造成的管道破坏事件频频发生,管道安全防护问题受到广泛关注,急需长距离油气管道实时安全防护技术从而保障管道安全运行。管道安全预警技术可通过埋设在土壤中的传感器采集信号,实现对人为活动的识别和判断。目前,常用的管道安全预警技术主要包括光纤传感和地震波检测。根据采用的光学原理的不同,光纤传感类管道安全预警技术可分为MachZehnder型、Sagnac型、Bragg光纤光栅型及Φ-OTDR型4类。在此对光纤传感类管道安全预警技术和地震波检测类安全预警技术进行了综合分析,从技术原理、占用光纤数量、监测距离、灵敏度和识别效果等几个方面对各项技术进行了比较,给出了各项技术的优缺点,可为今后油气管道安全预警技术的选择和应用提供有益参考。 相似文献
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海洋油气采集、运输主要是由多相流管道完成,多相流管道检测一直是管道安全管理的难点,基于声波传感技术的诸多优点,对其在多相流管道泄漏检测中的应用情况进行了研究。首先总结了基于声波传感技术的管道泄漏检测研究现状,然后通过气液两相流管道的声波法泄漏检测认知试验及对声波传感器采集的试验数据进行初步处理,验证声波传感技术在多相流管道泄漏检测的可行性。结果表明:在不同流型条件下,采集到的泄漏声波信号特征不同,但都具有第一峰值、第二峰值特征,因而可以利用求信号平均幅值、均方值及分段积分的方法来判断管道泄漏与否,并利用信号的互相关性实现泄漏定位。基于上述研究,探讨了声波传感技术在多相流管道检测中的研究和发展方向。 相似文献
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分布式光纤传感器能够灵敏地感知管道任意位置泄漏导致的局部温度变化,但是海量监测数据却具有显著的时-空非平稳性特征,难以直接根据监测数据进行泄漏诊断。在统计模式识别框架下,提出一种基于滑动窗口离群值分析的时-空大数据分析方法,仅利用分布式温度监测数据的内秉特征即可实现管道泄漏的智能化识别,确定了滑动窗口长度和异常状态诊断窗口长度的取值方法,并且进行了原型保温钢管泄漏监测的物理模拟。结果表明:在管道完好的状态下,该方法不会发生误报警的情况,而管道一旦发生泄漏,该方法能够快速识别管道泄漏事件,并对泄漏位置进行精准定位。该方法是一种无监督的人工智能大数据处理方法,在埋地管道泄漏监测中具有良好的应用前景。 相似文献
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利用通信光纤感知管道沿线的振动、应变、温度,实现管道沿线威胁事件的监测与定位是国内外研究的热点,但将3种感知数据融合应用仍然处于探索阶段。基于光纤传感原理,提出了管道伴行光缆振动、应变、温度联合监测的方法:利用振动数据进行长度对齐、第三方活动监测,应变数据进行侧向位移监测,温度数据进行泄漏监测等运行异常分析,多维监测数据经过空间长度对准、时间对齐后进行联合分析、交互验证,能够进一步降低误报率。3种感知数据的融合应用能够实现管道复杂环境的线路状态感知,可为管道安全运行提供决策支持。 相似文献
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《油气储运》2018,(10)
分布式光纤测温技术可以实现埋地管道泄漏的实时在线监测,但是目前国内外在微小泄漏识别、保温层破坏导致的温度异常、传感器位置与监测性能的关系等方面的研究仍不够完善。设计了一套埋地输油管道泄漏监测试验装置,通过对足尺寸管道的泄漏模拟,研究了管道输送介质温度、泄漏流量、保温层破坏程度、传感器布设位置对分布式光纤传感器监测性能的影响,提出了基于分布式温度监测数据的实时泄漏识别方法。研究结果表明:管内介质与管外土体之间存在温度差异是实现泄漏监测的关键,在内压和温度确定的条件下,泄漏流量对监测效果的影响不显著;为了有效监测不同环向位置的泄漏,建议将分布式光纤传感器布设于管道底部;基于温度监测时程数据的B值识别算法,可以有效地区分温度异常情况是由管道泄漏或保温层破坏引起的,具有较高的识别精度。 相似文献
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《油气储运》2021,(8)
现有的油气管道第三方破坏检测方法的检测效率低、易受环境磁场等外界干扰,导致误报率较高。为了提高检测率,提出一种基于分布式光纤传感技术的油气管道破坏信号检测方法:先计算检测时段内每帧信号的短时能量与修正过零率,再计算所有帧信号的短时平均能量与修正过零率标准差,然后将两者联合起来,通过对破坏信号的有、无进行判定,可以实现有效检测管道破坏信号,大大降低了管道监测系统的误报率。分别模拟不同的人工、机械破坏信号,对新建的联合检测方法进行可行性、有效性验证,结果表明:将短时平均能量与修正过零率标准差联合检测管道破坏信号的方法能够剔除干扰,对人工、机械模拟入侵事件检测准确率超过90%,可为管道安全运行提供技术保障。(图8,表1,参36) 相似文献
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如何有效识别人工挖掘、机械挖掘和车辆经过等油气管道安全威胁事件,对基于相干瑞利的管道光纤安全预警系统至关重要。提出一种基于优化支持向量机的管道安全威胁事件识别方法,对管道光纤安全预警系统采集到的管道沿线振动信号进行分析,提取各频段的归一化能量与信号持续时间作为特征向量,利用人工蜂群算法对支持向量机的惩罚因子和核函数参数进行优化,采用优化后的支持向量机对特征进行分类。在港枣成品油管道开展安全试验,获得了90.7%的分类正确率,证明了该方法的有效性和工程应用价值。 相似文献
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油气管道状态监测是其安全运行的重要保障,目前国际上发展了包括非光纤型和基于光纤的多种监测技术,分为视频监控、基于电的声学传感、水听器技术、浮球、光纤传感等类型。非光纤型监测技术介绍了PIGPEN声学传感器系统、PipeGuard地下声学传感系统、A—GAS视频监测装置、ThreatScan卫星中继声学入侵探测系统、管内浮球法5种技术方法的工作原理和发展现状;基于光纤的监测技术介绍了澳大利亚FFT（FutureFibreTechnologies）公司管道入侵探测产品SecurePipe、英国QinetiQ公司安全监控产品OptaSense、英国FotechSolutions公司Helios分布式声学传感系统、瑞士Omnisens公司基于BOTDA技术的DiTEST测试仪的技术性能和应用案例。其中,光纤传感方法以其隐蔽性、经济性和安全性而具有独特的优势,具有较好的推广应用前景。（图8,表2,参12） 相似文献
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相关检测技术是为了取得某些物理量而利用自相关函数和互相关函数运算检测某种物理量的技术,可用于管道泄漏检测,特别是负压波泄漏检测和流量泄漏检测。结合相关函数的性质和原理,分析了其在管道泄漏检测中的应用原理,以及泄漏点定位的计算方法,提出了输油管道泄漏检测定位的方法:利用声波传感器检测由泄漏产生的声波振动信号,再利用相关技术确定不同传感器输出信号的延时,根据传感器的几何分布和声波传输速度,对泄漏点进行定位。采样时间和阈值的选取直接影响泄漏检测的灵敏度和可靠性,在进行相关函数计算之前需消除杂音,防止泄漏信号被屏蔽。现阶段该检测技术只适用于突发、快速泄漏的检测定位,不适用于工程中的缓慢泄漏。 相似文献
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《油气储运》2017,(11)
油气管道结构状态退化以及损伤缺陷的发生具有显著的时空分布不确定性。为了实时评估埋地管道的结构状态,提出一种基于分布式光纤传感器的埋地管道监测方案,建立了基于分布式监测数据的埋地管道结构状态的定量评估方法,并以某埋地燃气管道为例加以应用。结果表明:基于分布式光纤传感器的监测方案,可与埋地管道施工工艺无缝衔接,便于实际操作;分布式光纤传感器可以准确获得埋地管道弯曲应变与管体温度的时空演化行为,克服了常用点式传感器无法覆盖管道整体的局限;利用管道弯曲应变、管体温度的分布式监测数据,再辅以管道的材料、几何参数以及内压监测数据,可以实时、定量评估埋地管道的结构状态,从而为埋地管道全寿命周期结构状态的评估提供依据。 相似文献
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油气管道结构状态退化以及损伤缺陷的发生具有显著的时空分布不确定性。为了实时评估埋地管道的结构状态,提出一种基于分布式光纤传感器的埋地管道监测方案,建立了基于分布式监测数据的埋地管道结构状态的定量评估方法,并以某埋地燃气管道为例加以应用。结果表明:基于分布式光纤传感器的监测方案,可与埋地管道施工工艺无缝衔接,便于实际操作;分布式光纤传感器可以准确获得埋地管道弯曲应变与管体温度的时空演化行为,克服了常用点式传感器无法覆盖管道整体的局限;利用管道弯曲应变、管体温度的分布式监测数据,再辅以管道的材料、几何参数以及内压监测数据,可以实时、定量评估埋地管道的结构状态,从而为埋地管道全寿命周期结构状态的评估提供依据。 相似文献
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音波管道泄漏监测系统利用管道泄漏产生的音波信号进行泄漏报警定位。为了能够及时发现泄漏并准确定位,需要从管道的背景噪音中检测到音波信号的微弱瞬态变化以及音波传感器接收到信号瞬态变化的准确时刻。Hilbert-Huang变换作为一种时频分析算法,能够同时获得较高的频率分辨率和时间分辨率,利用该特性,选取兰成渝成品油管道进行模拟试验,使用Hilbert-Huang变换对泄漏音波信号进行处理,可以获得信号的时频分布图,分析信号每个时刻的频率特性,进而得到泄漏音波信号到达传感器的准确时刻,并据此计算泄漏点位置。 相似文献
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盐穴储气库腔体形态控制是制约储气库库容和实现储气库稳定运行的重要因素,控制阻溶剂界面位置是控制腔体形态的关键。为了改进现有控制方法监控成本高、不能实时测量等缺点,提出光纤式界面监测方法:使用新型光纤界面测试仪进行测量,利用分布式光纤测试技术,通过光缆中的电缆加热,由于卤水和垫层介质(一般用柴油、氮气)的比热容不同,光缆与周围介质进行热交换发生温度变化,根据温差即可判断介质界面位置。基于光纤式界面监测方法,研制了新型的分布式光纤界面测试仪,其具有操作简单、探测范围广、监测成本低、实时测量井下介质界面的优点。利用该技术可实现盐穴储气库的大规模反循环造腔,加快造腔速度,保障腔体安全。 相似文献
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分布式光纤传感器以温差和应变识别为基础,依靠长距离和连续监测在堤坝形变、渗漏监测上有优势。采用水平方向分层布设的光纤,研究堤坝轴线方向不同深度的变形情况;采用竖直方向的绕曲布设和水平方向的平铺布设方式,从两个方向进行堤坝温度的监测,有效地反映出堤坝内部温度场的分布和异常变化。通过室内局部模拟测试和室外堤坝模型试验表明,分布式光纤传感器用于堤坝隐患监测方面具有良好的效果和应用前景,埋设了分布式光纤传感器的堤坝模型为进一步的堤坝隐患预警判据研究提供了试验平台。 相似文献
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油气管道实施监测预警有助于保证管道的安全运行,最大限度地避免事故的发生。基于油气管道危害因素分析,提出对新建油气管道实施安全监测预警可以从源头做好风险防控和失效防护,并提高监测精度和预警效率。分析了光纤、声波、视频、音波等多种安全监测预警技术对新建油气管道风险防控的适用性、可行性、经济性,探讨了基于多元传感的新建油气管道全维度监测预警系统建设,提出有必要开展管道监测预警技术体系及规范建设,建立涵盖监测预警技术选择、监测预警系统设计、与管道工程建设配套施工、全维度监测运行、安全评价预警的综合标准体系和机制,并有效纳入完整性管理体系范畴。 相似文献