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PIPEGUARD R2.0管线实时监控与泄漏定位系统

PIPEGUARD R2.0管线实时监控与泄漏定位系统

2007/7/17 9:34:00
一、系统概述 管道输送具有成本低、节省能源、安全性高等优点。它即能输送气体、液体,也能输送固体。因此,管道输送在工业、农业、国防等各业中得到广泛应用。以油气输送管道为例,目前全世界大型输送管道总长已超过200万公里,并且以每年4-5万公里的速度递增。随着管线的增多、管龄的增长,以及不可避免的腐蚀、磨损等自然或人为损坏等原因,使管道泄漏等事故频频发生,造成了国家财产的巨大损失和环境的污染。因此人们希望借助先进的检测手段及时发现泄漏点,并计算出泄漏量的大小,以便及时采取措施对管道进行维护管理,避免或减少事故的发生,保证管道的安全运行。针对这一问题,我公司研制了PIPEGUARDR管线实时监控与防盗系统,系统采用智能采集模块采集压力、温度、流量等管线运行参数,软件运用小波分析函数、神经网络模型来分析管线实时运行参数,对管线进行实时监控。PIPEGUARDR系统是整个管线自动化系统中的重要组成部分。系统不仅是一个适用而可靠的系统,更是一个兼具开放性、灵活性和较大可扩充性的先进系统。其更具有支持TCP/IP协议、分析能力强大、结构配置多样化、运行稳定、可靠、人机对话界面优化、价格合理等优异特点。 二、设计原理 目前,用于管线泄漏检测的技术有很多种,方法不尽相同,达到的效果也不一样。我们通过对各种方法比较试验,PIPEGUARDR输油管线实时监控与防盗系统采用负压波法与输差检漏法相耦合进行泄漏的检测,该方法结构简单,安装方便,使用安全。通过这两种方法可以准确判断出是否有盗油现象并准确定位出盗油点,并能有效的减少误报现象。 管线在正常运行时,两端的温度、压力、流量等参数是相对稳定的。而当管线中间某点发生泄漏时,整条管线的运行参数平衡会被破坏,泄漏点会产生压降和流量损失,在管线的两端也会产生压降和流量波动。 1、 输差检漏法 输差检漏法主要是根据油气储运理论中管线的输入量之和等于管线的输出量之和的原理。但实际上,进出口瞬时流量一般是不平衡的,影响这一不平衡的原因有多方面:如流体有微小可压缩性;温度对流体体积的影响,管线两端的温差会导致两端流量出现较大的差别;流量计本身存在一定的系统计量误差等。但在正常情况下,这几方面因素所导致的输差是比较稳定的。如果出现输差的稳定状态被破坏,比如出现输差较大的上升,就可以大致断定管线有异常情况发生。我们采用实时监视输差的方法来判断管线是否有泄漏现象发生。 2、负压波法 根据流体力学理论,当管线发生泄漏时,由于管道内外的压差,泄漏点会产生一个负的压力变化即负压波,负压波通过一定的波速沿管道向两端传播,本系统就是根据两个端点采集到的压力变化的时间差Dt,来确定泄漏点的位置。 三、PIPEGUARDR2.0系统介绍 PIPEGUARDR2.0系统包括硬件部分和软件部分。系统总体结构示意图如下:
(一)硬件部分:系统主要有现场数据采集传感器、数据采集分析系统—信号处理器SP、数据通讯系统、数据处理系统。 l 现场数据采集传感器:放置在首末站站内的接收管线压力、流量、温度等信号的高精度防爆变送器。 l 信号处理器SP2.0:完成现场信号的采集、滤波和降噪等预处理并进行一定时间的存储,保证网络中断时的数据不会丢失。采集器内嵌GPS系统同步各采集站时钟,确保各站点分析处理数据的同时性。采集器采用优化的、小型的、堆栈式结构的工业控制总线系统,具有功耗低、抗震性好、扩展性强、运算速度高等特点。性能指标如下: Ø 32位CPU,主频100MHz, 带硬件 Watch Dog 处理。 Ø 使用电压为外接 AC220V,内部为开关稳压电源。 Ø 通讯接口:2个标准RS232接口, 1个标准以太网接口。 Ø 6路开关量输入(带LED指示灯,5-24V/5-10mA)。  Ø 12路模拟量输入(4~20Ma/1~5V),16位AD转换精度。 Ø 6路脉冲量输入。 Ø 工作温度:-40~70°C。 Ø 采用ModBus总线协议,可接PLC和其它RTU模块。 Ø 可下载用户功能程序。 Ø 由于智能信号处理器功能强大,带有CPU并且有多种通讯接口,所以可以单独放在站点使用,也可以同工控机(安装防盗监控系统客户端软件)配合使用。 l 数据通讯系统:系统提供标准的以太网络接口,可以通过有线网、ADSL网络、无线扩频、GPRS/CDMA等方式传输数据。 l 数据处理系统:即工业控制计算机,完成数据处理,参数设置、报警显示等。 (二)软件部分:智能诊断系统SDS(Smart Diagnosis System),通过输差检漏法和负压波法的耦合,克服了两种方法单独使用时的弊端,从而形成一种新的管道检测、定位系统;多尺度小波变换算法的加入,提高了系统的检测速度与抗干扰能,并使系统可检测的最小泄漏量进一步降低,同时采用先进的智能辨识算法,使系统具有在线自学习功能,提高了系统的容错性和精度。 PIPEGUARDR 2.0软件系统在32位多任务环境中运行,系统软件本身是真正的32位应用程序。PIPEGUARDR 2.0软件系统的操作员站可以在微软Windows NT或Windows 9x/2000平台运行。 PIPEGUARDR 2.0与我们所提供的专用信号处理器SP2.0进行数据交换,读出、操作和分析系统所有的数据。 PIPEGUARDR 2.0系统提供一个完善的实时数据库。该数据库能够由用户在不需要任何程序编制的情况下进行组态,同时操作人员可以在不影响系统运行的情况下对参数进行在线修改。该组态过程不需要任何编程、编辑或链接,也不需关闭或重新启动系统。另外,组态不影响历史数据的处理。 四、PIPEGUARDR2.0系统功能 l 对管线所有数据及现场其它工艺数据集中实时显示,可以通过曲线和数据两种方式分别完成。 l 对于每条管线,单独显示其数据、曲线,可以人为手动切换需要显示的管线画面,也可以设置程序按照一定时间间隔交替显示每条管线数据,当某条管线有报警时,系统自动切换到该条曲线的画面。 l 可以迅速对管线泄漏与盗油事故进行报警并精确定位,准确计算泄漏或盗油的漏失量,形成报警记录列表。 l 对管线输量进行实时标体转换计算,并按照一个小时进行标体流量盘库,可以生成小时、班、日、月、年盘库报表。 l 对管线实时监控,防止管线超压、低温等危险情况发生,达到防凝目的,提高了安全生产能力。 l 大型数据库可以使数据永久存储,便于日后查询分析。 l 系统运行可靠,性能稳定,界面友好,操作方便。 l 系统声光报警,电子地图显示报警的具体信息和报警点的具体位置。 l 系统软件留有对外通讯接口,可以将所有数据和其它系统共享,同时如果需要,我们可以配套提供服务器的WWW发布功能,即所有数据和信息进行网络发布,用户可以根据权限不同在局域网上浏览到相应数据。 l 该系统支持最大到六级操作员级别以允许从操作人员、系统维护人员到企业设备经理对系统不同权限的操作。每个操作员都被授予一个口令和相应的档案,该档案应包括: Ø 操作员级别(1-6) Ø 操作员标志 Ø 独一无二的口令 操作员执行的任何操作都将根据其标志记录在事件数据库中。根据操作员的不同控制级别,该操作员可以对相应的点实施控制操作。 l 系统提供在线的HELP文件来帮助指导操作人员。 l 打印和数据的导出,系统提供数据、曲线、报表的打印功能。对于关键数据,系统提供数据导出功能,进行永久备份。 五、系统主要技术指标 l 定位精度:±300米 l 反应速度:在泄漏发生以后的100秒内,系统可以报警并定位 l 最小漏失量:系统可分辨的最小泄漏量为30L/分 l 报警准确率:90%以上 l 漏失量计算误差:±5% l 盘库计量误差:±0.5% 六、公司优势及系统业绩 山东新大通石油环保科技股份有限公司拥有一只实力强大的研发队伍,多年来一直立足于油田现场,长期服务于油田行业,从油田现场获取大量的第一手的数据资料,完善的建立了各种类型大量的数据库,系统利用各种类型的数据库,在实验室内进行多层次、长时效的模拟试验,使得系统能够很好的适合油田站库和管线运行的实际工况。 公司已经推出多种配置的专门应用于管线监控领域的系统,并不断降低产品成本;为用户提供从单条管线到整个管网监控的整体解决方案,由受过严格培训并具有丰富实际经验的技术人员为客户提供专业而周到的服务。我们不断培训和提高我们的技术人员,以保证您能享受到行业内最佳的服务,我们的服务人员具有调试、维护的丰富经验,并且提供优越的软件支持。所以您完全不用担心,您将从我们这里获得高质量的服务! PIPEGUARDR系统已成功地运行于国内13个项目中。我们的服务和承诺也使得我们与客户的合作伙伴关系更加可靠和持久。 主要的项目有: 胜利油田河口陈首线 胜利油田河口外输线 胜利油田东辛辛三永一线 胜利油田孤东外输线 胜利油田河口渤首线 中原油田集输二厂线 胜利油田河口埕首线 胜利油田河口大丁线 中原油田集输三厂线 胜利油田河口丁义线 胜利油田河口义首线 胜利油田东辛外输线 胜利油田河口飞埕线
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