油气管道监测预警应用

以光波为载体，光纤为媒介，“感知”和“传输”外界测量信号的新型传感技术

朴牛HiFi-DAS分布式光纤声波传感系统利用油气长输管线同沟敷设的普通单模通信光缆中的一路光纤作为前端传感器，可以实时获得光缆沿线任意位置周围的振动波形的频率、幅度和相位信息，通过识别具体的事件类型（如：管道泄漏、清管器跟追、机械挖掘、车辆行驶、人工挖掘等)，精确定位并发出报警，实现整条管线的在线实时监测和安全预警。

一、解决方案

图1：各类事件产生的不同波形

图2：系统架构图

二、应用范围

• 1、管道遭受第三方破坏在线实时监测及预警：系统以先进的分布式声波传感、智能分析为技术手段，利用伴管敷设的单模通信光缆一芯作为前端传感器，可以实时获得光缆附近土壤的声音、振动频率，幅度和相位信息，结合独有的数据库和深度学习算法，进行数据分析处理和智能威胁策略分析，并实现GIS精确定位。功能包括：违规施工、人工挖掘、管道泄漏、车辆行驶检测、破坏光缆检测、地质灾害监测预警等

图3：油气管道第三方入侵破坏实时监测

• 2、管道泄漏在线监测：解决管道制造安装缺陷或老化腐蚀产生的泄漏监测问题。

图4：油气管道泄漏实时监测

• 3、地表负载：如建筑或车流占压监测。

图5：油气管道受建筑或车流占压监测

• 4、通球作业追踪监测：通过DAS系统实施采集管道表面的振动和声音信号数据，获得清管球的位置信息

• 5、管道周围地质灾害的在线监测
  • 地壳内部运动导致的地质灾害，包括地震， 地石坍塌、沉降、地裂；
  • 外部环境导致的地质灾害，包括滑坡、泥石流、洪水冲蚀、风蚀；
  • 特殊土体所导致的地质灾害。

图6：油气管道周围地址灾害监测

三、技术优势

1）测量精准：检出率100%，有效报警率>97%,测量稳定可靠，误报率低，振动连续分布式测量，无测量盲区；

2）超长距离：开路50km，闭环100km；

3）本质安全：可在易燃易爆环境下长期工作，光信号传输、抗电磁干扰、完全电绝缘；

4）准确定位：可以准确定位事故发生的地点，并可多事件同时探测并准确定位；

5）响应速度：响应速度快，1s时间内可报警；

6）寿命长：纤寿命可达30年，可长年累月实时监测管道安全，后期维护成本低；

7）全光纤：光纤集传感与传输为一体；

8）界面可视化：友好的用户软件，提供可视化界面，系统可根据入侵源特征进行振动图像识别，实现机械挖掘、打孔盗油、人工挖掘、车辆通过等不同振动源的识别。

图7：系统技术优势

四、软件特点