CN106287236A - 分布式油气管道泄漏监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种分布式油气管道泄漏监测系统，通过实时监测油气管道的温度变化来实现油气泄漏的在线监测。包括分布式光纤拉曼温度传感器(11)、传感光缆(12)、报警装置(13)、消防设备接口(14)和远程通信接口(15)。传感光缆(12)与油气管道一起沿管道敷设，同时与分布式光纤拉曼温度传感器(11)相连，由分布式光纤拉曼温度传感器实时测量油气管道各点的温度，发生油气泄漏时泄漏点的温度值会跟正常温度值存在明显的差值，当度差值超出系统设定的报警值时，系统启动报警装置(13)，发出声音和光信号报警，同时通过消防设备接口(14)启动消防设备，并通过远程通信接口(15)发出远程报警信号。从而为油气管道的正常运行提供安全保障。

Description

分布式油气管道泄漏监测系统

技术领域

本发明提供一种分布式油气管道泄漏监测系统，属于自动控制技术领域。尤其利用分布式光纤拉曼温度传感器及外围设备进行油气管道泄漏的监测，为油气管道的正常运行提供安全保障。具有良好的经济效益和社会效益。

技术背景

能源工业是国民经济的基础产业，也是技术密集型产业。我国能源生产量和消费量均已居世界前列，其中石油和天然气大约占能源消费总量的30％。与煤炭相比石油和天然气是相对清洁的能源，所以近几年油气能源得到了相对较快的发展。截至2013年10月，我国的油气管道总长度已达10.6万公里，预计2015年将达15万公里。

但是油气储运的安全形势一直较为严峻。频发的事故与不断上升的伤亡数字，也成为伴随着中国油气管道行业高速发展的阴影。中石油主管杂志《中国石油企业》刊文称，据不完全统计，自1995年至2012年，全国共发生各类管道安全事故1000多起。造成大量人员伤亡和巨额财产损失，引发重大的生态灾难的重、特大事故时有发生，这些事故严重影响了经济建设和社会稳定。

以最近发生的青岛“11.22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸事故为例，共造成62人遇难、136人受伤，数公里的道路和大量建筑被损毁，大量原油入海。除了经济损失无法估量外，造成的环境损害可能需要几十年的时间才能消除。而此次事故的最初原因仅仅是输油管道泄漏。

传统的油气管道泄漏检测方法，不管是人工巡线、内部检测，还是外部检测，都需要较长的响应时间，通常在1小时到一天之间。这样，即使发现了泄漏，但是也可能已经造成了较大的损失。所以急需一种高效、实时的油气管道泄漏在线检测装置，而分布式光纤温度传感器正是能胜任这一任务的设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式油气管道泄漏监测系统，拉曼散射传感系统可以在一根光纤上同时监测多点的温度，并可以利用光时域反射技术对温度场进行空间定位，定位精度可以达到1米。

分布式光纤拉曼温度传感器通过传感光纤光缆和参考光纤光缆上温度的高精度测量，对温度进行对比和分析，及时判断出温度异常点，即可能发生的油气泄漏点，从而对泄漏点进行定位；测量时间短，连续测量无盲区；快速响应无迟滞；反应灵敏精度高；精确寻址定位准。当温度超出设定值时发出本地的声、光报警信号，提醒值班人员注意；通过外围接口启动消防设备进行降温、灭火工作；还可以通过外围接口发射远程报警信号。

有益效果：一种分布式油气管道泄漏监测系统对管道温度变化的信号采集更快，反应更灵敏，对泄漏点的定位更精准，空间分辨率更高。其一根光纤上可同时监测多点的温度，并可以利用光时域反射技术对温度场进行空间定位。基于分布式光纤拉曼温度传感器的油气管道泄漏系统，温度测量时间短，连续测量无盲区；快速响应无迟滞；反应灵敏精度高；精确寻址定位准。大大减少因油气管道泄漏引发的火灾、爆炸等事故的可能性，在工业应用中有广大的应用前景，具有良好的经济和社会效益。

附图说明

图1一种分布式油气管道泄漏监测系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步描述。

参照图1，本发明公开的一种分布式油气管道泄漏监测系统，包括分布式光纤拉曼温度传感器(11)、传感光缆(12)、报警装置(13)、消防设备接口(14)和远程通信接口(15)。图例中，传感光缆(12)为加金属铠装的4芯光缆，其中两根传感光纤分别敷设于油气管道的上方和下方，用于实时感知油气管道周边的温度，另外两根传感光纤备用。传感光缆(12)同时与分布式光纤拉曼温度传感器(11)相连，由分布式光纤拉曼温度传感器实时测量油气管道各点的温度，每各30秒钟读取一次温度数值，每隔1米读取一个点。正常情况下，测得的温度值与环境温度一致；发生油气泄漏时，泄漏点的温度值会跟正常温度值存在明显的差值，当度差值超出系统设定的报警值时，系统启动报警装置(13)，发出声音和光信号报警。声音报警的强度达到120分贝以上，报警光信号为红色光闪烁5赫兹以上。在发出本地声光报警信号的同时，通过远程通信接口(15)发出远程报警信号，可以通过RJ-45接口发出电话报警信号，也可以通过10M/100Mb/s以太网接口发出网络报警信号。在紧急情况下通过消防设备接口(14)直接启动消防设备进行降温或灭火。

Claims (6)

1.一种分布式油气管道泄漏监测系统，通过实时监测油气管道的温度变化来实现油气泄漏的在线监测。包括分布式光纤拉曼温度传感器(11)、传感光缆(12)、报警装置(13)、消防设备接口(14)和远程通信接口(15)。分布式光纤拉曼温度传感器实时测量油气管道各点的温度，当发生油气泄漏时，泄漏点的温度值会跟正常温度值存在明显的差值，温度差值超出系统设定的报警值时，发出声、光报警和远程报警信号，并启动消防设备，为油气管道的正常运行提供安全保障。

2.根据权利要求1所述的一种分布式油气管道泄漏监测系统，其特征在于：所述分布式光纤拉曼温度传感器(11)的工作波长为1550纳米，测量距离为30公里，测温通道数可扩展至16个。

3.根据权利要求1所述的一种分布式油气管道泄漏监测系统，其特征在于：所述传感光缆(12)是4芯金属铠装光纤光缆，单根光纤满足ITU-T G.652标准。

4.根据权利要求1所述的一种分布式油气管道泄漏监测系统，其特征在于：所述报警装置(13)是喇叭功率大于120分贝、声音频率为800HZ和红色闪光的声光报警装置。

5.根据权利要求1所述的一种分布式油气管道泄漏监测系统，其特征在于：所述消防设备接口(14)是连接分布式光纤拉曼温度传感器和外围消防设备的接口，满足MOTOBUS总线协议或RS485总线协议。

6.根据权利要求1所述的一种分布式油气管道泄漏监测系统，其特征在于：所述远程通信接口(15)是通过现有通信网络提供远程报警信号的接口，包括RJ-45和10M/100Mb/s通讯接口。