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油气管道智能监控及调度系统的特点及方案设计

发布时间:2021-04-11 13:23

  石油天然气管道的增加大幅提升了输配效率,但面对越来越长的输配管道,如何有效地实施,遏制打孔盗油、盗气及破坏管道设施等不法行为,成为各主管单位必须解决的难题。

  油田的采油井、输油管道和储油罐大都分布在野外,长期以来,巡视员或维修工的定期巡查是不可或缺的。但是近年来输油管道的打孔盗油现象非常严重,特别是在一些打孔盗油“重灾区”,不法分子采取反跟踪的办法,利用手机、步话机等先进的通讯工具传递信息。企业的巡线人员前脚走,不法分子后脚就开始大肆打孔盗油,且打孔盗油技术十分“熟练”,十几分钟内就能完成打孔、装阀门、放油,等巡线人员发现情况返回时,不法分子早已逃之夭夭。因此采用经济合理的方案布置24小时全天候的输油管道监控系统才能够对于打孔盗油现象给与有效的技术支持,从而减少损失。

  输油管道的空间跨度很大,一般来讲,都要绵延成百上千公里。由于管道监控装置要布置在较大的空间跨度上,所以数据的传输必须满足这一空间要求。可考虑采用无线数据传输与网络传输相结合的方式。

  由于输油管道一般都是露天布置,所以要求监控设备必须适合野外工作,具有较高的稳定性。

  需要采集输油管道各个参数采集点的多种参数,比如压力、流量、温度等,数据返回监控中心便于进行综合分析。

  传统的远程监控系统是采用传统的闭路电视监控或传统电子仪器进行远程监控,误差较大,效率也比较低,管理人员需要监视太多的视频画面,远远超出人的接受能力,导致实际监控效果低下。实验结果表明,在盯着视频画面仅仅22分钟之后,人眼将对视频画面里95%以上的活动信息视而不见。

  油气管道智能监控及调度一体化解决方案基于智能管理平台,由智能视频监控、应急指挥调度、光纤光栅传感报警等多种子系统组成。经过对油气管道行业应用进行了深入研究,针对目前大规模联网监控和多业务融合管理的需求,将电信领域“多媒体子系统”的先进理念引入油气管道智能监控调度解决方案,实现了系统中异构网络的融合与多业务的融合。

  智能监控及调度系统是利用先进的监控和应急技术,例如高清、智能、应急通信、音视频联动等技术,构建一套全面防范、重点加强、资源共享的安防系统,有效加强对油气管道安全防范的管理,直观及时的反映重要地点的现场情况,增强安全保障和应急处置措施,是成为现阶段油气管道建立现代化管理系统的重要选择。

  该智能监控及调度系统主要实现三项功能:第一,实现远程一体化视频监控,监控中心通过系统可以实时查看所有监控点的现场情况及采集点相关实时参数;第二,实现监控中心与各站点的双向可视化沟通,提高了办公效率;第三,进一步提高了事故预防和事故应急处理能力。

  在加强传统监控报警功能的同时,需要拓展其他功能建设,如:可燃物泄露监测功能,储油区环境监测功能,油罐油温油压监测功能,烟雾、遗留物、越界闯入等智能视频分析功能,并能与视频图像实现联动报警。

  油气管道监控系统作为安全防范系统的重要手段不仅仅体现在它可以为监控中心本身提供现场图像以及取证的录像数据,此外,更要资源共享,把自身的监控报警系统与其它行政管理单位如公安局、安监局、环保局、消防等单位共享,只有这样才能确保多单位互相协同作战的能力。所以,综合联网监控平台是油气管线监控报警的一项重要举措。

  提供与地理信息系统(GIS)的接口,实现通过电子地图(GIS),直观地调看监控图像、设置监控点位置、制定报警联动策略。

  具有动态标识功能,可对电子地图上的监控点进行属性关联显示,实现一点一表,显示设备档案。

  在电子地图上划定区域,系统自动标识该区域内的前端监控点,可直观地调用监控点视频。

  传输网络可以是专网、公共通信网络,也可以是专门为油气管道监控报警联网系统建设的独立网络;传输方式可以采用有线方式、也可以采用无线传输,或者是有线/无线混合传输;在建设方式上可以采用自建的方式,也可以采取租用电信运营商传输网络的形式。

  油气管道监控报警联网难点和核心问题是管理平台,由于安防系统一个突出的问题是没有统一的行业标准,需要管理平台能够对已建、新建的系统进行统一管理,兼容更多主流产品,在一个平台上集中管理所有设备。要求是一个面向多业务应用,全数字化、智能化、基于网络和高度集中管理的平台。

  面对管道监控综合安防监控的集中管理,单纯的硬盘录像机存储方式已经不再适用,存储架构体系也无法满足大量音视频数据的存储;可以使用混合型存储三种方式,混合型存储将分布式存储和集中式存储的方式进行结合,以分布式存储作为基础,同时在总监控中心设置IPSAN存储设备进行集中存储。

  系统设计在各个站点安装喇叭和报警按钮。当有事件发生时,管理人员可以随时启动警报及告警,通知人群疏散,同时向公安局、消防单位以及主管单位报警,发出求救信息,所有动作,同步完成。

  建设应急通信指挥调度系统,建设IP电话与模拟电话(座机、手机)互为备份的通信系统,并预留集群、卫星等通讯接口。充分做到平战结合,平时可用于日常通信、召开视频会议等有效节约相应花费,当发生危险事故时,可启用应急程序保障通讯链路。应急通信指挥调度系统可与相关应急预案实现有效联动。

  ·安全状况分析与预警:对获取的现场信息(包括参数与视频)进行安全状况分析,并进行实时预警;

  ·报警设置、显示与查询:对各类监控参数分别设置不同的预警阈值和报警阈值,并可对各报警事件采用最新报警在最上面显示的方式进行显示与查询;

  ·历史数据查询与管理:以曲线的形式显示各监测参数随时间的变化曲线,同时对最大值、最小值及平均值等进行显示;

  ·数据综合报表与显示:对实时监测参数和历史监测参数等以数据报表的形式查询与显示;

  ·紧急事件报警:当发生事故或抢劫等紧急事件时,按下紧急报警设备发出报警,同时通过网络把报警信号传到远程监控中心或110接警中心。

  ·远程监控信息和报警信息实时获取与响应:对现场监控信息及报警信息实时获取,并进行声光报警响应;

  ·现场状况实时监控:对设备运行情况以及周边情况等重要状况实时监视与控制;

  ·安全状况分析与预警:对获取的现场信息(包括传感器参数与视频智能分析)进行安全状况分析,并进行实时预警;

  ·事故应急预案管理与联动:提供各类油品的理化特性和应急预案处置措施,并可与应急通信系统有效联动,确保预案一旦启动,将会自动通过短信、电话等多种方式通知相关领导、专家及救援人员,保证应急救援高效快速。

  通过建设智能监控及调度系统,能够有效解决目前油气管道空间跨度很大,安全保障及工作管理难度大等问题。对设备运行情况以及工作情况进行实时监视和记录,能够加快应急反应速度,有效提高安全状况及管理效率。

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