RU73992U1 - MASKABLE MONITORING SYSTEM FOR THE CONDITION OF UNDERGROUND MAIN PIPELINES - Google Patents

MASKABLE MONITORING SYSTEM FOR THE CONDITION OF UNDERGROUND MAIN PIPELINES Download PDF

Info

Publication number
RU73992U1
RU73992U1 RU2008105951/22U RU2008105951U RU73992U1 RU 73992 U1 RU73992 U1 RU 73992U1 RU 2008105951/22 U RU2008105951/22 U RU 2008105951/22U RU 2008105951 U RU2008105951 U RU 2008105951U RU 73992 U1 RU73992 U1 RU 73992U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
zone
underground
cable
magnetometric
Prior art date
Application number
RU2008105951/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Сергеевич Максимов
Сергей Леонидович Федяев
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственный Комплекс "Дедал"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственный Комплекс "Дедал" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственный Комплекс "Дедал"
Priority to RU2008105951/22U priority Critical patent/RU73992U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU73992U1 publication Critical patent/RU73992U1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Маскируемая система мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов предназначена для обнаружения, распознавания и регистрации несанкционированного доступа к подземным магистральным газопроводам, нефтепроводам и нефтепродуктопроводам. Зона охраны системы разделена на отдельные участки, которые соединены с компьютером АРМ оператора системы магистральным кабелем. Участки зоны охраны содержат два магнитометрических и одно вибрационное средства обнаружения.A masked underground monitoring system for underground pipelines is designed to detect, recognize and record unauthorized access to underground pipelines, oil pipelines and oil pipelines. The security zone of the system is divided into separate sections that are connected to the computer of the operator’s workstation by a trunk cable. The areas of the protection zone contain two magnetometric and one vibration detection means.

Магнитометрические средства обнаружения расположены под землей, с двух сторон трубопровода, на границах его зоны размещения, и формируют объемные зоны обнаружения на подступах к зоне размещения трубопровода.Magnetometric detection tools are located underground, on two sides of the pipeline, at the borders of its placement zone, and form volumetric detection zones at the approaches to the pipeline placement zone.

Магнитометрические средства обнаружения позволяют выделить, из всех нарушителей зоны размещения трубопровода, автотранспорт и людей с металлическими предметами, которые потенциально могут осуществить несанкционированный доступ к трубопроводу и определить направление их перемещения. Обнаружение попытки несанкционированного доступа к трубопроводу на ранней стадии вторжения, до начала земляных работ, обеспечивается за счет расположения магнитометрических средств обнаружения на подступах к зоне размещения трубопровода.Magnetometric detection tools make it possible to identify, from all violators of the pipeline placement zone, vehicles and people with metal objects that could potentially carry out unauthorized access to the pipeline and determine the direction of their movement. Detection of attempts to unauthorized access to the pipeline at an early stage of the invasion, before the start of excavation, is provided by the location of magnetometric detection tools on the approaches to the zone of the pipeline.

Вибрационное средство обнаружения содержит два сенсорных кабеля, бронированные стальными лентами, которые размещены под землей, с двух сторон от трубопровода, и формируют зону обнаружения над трубопроводом. Вибрационное средство обнаружения регистрирует попытки вскрыть грунт рядом с трубопроводом, с помощью ручного инструмента или технических средств.The vibration detection means comprises two sensor cables armored with steel tapes that are located underground, on both sides of the pipeline, and form a detection zone above the pipeline. Vibratory detection means records attempts to open the ground near a pipeline using a hand tool or hardware.

Наличие в системе средств обнаружения, основанных на разных принципах действия, возможность обнаружения нарушителей на ранней стадии вторжения с выделением из их числа потенциальных нарушителей и определением направления их перемещения, позволяют существенно уменьшить число ложных тревог.The presence in the system of detection tools based on different principles of action, the ability to detect intruders at an early stage of the invasion, identifying potential offenders from their number and determining the direction of their movement, can significantly reduce the number of false alarms.

Description

Предлагаемое изобретение относится к техническим средствам мониторинга состояния магистральных трубопроводов, в частности к системам мониторинга состояния подземных магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, и может быть использовано для обнаружения, распознавания и регистрации несанкционированного доступа к трубопроводам.The present invention relates to technical means for monitoring the status of trunk pipelines, in particular to systems for monitoring the status of underground trunk gas pipelines, oil pipelines and oil product pipelines, and can be used to detect, recognize and record unauthorized access to pipelines.

Известно техническое средство охраны подземных нефтяных трубопроводов - система «PipeGuard» израильской компании «Magal», которая содержит совокупность автономных сенсорных модулей, монтируемых на глубине (50...80) см под поверхностью земли (Журнал «МИР И БЕЗОПАСНОСТЬ» №6 (56)ноябрь-декабрь 2004. Статья «Технологии охраны периметров: новые применения». Издательский центр ООО «Витязь-М»). Каждый сенсорный блок содержит 4 геофонных сейсмических датчика, их сигналы обрабатываются местным анализатором, который также находится под землей. В одном корпусе с анализатором помещается радиочастотный приемопередатчик сигналов тревоги и батареи питания. Геофонные датчики располагаются вдоль линии, перпендикулярной оси трубопровода. Примененный метод когерентной обработки сигналов индивидуальных геофонов позволил обеспечить диаграмму чувствительности сенсорного модуля в виде двух узких лепестков, ориентированных вдоль линии трубопровода. Протяженность чувствительной зоны сенсорного модуля - до 150 м в обоих направлениях. Это позволяет располагать сенсорные блоки на расстояниях около 300 м друг от друга. Сигналы тревоги от отдельного модуля по радиоканалу передаются на два соседних модуля, а те, в свою очередь, последовательно передают их дальше, до There is a well-known technical tool for protecting underground oil pipelines - the PipeGuard system of the Israeli company Magal, which contains a set of autonomous sensor modules mounted at a depth (50 ... 80) cm below the earth's surface (Peace and Security Magazine No. 6 (56 ) November-December 2004. The article "Technologies for perimeter protection: new applications. Publishing Center LLC" Vityaz-M "). Each sensor unit contains 4 geophonic seismic sensors, their signals are processed by a local analyzer, which is also underground. In the same housing as the analyzer, an RF transceiver for alarms and batteries is placed. Geophonic sensors are located along a line perpendicular to the axis of the pipeline. The applied method of coherent signal processing of individual geophones allowed us to provide a sensitivity diagram of the sensor module in the form of two narrow petals oriented along the pipeline line. The length of the sensitive area of the sensor module is up to 150 m in both directions. This allows you to place the sensor blocks at distances of about 300 m from each other. Alarms from a separate module are transmitted over the air to two neighboring modules, and they, in turn, sequentially transmit them further, to

ближайшей региональной станции контроля и управления, которые располагаются на расстояниях до 20 км друг от друга.the nearest regional monitoring and control station, which are located at distances up to 20 km from each other.

Система «PipeGuard» распознает сейсмические сигналы, которые характерны для попыток вторжения в подземный трубопровод - вскрытия земли с помощью лопаты, мотыги, бурильной установки и т.п. Система не реагирует на "нетревожные" факторы, такие как движение людей, транспорта, атмосферные осадки. Анализатор обучается распознаванию реальных сигналов вторжения непосредственно на месте установки и позволяет не только классифицировать тип вторжения, но и определять вероятность совпадения регистрируемых сигналов с типовыми образами, хранящимися в банке данных каждой системы.The PipeGuard system recognizes seismic signals that are characteristic of attempts to intrude into an underground pipeline - opening the earth with a shovel, hoe, drill rig, etc. The system does not respond to "non-disturbing" factors, such as the movement of people, vehicles, precipitation. The analyzer is trained to recognize real intrusion signals directly at the installation site and allows not only to classify the type of intrusion, but also to determine the probability of coincidence of recorded signals with typical images stored in the data bank of each system.

В устройстве автотестирования системы «PipeGuard» используется входящий в состав модуля источник импульсных акустических сигналов, которые регистрируются геофонами данного модуля. Автотестирование позволяет не только контролировать работоспособность сенсорного модуля, но также периодически измерять скорость распространения сейсмических сигналов, которая в значительной степени зависит от параметров почвы в данный момент (плотности, температуры, влажности и др.). Результаты автотестирования учитываются анализатором при обработке сигналов и обеспечивают надежность распознавания и классификации сигналов, а также позволяют определить угловую координату точки вторжения. Сенсорный модуль «PipeGuard» питается от специально разработанных литиевых батарей большой емкости. Ресурс комплекта батарей составляет не менее одного года.The PipeGuard system self-testing device uses the source of pulsed acoustic signals that are part of the module, which are recorded by the geophones of this module. Autotesting allows not only monitoring the operability of the sensor module, but also periodically measuring the propagation speed of seismic signals, which largely depends on the soil parameters at the moment (density, temperature, humidity, etc.). Autotesting results are taken into account by the analyzer during signal processing and ensure the reliability of signal recognition and classification, as well as determine the angular coordinate of the invasion point. The PipeGuard Touch Module is powered by specially designed high capacity lithium batteries. The battery life is at least one year.

Геофонная система компании «Magal» позволяет отказаться от прокладки кабелей и обеспечивает локализацию вторжения с приемлемой точностью - 300 м.The Magal geophonic system eliminates the need for cabling and provides localization of intrusion with an acceptable accuracy of 300 m.

Признаки аналога, совпадающие с признаками предлагаемого изобретения:Signs of an analogue that match the features of the invention:

1. Распознаются сигналы, которые характерны для попыток вторжения в подземный трубопровод - вскрытия земли с помощью лопаты, мотыги, бурильной установки и т.п.1. Signals that are characteristic of attempts to intrude into an underground pipeline — digging the ground with a shovel, hoe, drill rig, etc., are recognized.

2. Система не реагирует на атмосферные осадки.2. The system does not respond to precipitation.

3. Чувствительные элементы монтируются под поверхностью земли.3. Sensitive elements are mounted below the ground.

Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:

1. Для передачи сигналов тревоги используется радиоканал, что снижает надежность работы системы в условиях воздействия промышленных и радиопомех, линий электропередач, гроз, и может привести к полному отказу модулей системы при использовании злоумышленниками средств радиопротиводействия.1. A radio channel is used to transmit alarms, which reduces the reliability of the system under the influence of industrial and radio interference, power lines, thunderstorms, and can lead to a complete failure of the system modules when intruders use radio countermeasures.

2. Сигналы тревоги передаются последовательно, через соседние модули, что может привести к частичной или полной потере информации в системе при выходе из строя аппаратуры только одного электронного блока или автономного источника питания, умышленной или случайной поломке антенны приемопередатчика.2. Alarms are transmitted sequentially, through adjacent modules, which can lead to partial or complete loss of information in the system in case of failure of the equipment of only one electronic unit or autonomous power source, intentional or accidental breakdown of the antenna of the transceiver.

3. Антенна приемопередатчика располагается над поверхностью земли, что демаскирует электронный блок с местным анализатором и тем самым создает идеальные условия для его хищения или преднамеренного вывода из строя. Кроме того, расположение антенны приемопередатчика практически на уровне земли исключает возможность использования данной системы на трассах трубопроводов, расположенных на протяженных заболоченных пространствах или подверженных воздействию паводковых вод, а также покрытых глубоким снегом.3. The antenna of the transceiver is located above the surface of the earth, which unmasks the electronic unit with the local analyzer and thereby creates ideal conditions for its theft or deliberate failure. In addition, the location of the antenna of the transceiver practically at ground level eliminates the possibility of using this system on pipelines located on long wetlands or exposed to flood waters, as well as covered with deep snow.

4. Данное устройство не обнаруживает перемещение автотранспорта и людей, имеющих при себе металлические предметы, на границе зоны размещения трубопровода, что исключает возможность обнаружения попытки несанкционированного доступа к трубопроводу на ранней стадии вторжения, до начала земляных работ, и ставит оператора системы перед фактом непосредственного вторжения, не давая ему возможности объективно оценить сложившуюся ситуацию, с учетом динамики ее развития, для принятия адекватных мер по пресечению несанкционированных действий.4. This device does not detect the movement of vehicles and people carrying metal objects at the border of the pipeline placement zone, which excludes the possibility of detecting attempts of unauthorized access to the pipeline at an early stage of the invasion, before the start of excavation, and puts the system operator in front of the fact of a direct invasion without giving him the opportunity to objectively assess the current situation, taking into account the dynamics of its development, to take adequate measures to curb unauthorized actions.

5. Обучение анализаторов распознаванию реальных сигналов вторжения осуществляется непосредственно на месте их установки, что существенно увеличивает трудоемкость работ при подготовке системы к использованию, 5. Training of analyzers to recognize real intrusion signals is carried out directly at the place of their installation, which significantly increases the complexity of the work in preparing the system for use,

учитывая их большое количество и расположение трубопроводов в труднодоступных, неосвоенных регионах.given their large number and location of pipelines in remote, undeveloped regions.

6. Электропитание сенсорных модулей осуществляется от автономных источников питания (литиевых батарей), что требует постоянного контроля их состояния и их замены при выходе их из строя, или по истечении срока их годности, и соответственно увеличивает затраты на обслуживание системы.6. Power supply of the sensor modules is carried out from autonomous power sources (lithium batteries), which requires constant monitoring of their condition and their replacement when they fail, or after the expiration date, and accordingly increases the cost of maintaining the system.

В качестве прототипа выбрана система «SecurePipe» австралийской компании «Future Fibre Technologies» (FFT), состоящая из сенсорного кабеля, размещаемого над трубопроводом, на глубине (30...90) см под землей, начального модуля, оконечного модуля, контроллера Secure Pipe, промышленного компьютера и соединительного кабеля (Журнал «МИР И БЕЗОПАСНОСТЬ» №6 (56)ноябрь - декабрь 2004. Статья «Технологии охраны периметров: новые применения». Издательский центр ООО «Витязь-М»). Сенсорный кабель соответствует военным спецификациям для «тактического» применения, т.е. для подземной прокладки без дополнительной механической защиты. Кабель отличается высокой прочностью: допустимые кратковременные нагрузки на разрыв составляют от 160 до 480 кг. Ширина чувствительной зоны сенсорного кабеля составляет примерно 6 метров.The SecurePipe system of the Australian company Future Fiber Technologies (FFT), consisting of a sensor cable located above the pipeline at a depth of (30 ... 90) cm underground, an initial module, an end module, and a Secure Pipe controller, was chosen as a prototype , industrial computer and connecting cable (Peace and Security Magazine No. 6 (56) November – December 2004. Article “Perimeter Protection Technologies: New Applications. Publishing Center LLC Vityaz-M”). The sensor cable meets military specifications for “tactical” applications, i.e. for underground installation without additional mechanical protection. The cable is characterized by high strength: permissible short-term tensile loads are from 160 to 480 kg. The width of the sensitive area of the sensor cable is approximately 6 meters.

Под воздействием механических вибраций сенсорный кабель дает отклик в диапазоне частот от 1 Гц до 1 МГц. Для практических целей в системе используется полоса 200 Гц - 10 кГц.Under the influence of mechanical vibrations, the sensor cable gives a response in the frequency range from 1 Hz to 1 MHz. For practical purposes, the system uses a band of 200 Hz - 10 kHz.

Технология компании FFT построена на принципе обнаружения микронапряжений в оптическом волокне. В состав сенсорного кабеля входят два чувствительных волокна: в них подается излучение от полупроводникового лазера, работающего в непрерывном режиме. В начальном модуле излучение расщепляется на два пучка, которые подаются на оба волокна. В оконечном модуле происходит интерференция обоих лучей, т.е. оптическая система представляет собой двухлучевой интерферометр. Если оба плеча системы находятся в невозмущенном состоянии, то интерференционная картинка на оконечном модуле остается неизменной. При деформациях или вибрациях FFT technology is based on the principle of detecting microstresses in an optical fiber. The sensor cable consists of two sensitive fibers: they are fed by radiation from a semiconductor laser operating in a continuous mode. In the initial module, the radiation is split into two beams, which are fed to both fibers. In the terminal module, interference of both beams occurs, i.e. The optical system is a two-beam interferometer. If both arms of the system are in an unperturbed state, then the interference pattern on the terminal module remains unchanged. In case of deformation or vibration

кабеля оптическая разность хода в чувствительных волокнах (плечах интерферометра) изменяется, и оконечный модуль регистрирует переменную составляющую сигнала, передавая ее на анализатор. В качестве источника света используется полупроводниковый лазер с выходной мощностью (12...50) мВт, работающий на длине волны 1,31 или 1,55 мкм. Высокая мощность излучения и малые потери в сенсорном кабеле позволяют увеличить длину отдельной зоны охраны до 60 км. Для определения места вторжения используются три активных сенсорных волокна, объединенных в многожильном оптическом кабеле. Два волокна используются для обнаружения вторжения интерферометрическим способом, а третье волокно служит для определения расстояния от начала кабеля до точки возникновения микродеформаций. Точность определения места вторжения составляет ±150 м.cable, the optical path difference in the sensitive fibers (arms of the interferometer) changes, and the terminal module registers the variable component of the signal, passing it to the analyzer. A semiconductor laser with an output power of (12 ... 50) mW operating at a wavelength of 1.31 or 1.55 μm is used as a light source. High radiation power and low losses in the sensor cable allow increasing the length of a separate security zone up to 60 km. Three active sensory fibers combined in a multicore optical cable are used to determine the site of intrusion. Two fibers are used to detect intrusion by the interferometric method, and the third fiber is used to determine the distance from the beginning of the cable to the point of microdeformation. The accuracy of determining the location of the invasion is ± 150 m.

Система «SecurePipe» отличается отсутствием какого-либо электронного оборудования, источников питания или металлических элементов на всем протяжении зоны охраны. Диапазон рабочих температур сенсорных кабелей - от -55°С до +85°С.The SecurePipe system is distinguished by the absence of any electronic equipment, power sources or metal elements throughout the security zone. The operating temperature range of the sensor cables is from -55 ° C to + 85 ° C.

Процессор системы, выполненный на базе промышленного компьютера и снабженный оптико-электронными модулями излучателей и фотоприемников, устанавливается в помещении охраны. Программное обеспечение системы позволяет производить настройку чувствительности, анализ тревожных событий, фильтрацию фоновых шумов, передачу сигналов по стандартным протоколам, а также конфигурировать систему в соответствии с параметрами защищаемой сети связи.The processor of the system, made on the basis of an industrial computer and equipped with optoelectronic modules of emitters and photodetectors, is installed in the guard room. The system software allows you to configure sensitivity, analyze alarm events, filter background noise, transmit signals using standard protocols, and configure the system in accordance with the parameters of the protected communication network.

Система «SecurePipe» обнаруживает и распознает различные попытки вторжения: вскрытие земли киркой или лопатой, работу гусеничного или колесного экскаватора, вертикальное или горизонтальное бурение, удар пули, высверливание трубы и др. Интеллектуальный самообучающийся контроллер позволяет также различать опасные воздействия природного характера - наводнения, деформации и сотрясения почвы, землетрясения, водяные потоки и т.п. При определенных условиях система «SecurePipe» может использоваться и для обнаружения утечек жидкости или газа из трубопровода.The SecurePipe system detects and recognizes various intrusion attempts: digging the ground with a pick or shovel, crawler or wheeled excavator operation, vertical or horizontal drilling, bullet impact, pipe drilling, etc. The intelligent self-learning controller also allows you to distinguish between dangerous natural influences - floods, deformations and earthquakes, earthquakes, water currents, etc. Under certain conditions, the SecurePipe system can also be used to detect leaks of liquid or gas from the pipeline.

Признаки аналога, совпадающие с признаками предлагаемого изобретения:Signs of an analogue that match the features of the invention:

1. Обнаруживаются различные попытки вторжения: вскрытие земли киркой или лопатой, работа гусеничного или колесного экскаватора, вертикальное или горизонтальное бурение.1. Various attempts at intrusion are detected: opening the earth with a pickaxe or a shovel, the operation of a crawler or wheeled excavator, vertical or horizontal drilling.

2. Обеспечивается анализ тревожных событий, фильтрация фоновых шумов, передача сигналов по стандартным протоколам.2. An analysis of alarm events, filtering of background noise, signal transmission according to standard protocols is provided.

К недостаткам этого устройства-прототипа относятся:The disadvantages of this prototype device include:

1. Данное устройство не обнаруживает перемещение автотранспорта и людей, имеющих при себе металлические предметы, на границе зоны размещения трубопровода, что исключает возможность обнаружения попытки несанкционированного доступа к трубопроводу на ранней стадии вторжения, до начала земляных работ, и ставит оператора системы перед фактом непосредственного вторжения, не давая ему возможности объективно оценить сложившуюся ситуацию, с учетом динамики ее развития, для принятия адекватных мер по пресечению несанкционированных действий.1. This device does not detect the movement of vehicles and people carrying metal objects at the border of the pipeline placement zone, which excludes the possibility of detecting attempts of unauthorized access to the pipeline at an early stage of the invasion, before the start of excavation, and puts the system operator before the fact of a direct invasion without giving him the opportunity to objectively assess the current situation, taking into account the dynamics of its development, to take adequate measures to curb unauthorized actions.

2. Зона охраны данного устройства, имеющая большую протяженность, не разделена на отдельные участки. Сенсорный кабель является основным элементом оптической системы данного устройства, и его случайный или преднамеренный обрыв в любом месте зоны охраны приведет к отказу всего устройства, протяженность зоны охраны которого может достигать 60 км. Выполнить ремонт одномодового оптического волоконного кабеля в полевых условиях, в случае его обрыва, технологически очень сложно.2. The security zone of this device, which has a large extent, is not divided into separate sections. The sensor cable is the main element of the optical system of this device, and its accidental or deliberate breakage anywhere in the protection zone will lead to the failure of the entire device, the length of the protection zone of which can reach 60 km. To repair a single-mode optical fiber cable in the field, in case of breakage, it is technologically very difficult.

Применение данного устройства для небольших зон охраны невыгодно из-за высокой стоимости процессора с программным обеспечением, которая превышает $ 100 тыс. Устройство становится эффективным только при длине зоны охраны более 30 км, когда удельная стоимость одного метра зоны охраны не превышает The use of this device for small security zones is disadvantageous due to the high cost of a processor with software that exceeds $ 100 thousand. The device becomes effective only when the security zone is longer than 30 km, when the unit cost of one meter of the security zone does not exceed

$ 10 (Журнал «СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ» №4 (70) август-сентябрь 2006. Статья «Системы охраны периметров - новинки сезона 2006 г.». ООО «Гротек»).$ 10 (SECURITY SYSTEMS Magazine No. 4 (70) August-September 2006. The article “Perimeter security systems are the novelties of the 2006 season.” Grotek LLC).

3. Сотрясения почвы, вызванные движением крупных животных в зоне расположения сенсорного кабеля, особенно вдоль его трассы, могут инициировать частые ложные срабатывания данного устройства. Для распознавания и классификации сигналов, поступающих от сенсорного кабеля, в этом случае, потребуется создать большое количество типовых образов, что технически трудно выполнить, учитывая количество видов животных, их перемещение поодиночке, группами, быстро, медленно, а также нестационарность сигналов, вызываемую воздействием сезонных изменений климатических факторов внешней среды на физико-механические свойства грунтов.3. Soil shocks caused by the movement of large animals in the area of the sensor cable, especially along its route, can trigger frequent false positives of this device. To recognize and classify the signals coming from the sensor cable, in this case, it will be necessary to create a large number of standard images, which is technically difficult to perform, given the number of animal species, their movement individually, in groups, quickly, slowly, as well as the unsteadiness of the signals caused by seasonal changes in climatic environmental factors on the physical and mechanical properties of soils.

Задачей изобретения является создание системы мониторинга, обеспечивающей обнаружение попыток несанкционированного доступа к подземному трубопроводу на ранней стадии вторжения, до начала земляных работ.The objective of the invention is the creation of a monitoring system that provides detection of attempts to unauthorized access to the underground pipeline at an early stage of the invasion, before excavation.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, - обнаружение попыток несанкционированного доступа к подземному трубопроводу на ранней стадии вторжения, до начала земляных работ, уменьшение числа ложных тревог и повышение надежности работы системы.The technical result obtained by carrying out the invention is the detection of attempts to unauthorized access to the underground pipeline at an early stage of the invasion, before the start of excavation, reducing the number of false alarms and increasing the reliability of the system.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в системе «SecurePipe», содержащей сенсорный кабель, размещенный под землей над трубопроводом, контроллер и промышленный компьютер, предусмотрено следующее отличие - введены два магнитометрических средства обнаружения, которые расположены под землей, с двух сторон трубопровода, на границах его зоны размещения, и формируют объемные зоны обнаружения на подступах к зоне размещения трубопровода.The problem is solved due to the fact that the SecurePipe system, which contains a sensor cable located underground above the pipeline, a controller and an industrial computer, has the following difference: two magnetometric detection tools have been introduced, which are located underground, on both sides of the pipeline, at the borders its zones of placement, and form volumetric zones of detection at the approaches to the zone of placement of the pipeline.

Кроме того, предложенная маскируемая система мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов отличается тем, что она выполнена с возможностью разделения ее зоны охраны на отдельные участки, которые In addition, the proposed masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines is characterized in that it is made with the possibility of dividing its protection zone into separate sections, which

соединены с компьютером автоматизированного рабочего места оператора системы магистральным кабелем, снабжена вторым сенсорным кабелем, причем сенсорные кабели размещены под землей над трубопроводом и расположены по разные стороны от него, а сам сенсорный кабель бронирован стальными лентами.connected to the computer of the automated workstation of the system operator by a trunk cable, equipped with a second sensor cable, and the sensor cables are located underground above the pipeline and are located on different sides of it, and the sensor cable is armored with steel tapes.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно:Between the set of essential features of the claimed object and the achieved technical result there is a causal relationship, namely:

1. В предлагаемую маскируемую систему мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов помимо вибрационного средства обнаружения, которое регистрирует такие попытки вторжения, как вскрытие земли в месте расположения трубопровода с помощью ручного инструмента (киркой, лопатой и т.п.), или с помощью технических средств (бурильной установки, экскаватора и т.п.), введены два магнитометрических средства обнаружения.1. In the proposed masked system for monitoring the state of underground trunk pipelines, in addition to vibration detection means, which records such intrusion attempts as opening the earth at the location of the pipeline using a hand tool (pickax, spade, etc.), or using technical means ( drilling rig, excavator, etc.), two magnetometric detection tools have been introduced.

Магнитометрическое средство обнаружения регистрирует изменения существующего магнитного поля Земли, вносимые при пересечении его зоны обнаружения, автотранспортом или людьми, имеющими при себе предметы, обладающие остаточной или наведенной намагниченностью (металлический инструмент, оборудование для врезки в трубопровод и т.п.). Эти средства расположены под землей, с двух сторон трубопровода, на границах его зоны размещения, и формируют объемные зоны обнаружения на подступах к зоне размещения трубопровода. При пересечении зоны обнаружения магнитометрического средства обнаружения автотранспортом или людьми, имеющими при себе металлические предметы, в компьютер автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора системы поступает сигнал срабатывания с указанием места пересечения и направления перемещения нарушителя.A magnetometric detection tool detects changes in the Earth’s existing magnetic field that are made when crossing its detection zone by vehicles or people carrying objects that have residual or induced magnetization (metal tools, tapping equipment, etc.). These funds are located underground, on both sides of the pipeline, at the borders of its deployment zone, and form volumetric detection zones at the approaches to the pipeline deployment zone. When crossing the detection zone of the magnetometric detection means by motor vehicles or by people carrying metal objects, a response signal is sent to the computer of the workstation of the system operator, indicating the intersection and the direction of movement of the intruder.

Наличие в системе мониторинга магнитометрических средств обнаружения позволяет выделить из всех нарушителей зоны размещения трубопровода, включая крупных животных, только автотранспорт и людей с металлическими The presence in the monitoring system of magnetometric detection means makes it possible to identify from all violators the zones of the pipeline, including large animals, only vehicles and people with metal

предметами, которые потенциально могут осуществить несанкционированный доступ к трубопроводу.items that could potentially allow unauthorized access to the pipeline.

Расположение магнитометрических средств обнаружения на границах зоны размещения трубопровода позволяет обнаружить попытку несанкционированного доступа к трубопроводу на ранней стадии вторжения, до начала земляных работ.The location of the magnetometric detection means at the borders of the pipeline placement zone makes it possible to detect an attempt of unauthorized access to the pipeline at an early stage of the invasion, before the start of excavation.

Обнаружение попытки несанкционированного доступа к трубопроводу на ранней стадии вторжения, еще на подступах к зоне размещения трубопровода, позволяет оператору системы мониторинга объективно оценить сложившуюся ситуацию, с учетом последующей динамики ее развития, для принятия адекватных мер по пресечению несанкционированных действий.The detection of an attempt of unauthorized access to the pipeline at an early stage of the invasion, even at the approaches to the zone where the pipeline is located, allows the operator of the monitoring system to objectively assess the situation, taking into account the subsequent dynamics of its development, in order to take adequate measures to prevent unauthorized actions.

2. Наличие в системе мониторинга средств обнаружения, основанных на разных принципах действия, их взаимное расположение в зоне размещения трубопровода, возможность обнаружения нарушителей на границе зоны размещения трубопровода и выделения из их числа потенциальных нарушителей: автотранспорта и людей, имеющих при себе металлические предметы, с определением направления их перемещения, анализ последовательности появления сигналов срабатывания от средств обнаружения и классификация происходящих событий, позволяют существенно уменьшить число ложных тревог.2. The presence in the monitoring system of detection tools based on different principles of operation, their relative position in the zone of the pipeline placement, the possibility of detecting violators at the border of the pipeline placement zone and identifying potential violators from them: vehicles and people carrying metal objects with the determination of the direction of their movement, the analysis of the sequence of occurrence of the operation signals from the detection means and the classification of events that occur, can significantly s the number of false alarms.

3. Система мониторинга выполнена с возможностью разделения ее зоны охраны на отдельные участки, которые соединены с компьютером АРМ оператора системы магистральным кабелем и с устройством дистанционного электропитания кабелем электропитания. Разделение зоны охраны системы мониторинга на отдельные участки существенно повышает надежность ее работы, т.к. выход из строя одного участка не приводит к отказу всей системы, как в случае с устройством-прототипом, где обрыв сенсорного кабеля, в любом месте, приводит к отказу системы, протяженность зоны охраны которой может достигать 60 км.3. The monitoring system is made with the possibility of dividing its security zone into separate sections, which are connected to the computer of the operator’s workstation with a trunk cable and to a remote power supply device with a power cable. Dividing the protection zone of the monitoring system into separate sections significantly increases the reliability of its operation, as failure of one section does not lead to a failure of the entire system, as is the case with the prototype device, where a break in the sensor cable, anywhere, leads to a failure of the system, the length of the protection zone of which can reach 60 km.

4. Система мониторинга снабжена вторым сенсорным кабелем, причем оба сенсорных кабеля размещены под землей над трубопроводом и расположены по разные стороны от него.4. The monitoring system is equipped with a second sensor cable, both sensor cables being located underground above the pipeline and located on opposite sides of it.

Наличие двух сенсорных кабелей, и их расположение по разные стороны от трубопровода, расширяют зону обнаружения, что позволяет обнаружить попытки вторжения, при вскрытии земли не только над трубопроводом, но и сбоку от него, а также повышает надежность работы системы, т.к. при случайном или преднамеренном обрыве одного сенсорного кабеля, второй будет продолжать функционировать.The presence of two sensor cables, and their location on opposite sides of the pipeline, expand the detection zone, which makes it possible to detect intrusion attempts when opening the ground not only above the pipeline, but also to the side of it, and also increases the reliability of the system, because in case of accidental or intentional breakage of one sensor cable, the second will continue to function.

5. Сенсорный кабель бронирован стальными лентами. Дополнительная механическая защита сенсорного кабеля стальными лентами повышает надежность работы вибрационного средства обнаружения, т.к. предохраняет его от случайного обрыва при проведении земляных работ в месте расположения кабеля.5. Sensor cable is armored with steel tapes. Additional mechanical protection of the sensor cable with steel tapes increases the reliability of the vibration detection means, as protects it from accidental breakage during earthwork at the location of the cable.

Изобретение позволяет:The invention allows:

1. Обнаружить, на границе зоны размещения трубопровода (на ранней стадии вторжения, до начала земляных работ), автотранспорт и людей, имеющих при себе металлические предметы, и определить направление их перемещения (к трубопроводу или от него).1. To find, at the border of the zone where the pipeline is located (at an early stage of the invasion, before the start of excavation), vehicles and people carrying metal objects, and determine the direction of their movement (to or from the pipeline).

2. Оператору системы объективно оценить сложившуюся тревожную ситуацию на конкретном участке зоны охраны трубопровода, с учетом динамики ее развития.2. The system operator objectively assess the current alarming situation in a particular section of the pipeline protection zone, taking into account the dynamics of its development.

3. Уменьшить число ложных тревог.3. Reduce the number of false alarms.

4. Повысить надежность работы системы.4. Improve system reliability.

Техническая сущность и принцип действия предложенной системы поясняются чертежами, на которых изображены:The technical nature and principle of operation of the proposed system are illustrated by drawings, which depict:

Фиг.1 - структурная схема маскируемой системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов.Figure 1 is a structural diagram of a masked system for monitoring the status of underground pipelines.

Фиг.2 - структурная схема участка зоны охраны маскируемой системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов.Figure 2 is a structural diagram of a section of the protection zone of a masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines.

Фиг.3 - схема соединений участка зоны охраны маскируемой системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов.Figure 3 - connection diagram of the protection zone of the masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines.

На структурной схеме (Фиг.1) маскируемой системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов приведены следующие обозначения:On the structural diagram (Figure 1) of a masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines, the following notation:

1 - участок зоны охраны маскируемой системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов;1 - section of the security zone of the masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines;

2 - граница зоны размещения трубопровода;2 - the border of the zone of the pipeline;

3 - трубопровод;3 - pipeline;

4 - магистральный кабель;4 - trunk cable;

5 - кабель электропитания;5 - power cable;

6 - помещение центрального поста охраны;6 - premises of the central guard post;

7 - АРМ оператора системы;7 - AWP of the system operator;

8 - устройство дистанционного электропитания.8 - remote power device.

На структурной схеме (Фиг.2) участка зоны охраны маскируемой системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов приведены следующие обозначения:On the structural diagram (Figure 2) of the protection zone of the masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines, the following notation is given:

1 - участок зоны охраны маскируемой системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов;1 - section of the security zone of the masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines;

2 - граница зоны размещения трубопровода;2 - the border of the zone of the pipeline;

3 - трубопровод;3 - pipeline;

4 - магистральный кабель;4 - trunk cable;

5 - кабель электропитания;5 - power cable;

9 - магнитометрическое средство обнаружения;9 - magnetometric detection means;

10 - вибрационное средство обнаружения;10 - vibration detection means;

11 - периферийный контроллер;11 - peripheral controller;

12 - соединительные кабели.12 - connecting cables.

На схеме соединений (Фиг.3) участка зоны охраны маскируемой системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов приведены следующие обозначения:On the connection diagram (Figure 3) of the protection zone of the masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines, the following notation is given:

1 - участок зоны охраны маскируемой системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов;1 - section of the security zone of the masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines;

2 - граница зоны размещения трубопровода;2 - the border of the zone of the pipeline;

3 - трубопровод;3 - pipeline;

4 - магистральный кабель;4 - trunk cable;

5 - кабель электропитания;5 - power cable;

11 - периферийный контроллер;11 - peripheral controller;

12 - соединительные кабели;12 - connecting cables;

13 - магнитометрический индукционный чувствительный элемент;13 - magnetometric induction sensitive element;

14 - сегменты кабеля магнитометрического индукционного чувствительного элемента;14 - cable segments magnetometric induction sensitive element;

15 - муфта оконечная;15 - terminal coupling;

16 - кабельный чувствительный элемент;16 - cable sensing element;

17 - муфта оконечная;17 - terminal coupling;

18 - сегменты сенсорного кабеля;18 - segments of the sensor cable;

19 - муфта соединительная;19 - coupling;

20 - соединительный кабель;20 - connecting cable;

21 - блок обработки магнитометрического средства обнаружения;21 is a processing unit magnetometric detection means;

22 - блок обработки вибрационного средства обнаружения.22 is a processing unit of a vibration detection means.

Предложенная маскируемая система мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов состоит из:The proposed masked system for monitoring the status of underground pipelines consists of:

- участков зоны охраны;- sections of the protection zone;

- АРМ оператора системы;- AWP system operator;

- устройства дистанционного электропитания.- devices of remote power supply.

Перечисленные выше конструктивные элементы выполнены следующим образом:The above structural elements are made as follows:

1. Каждый участок зоны охраны 1 маскируемой системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов содержит в своем составе:1. Each section of protection zone 1 of the masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines contains:

- два магнитометрических средства обнаружения 9;- two magnetometric detection means 9;

- вибрационное средство обнаружения 10;- vibration detection means 10;

- периферийный контроллер 11.- peripheral controller 11.

2. Магнитометрическое средство обнаружения 9 состоит из магнитометрического индукционного чувствительного элемента 13 и блока 2. Magnetometric detection means 9 consists of a magnetometric induction sensitive element 13 and a unit

обработки 21. Магнитометрический индукционный чувствительный элемент 13 содержит шесть одинаковых сегментов кабеля 14, состоящего из двух изолированных проводников, скрученных в пару, две муфты оконечные 15, муфту соединительную 19, и размещен в грунте, на глубине (20...30) см. Сегменты кабеля 14 расположены в одной плоскости попарно и последовательно вдоль границы зоны размещения трубопровода, на одинаковом расстоянии друг от друга, скоммутированы на своих концах с помощью муфт оконечных 15 и муфты соединительной 19 и образуют два одновитковых «8»-образных дифференциальных сигнальных датчика. Эти датчики разнесены на некоторое расстояние вдоль маршрута вероятного перемещения нарушителя и сконфигурированы так, чтобы их проводники образовывали пространственно-распределенные контуры, чувствительные к изменению магнитного потока, вызываемого нарушителем, имеющим при себе предметы, обладающие остаточной или наведенной намагниченностью. Зона обнаружения магнитометрического индукционного чувствительного элемента 13 представляет собой полосу шириной до 6 м, относительно его продольной оси, и длиной (500...1000) м.processing 21. The magnetometric induction sensing element 13 contains six identical segments of the cable 14, consisting of two insulated conductors twisted into a pair, two end couplings 15, a coupling 19, and is located in the ground, at a depth of (20 ... 30) cm. Cable segments 14 are located in the same plane in pairs and sequentially along the border of the pipeline placement zone, at the same distance from each other, are connected at their ends with the help of terminal 15 and the coupling 19 and form two single-turn “8” - braznyh differential sensor signal. These sensors are spaced some distance along the route of probable movement of the intruder and configured so that their conductors form spatially distributed contours that are sensitive to changes in the magnetic flux caused by the intruder having objects with residual or induced magnetization. The detection zone of the magnetometric induction sensitive element 13 is a strip up to 6 m wide, relative to its longitudinal axis, and a length (500 ... 1000) m.

В качестве муфт оконечных 15 и муфты соединительной 19 используются унифицированные полиэтиленовые муфты для электрических кабелей связи. Ввод сегментов кабеля 14 в муфты оконечные 15 и муфту соединительную 19, а также ввод соединительного кабеля 20 осуществляется через патрубки, которыми оснащены корпуса муфт.As terminal 15 couplings and connecting couplings 19, unified polyethylene couplings for electric communication cables are used. The input of cable segments 14 to the terminal 15 couplings and the coupling 19, as well as the input of the connecting cable 20 is carried out through the nozzles with which the coupling housings are equipped.

3. Вибрационное средство обнаружения 10 состоит из кабельного чувствительного элемента 16 и блока обработки 22.3. The vibration detection means 10 consists of a cable sensing element 16 and a processing unit 22.

Кабельный чувствительный элемент 16 содержит четыре муфты оконечные 17, четыре сегмента сенсорного кабеля 18 и размещен в грунте, на глубине (40...50) см. Сегменты сенсорного кабеля 18 представляют собой отрезки телефонного кабеля парной скрутки, с полиэтиленовой изоляцией, с экраном из алюмополимерной ленты, бронированного стальными лентами, с наружным защитным шлангом из полиэтилена. Сегменты сенсорного кабеля 18 подключены попарно к блоку обработки 22 и образуют два фланга, The cable sensing element 16 contains four end couplings 17, four segments of the sensor cable 18 and is located in the ground, at a depth of (40 ... 50) cm. The segments of the sensor cable 18 are pieces of a pair cable telephone cable, with polyethylene insulation, with a screen of aluminum-polymer tape, armored with steel tapes, with an external protective hose made of polyethylene. The segments of the sensor cable 18 are connected in pairs to the processing unit 22 and form two flanks,

симметрично расположенные относительно места установки блока обработки 22. Фланговое парное подключение сегментов сенсорного кабеля 18 к блоку обработки 22, симметрично относительно места его установки, обеспечивает точность определения места вторжения до 1/2 длины участка зоны охраны 1 и повышает помехоустойчивость вибрационного средства обнаружения 10.symmetrically located relative to the installation site of the processing unit 22. The flange pair connection of the segments of the sensor cable 18 to the processing unit 22, symmetrically relative to the location of its installation, ensures the accuracy of determining the intrusion location to 1/2 the length of the security zone 1 and increases the noise immunity of the vibration detection means 10.

Токопроводящие жилы и экранирующие проводники сегментов сенсорного кабеля 18 зашунтированы на своих концах, в муфтах оконечных 17, резисторами для обеспечения контроля за их исправностью. В случае обрыва или короткого замыкания сегмента сенсорного кабеля 18 блок обработки 22 выдает сигнал срабатывания на периферийный контроллер 11, постоянно на время неисправности.Conductors and shielding conductors of the segments of the sensor cable 18 are shunted at their ends, in the terminations 17, resistors to ensure control over their health. In the event of a break or short circuit in the segment of the sensor cable 18, the processing unit 22 provides a response signal to the peripheral controller 11, constantly for the duration of the malfunction.

Зона обнаружения вибрационного средства обнаружения 10 представляет собой полосу шириной до 2 м, относительно продольной оси трубопровода 3, и длиной (500...1000) м.The detection zone of the vibration detection means 10 is a strip up to 2 m wide, relative to the longitudinal axis of the pipeline 3, and a length (500 ... 1000) m.

В качестве муфт оконечных 17 используются унифицированные полиэтиленовые муфты для электрических кабелей связи. Ввод сегмента сенсорного кабеля 18 в муфту оконечную 17 осуществляется через патрубок, которым оснащен корпус муфты.As the terminal 17 couplings, unified polyethylene couplings for electric communication cables are used. The input of the segment of the sensor cable 18 into the terminal sleeve 17 is carried out through the pipe with which the coupling body is equipped.

4. Периферийный контроллер 11 обеспечивает взаимодействие магнитометрических средств обнаружения 9 и вибрационного средства обнаружения 10 участка зоны охраны 1 с АРМ оператора системы 7. Конструктивно периферийный контроллер 11 и блоки обработки 21, 22 выполнены в унифицированных водозащитных корпусах из высокопрочного пластика. Корпуса периферийного контроллера 11 и блоков обработки 21, 22 оборудованы клапанами для проверки герметичности под избыточным давлением (0,5 бар) и контактными датчиками, контролирующими вскрытие блоков. Ввод магистрального кабеля 4, кабеля электропитания 5 и соединительных кабелей 12, 20 в корпуса осуществляется через герметичные кабельные вводы.4. The peripheral controller 11 provides the interaction of the magnetometric detection means 9 and the vibration detection means 10 of the security zone 1 section with the operator’s AWP of the system 7. The peripheral controller 11 and processing units 21, 22 are structurally made in standardized waterproof housing made of high-strength plastic. The housings of the peripheral controller 11 and processing units 21, 22 are equipped with valves for checking tightness under excessive pressure (0.5 bar) and contact sensors monitoring the opening of the units. The input of the main cable 4, the power cable 5 and the connecting cables 12, 20 into the housing is carried out through sealed cable entries.

Напряжение электропитания постоянного тока (10...30) В поступает в блоки обработки 21 и 22 от периферийного контроллера 11 по соединительным The DC voltage (10 ... 30) V is supplied to the processing units 21 and 22 from the peripheral controller 11 via connecting

кабелям 12.cables 12.

5. АРМ оператора системы 7 представляет собой специализированный программно-аппаратный комплекс, выполненный на базе компьютера промышленного исполнения. Электропитание компьютера осуществляется от источника бесперебойного питания. Системный блок компьютера и источник бесперебойного питания размещаются в стандартной 19-ти дюймовой аппаратной стойке. Связь периферийных контроллеров 11 с АРМ оператора системы 7 осуществляется по магистральному кабелю 4. Магистральный кабель 4 размещен в грунте, на глубине (80...90) см.5. Workstation of the system operator 7 is a specialized hardware-software complex based on an industrial computer. The computer is powered by an uninterruptible power supply. The computer system unit and uninterruptible power supply are housed in a standard 19-inch hardware rack. The peripheral controllers 11 are connected to the operator’s AWS of the system 7 via the trunk cable 4. The trunk cable 4 is located in the ground, at a depth of (80 ... 90) cm.

6. Электропитание периферийных контроллеров 11 осуществляется от устройства дистанционного электропитания 8 по кабелю электропитания 5. В качестве устройства дистанционного электропитания 8 используется стандартный источник электропитания постоянного напряжения 110 В, размещенный в аппаратной стойке АРМ оператора системы 7.6. Power supply to the peripheral controllers 11 is carried out from the remote power supply device 8 via the power cable 5. As the remote power supply device 8, a standard 110 V DC power supply is used, which is located in the equipment rack of the operator of the system 7 operator.

Кабель электропитания 5 размещен в грунте, на глубине (80...90) см.Power cable 5 is located in the ground, at a depth of (80 ... 90) cm.

7. АРМ оператора системы 7 и устройство дистанционного электропитания 8 размещены в помещении центрального поста охраны 6.7. Workstation of the system operator 7 and the remote power supply device 8 are located in the premises of the central guard post 6.

Описанной выше маскируемой системой мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов пользуются следующим образом:The masked system for monitoring the status of underground trunk pipelines described above is used as follows:

Подготовку системы мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов к эксплуатации осуществляют следующим образом. Проводят внешний осмотр оборудования АРМ оператора системы 7 и устройства дистанционного электропитания 8 на предмет правильности и надежности подключения электрических цепей при выключенном электропитании. Включают электропитание системы и производят с помощью АРМ оператора системы 7 дистанционный контроль исправности оборудования участков зоны охраны 1. Для проверки работоспособности системы мониторинга производят контрольные воздействия путем пересечения зоны размещения трубопровода транспортным средством и людьми, имеющими при себе ручной металлический инструмент для вскрытия грунта, на трех любых участках зоны охраны 1, с имитацией земляных работ около трубопровода 3.The preparation of the monitoring system of the state of underground trunk pipelines for operation is as follows. An external inspection of the AWP equipment of the system 7 operator and the remote power supply device 8 is carried out for the correctness and reliability of connecting electrical circuits when the power is off. They turn on the system’s power supply and use the system operator’s AWS to remotely monitor the health of the equipment in the areas of protection zone 1. To check the performance of the monitoring system, control actions are made by crossing the transportation zone of the pipeline with a vehicle and people with a hand-held metal tool for opening the ground, at three any parts of protection zone 1, with simulated earthworks near pipeline 3.

Используют систему мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов следующим образом. Организуют круглосуточное дежурство сменных операторов за АРМ оператора системы 7.Use the monitoring system of the state of underground pipelines as follows. Organize round-the-clock duty of shift operators for the AWP of the system operator 7.

При отсутствии в зоне размещения трубопровода 3 автотранспорта или людей, имеющих при себе металлические предметы, и исправности оборудования системы мониторинга, на экране монитора АРМ оператора системы 7 отображается графический план трассы трубопровода 3 и текущее состояние системы. При возникновении неисправности оборудования системы мониторинга на экран монитора АРМ оператора системы 7 выводится сообщение о типе оборудования и его месте расположения.If there are no vehicles or people carrying metal objects in the zone where the pipeline 3 is located, and the monitoring system equipment is in good working order, the graphical plan of the pipeline 3 route and the current state of the system are displayed on the monitor screen of the operator’s AWP. In the event of a malfunction of the monitoring system equipment, a message about the type of equipment and its location is displayed on the monitor screen of the operator of the system 7 operator.

При пересечении зоны обнаружения магнитометрического средства 9 автотранспортом или человеком, имеющим при себе металлические предметы, на выходах дифференциальных сигнальных датчиков магнитометрического индукционного чувствительного элемента 13, вследствие электромагнитной индукции, появляются электрические сигналы. Эти сигналы появляются последовательно во времени, вследствие того, что сигнальные датчики разнесены на некоторое расстояние вдоль маршрута перемещения нарушителя. Электрические сигналы, поступающие от магнитометрического индукционного чувствительного элемента 13 по соединительному кабелю 20 в блок обработки 21, усиливаются, фильтруются и обрабатываются блоком обработки 21 таким образом, чтобы в соответствии с отличительными признаками устранить помехи и выделить из них сигналы, инициированные нарушителем. Блок обработки 21 анализирует последовательность появления сигналов от дифференциальных сигнальных датчиков магнитометрического индукционного чувствительного элемента 13 и выдает сигнал срабатывания по соединительному кабелю 12 в периферийный контроллер 11, в виде размыкания нормально замкнутых контактов одного из реле, соответствующего направлению перемещения нарушителя в сторону трубопровода. Сигнал срабатывания магнитометрического средства обнаружения 9 от периферийного контроллера 11 поступает по магистральному кабелю 4 в компьютер АРМ оператора системы 7.When crossing the detection zone of the magnetometric means 9 by a motor vehicle or by a person carrying metal objects, electrical signals appear at the outputs of the differential signal sensors of the magnetometric induction sensing element 13, due to electromagnetic induction. These signals appear sequentially in time, due to the fact that the signal sensors are spaced a certain distance along the route of movement of the intruder. The electrical signals coming from the magnetometric induction sensing element 13 through the connecting cable 20 to the processing unit 21 are amplified, filtered and processed by the processing unit 21 so that, in accordance with the distinguishing features, the interference is eliminated and the signals initiated by the intruder are isolated from them. The processing unit 21 analyzes the sequence of occurrence of signals from the differential signal sensors of the magnetometric induction sensing element 13 and generates a response signal through the connecting cable 12 to the peripheral controller 11, in the form of opening normally closed contacts of one of the relays corresponding to the direction of movement of the intruder towards the pipeline. The response signal of the magnetometric detection means 9 from the peripheral controller 11 is received via the main cable 4 to the computer of the operator of the system 7.

При попытке вскрыть грунт на участке рядом с трубопроводом 3 с помощью ручного инструмента (лопаты, мотыги и т.п.), или с помощью технических средств (бурильной установки, экскаватора, и т.п.), вибрации грунта передаются кабельному чувствительному элементу 16 вибрационного средства обнаружения 10. Вибрация или деформация сегмента сенсорного кабеля 18 кабельного чувствительного элемента 16 вызывает появление электрических сигналов (вследствие эффекта контактной электризации) на его выходе. Электрические сигналы, поступающие с сегмента сенсорного кабеля 18 кабельного чувствительного элемента 16 в блок обработки 22, усиливаются, фильтруются и обрабатываются блоком обработки 22 таким образом, чтобы в соответствии с отличительными признаками устранить помехи и выделить сигналы, инициированные воздействием нарушителя на грунт. Блок обработки 22 выдает сигнал срабатывания по соединительному кабелю 12 в периферийный контроллер 11, в виде размыкания нормально замкнутых контактов реле. Сигнал срабатывания вибрационного средства обнаружения 10 от периферийного контроллера 11 поступает по магистральному кабелю 4 в компьютер АРМ оператора системы 7.When you try to open the soil in the area near the pipeline 3 using a hand tool (shovels, hoes, etc.), or using technical means (drilling rig, excavator, etc.), the vibration of the soil is transmitted to the cable sensing element 16 vibration detection means 10. Vibration or deformation of the segment of the sensor cable 18 of the cable sensing element 16 causes the appearance of electrical signals (due to the effect of contact electrification) at its output. The electrical signals coming from the segment of the sensor cable 18 of the cable sensing element 16 to the processing unit 22 are amplified, filtered and processed by the processing unit 22 in such a way that, in accordance with the distinguishing features, the interference is eliminated and the signals triggered by the action of the intruder on the ground are isolated. The processing unit 22 provides a response signal through the connecting cable 12 to the peripheral controller 11, in the form of opening normally closed relay contacts. The response signal of the vibration detection means 10 from the peripheral controller 11 is received via the main cable 4 to the computer of the operator of the system 7.

АРМ оператора системы 7 обеспечивает выполнение следующих функций:AWP of the system 7 operator provides the following functions:

- сбор, обработка и анализ информации, получаемой от участков зоны охраны 1;- collection, processing and analysis of information received from sections of protection zone 1;

- классификация происходящих тревожных и нештатных событий;- classification of ongoing alarming and abnormal events;

- звуковое оповещение оператора системы о возникновении тревожных и нештатных событий;- sound notification of the system operator about the occurrence of disturbing and abnormal events;

- формирование и отображение на экране монитора предупреждающих и тревожных сообщений;- formation and display on the monitor screen of warning and alarm messages;

- отображение на экране монитора текстовой подсказки и краткой инструкции оператору при изменении оперативной обстановки;- display on the monitor screen text prompts and brief instructions to the operator when changing the operating environment;

- контроль работоспособности оборудования системы;- monitoring the performance of system equipment;

- регистрация приема/сдачи смены дежурными операторами;- registration of reception / delivery of shifts by duty operators;

- регистрация системных событий и управляющих действий оператора;- registration of system events and operator control actions;

- хранение информации о происходивших событиях и действиях оператора.- storage of information about events and operator actions.

Появление сигнала срабатывания от магнитометрического средства обнаружения 9, с указанием о перемещении нарушителя в сторону трубопровода, классифицируется компьютером АРМ оператора системы 7 как попытка несанкционированного доступа к трубопроводу 3. На экране монитора АРМ оператора системы 7 появляется предупреждающее сообщение о появлении в зоне размещения трубопровода 3 автотранспорта или людей, имеющих при себе металлические предметы, с указанием места нарушения, направления их движения, времени, и подсветкой желтым цветом соответствующего участка на графическом плане трассы трубопровода, а также краткая инструкция оператору.The occurrence of a response signal from the magnetometric detection means 9, indicating the movement of the intruder towards the pipeline, is classified by the computer of the operator of the system 7 operator as an attempt to unauthorized access to the pipeline 3. A warning message appears on the monitor screen of the operator of the system 7 operator on the appearance of vehicles in the area of the pipeline 3 or people carrying metal objects, indicating the place of violation, the direction of their movement, time, and yellow highlighting, respectively stvuyuschego plot on the graphic plane pipeline route, as well as a brief instruction operator.

Последовательное во времени появление сигналов срабатывания, сначала от одного магнитометрического средства обнаружения 9, с указанием о перемещении нарушителя в сторону трубопровода 3, а затем от другого, расположенного на противоположной границе зоны размещения трубопровода 3, с указанием о перемещении нарушителя от трубопровода 3, при отсутствии сигнала срабатывания от вибрационного средства обнаружения 10, классифицируется компьютером АРМ оператора системы 7 как пересечение зоны размещения трубопровода 3, без цели врезки в трубопровод. На экране монитора АРМ оператора системы 7 появляется предупреждающее сообщение о пересечении зоны размещения трубопровода 3 автотранспортом или людьми, имеющими при себе металлические предметы, с указанием места пересечения, направления их движения, времени, и подсветкой желтым цветом соответствующего участка на графическом плане трассы трубопровода.Time-consistent occurrence of actuation signals, first from one magnetometric detection means 9, indicating the movement of the intruder towards the pipeline 3, and then from another located on the opposite border of the zone of placement of the pipeline 3, indicating the movement of the intruder from the pipeline 3, in the absence of the response signal from the vibration detection means 10 is classified by the computer of the operator of the system 7 as the intersection of the zone 3 of the pipeline, without the purpose of tapping into the pipe od. A warning message appears on the monitor screen of the operator’s automated workplace of the system 7 operator about the intersection of the pipeline 3 zone with motor vehicles or people carrying metal objects, indicating the intersection, their direction of movement, time, and the corresponding section on the graphical plan of the pipeline highlighting in yellow.

Последовательное во времени появление сигналов срабатывания сначала от магнитометрического средства обнаружения 9, указывающего о перемещении нарушителя в сторону трубопровода, а затем от вибрационного средства обнаружения 10, классифицируется компьютером АРМ оператора системы 7 как попытка врезки в трубопровод 3. На экране монитора АРМ оператора системы 7 появляется тревожное сообщение о попытке врезки в трубопровод 3, с указанием места вторжения, времени, и подсветкой красным цветом The successive occurrence of actuation signals, first from the magnetometric detection means 9, indicating the movement of the intruder towards the pipeline, and then from the vibration detection means 10, is classified by the computer of the operator of the system 7 operator as an attempt to insert into the pipeline 3. On the monitor screen the operator of the system 7 operator appears An alarm message about an attempt to tie into pipeline 3, indicating the place of intrusion, time, and backlighting in red

соответствующего участка на графическом плане трассы трубопровода 3, а также краткая инструкция оператору.the corresponding section on the graphical plan of the pipeline route 3, as well as a brief instruction to the operator.

Кратковременное появление сигналов срабатывания от вибрационного средства обнаружения 10, при отсутствии сигнала срабатывания от магнитометрического средства обнаружения 9, классифицируется компьютером АРМ оператора системы 7 как пересечение зоны размещения трубопровода 3 крупными животными, или группой людей, не имеющих при себе металлических предметов. На экране монитора АРМ оператора системы 7 появляется предупреждающее сообщение о пересечении зоны размещения трубопровода 3 животными, или группой людей, с указанием места пересечения, времени, и подсветкой желтым цветом соответствующего участка на графическом плане трассы трубопровода 3.The short-term occurrence of actuation signals from the vibration detection means 10, in the absence of a response signal from the magnetometric detection means 9, is classified by the computer of the operator of the system 7 as the intersection of the pipeline zone 3 by large animals, or by a group of people without metal objects. A warning message appears on the monitor screen of the operator’s AWP of system 7 about the intersection of the pipeline placement zone 3 by animals or a group of people, indicating the intersection, time, and yellow highlighting of the corresponding section on the graphical plan of the pipeline 3 route.

Последовательное во времени появление сигналов срабатывания, сначала от одного вибрационного средства обнаружения 10, а затем от другого, расположенного на смежном участке зоны охраны 1, при отсутствии сигнала срабатывания от магнитометрического средства обнаружения 9, классифицируется компьютером АРМ оператора системы 7 как перемещение вдоль зоны размещения трубопровода 3 крупных животных, или группы людей, не имеющих при себе металлических предметов. На экране монитора АРМ оператора системы 7 появляется предупреждающее сообщение о перемещении вдоль зоны размещения трубопровода 3 животных, или группы людей, с указанием мест перемещения, времени, и подсветкой желтым цветом соответствующих участков на графическом плане трассы трубопровода 3.The successive occurrence in time of operation signals, first from one vibration detection means 10, and then from another located on an adjacent section of security zone 1, in the absence of a response signal from magnetometric detection means 9, is classified by the computer of the operator of the system 7 operator as moving along the pipeline placement zone 3 large animals, or groups of people without metal objects. On the monitor screen of the operator’s AWP system 7, a warning message appears about the movement along the zone of placement of the pipeline 3 animals, or groups of people, indicating the locations of movement, time, and yellow highlighting of the corresponding sections on the graphical plan of the pipeline 3 route.

Claims (4)

1. Маскируемая система мониторинга состояния подземных магистральных трубопроводов, содержащая сенсорный кабель, размещенный под землей над трубопроводом, контроллеры и промышленный компьютер, отличающаяся тем, что в нее введены два магнитометрических средства обнаружения, которые расположены под землей, с двух сторон трубопровода, на границах его зоны размещения, и формируют объемные зоны обнаружения на подступах к зоне размещения трубопровода.1. A camouflaged system for monitoring the status of underground pipelines, comprising a sensor cable located underground above the pipeline, controllers and an industrial computer, characterized in that two magnetometric detection tools are introduced that are located underground, on both sides of the pipeline, at its borders placement zones, and form volumetric detection zones on the approaches to the pipeline placement zone. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью разделения ее зоны охраны на отдельные участки, которые соединены с компьютером автоматизированного рабочего места оператора системы магистральным кабелем.2. The system according to claim 1, characterized in that it is made with the possibility of dividing its security zone into separate sections that are connected to the computer of the workstation of the system operator by a trunk cable. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена вторым сенсорным кабелем, причем сенсорные кабели размещены под землей над трубопроводом и расположены по разные стороны от него.3. The system according to claim 1, characterized in that it is equipped with a second sensor cable, wherein the sensor cables are located underground above the pipeline and are located on opposite sides of it. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что сенсорный кабель бронирован стальными лентами.
Figure 00000001
4. The system according to claim 1, characterized in that the sensor cable is armored with steel tapes.
Figure 00000001
RU2008105951/22U 2008-02-20 2008-02-20 MASKABLE MONITORING SYSTEM FOR THE CONDITION OF UNDERGROUND MAIN PIPELINES RU73992U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008105951/22U RU73992U1 (en) 2008-02-20 2008-02-20 MASKABLE MONITORING SYSTEM FOR THE CONDITION OF UNDERGROUND MAIN PIPELINES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008105951/22U RU73992U1 (en) 2008-02-20 2008-02-20 MASKABLE MONITORING SYSTEM FOR THE CONDITION OF UNDERGROUND MAIN PIPELINES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU73992U1 true RU73992U1 (en) 2008-06-10

Family

ID=39581763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008105951/22U RU73992U1 (en) 2008-02-20 2008-02-20 MASKABLE MONITORING SYSTEM FOR THE CONDITION OF UNDERGROUND MAIN PIPELINES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU73992U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2576730C2 (en) * 2013-07-26 2016-03-10 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Detection of unauthorised works related to access to buried pipelines
RU2698426C1 (en) * 2018-12-18 2019-08-26 Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Дедал" Signaling camouflaging system for protection of underground main pipelines based on magnetometric detection means and a method of detecting unauthorized access thereto
CN114495402A (en) * 2022-02-07 2022-05-13 阿维塔科技(重庆)有限公司 Dangerous area warning method and magnetic adsorption equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2576730C2 (en) * 2013-07-26 2016-03-10 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Detection of unauthorised works related to access to buried pipelines
RU2698426C1 (en) * 2018-12-18 2019-08-26 Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Дедал" Signaling camouflaging system for protection of underground main pipelines based on magnetometric detection means and a method of detecting unauthorized access thereto
CN114495402A (en) * 2022-02-07 2022-05-13 阿维塔科技(重庆)有限公司 Dangerous area warning method and magnetic adsorption equipment
CN114495402B (en) * 2022-02-07 2023-06-27 阿维塔科技(重庆)有限公司 Dangerous area warning method and magnetic adsorption equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7202797B2 (en) System and a method for detecting, locating and discerning an approach towards a linear installation
CN101098195B (en) Optical fiber safety early-warning system
CN103824406A (en) Optical fiber sensing-based tunnel cable invasive detection method and system
BR112012011223B1 (en) distributed detection method, and distributed optical fiber sensor
CN101684891B (en) Stress wave and optical fiber sensing compound pipeline safety pre-warning system
CN104574742A (en) Optical fiber circumference security and protection system based on phi-OTDR technology
CN104021638A (en) Method and device for preventing cable along highway from being stolen through early warning
CN103927834B (en) Underground utilities circumference invades and harasses early warning system
CA2627163A1 (en) System and method for securing an infrastructure
EP3059716A1 (en) Device for detecting intrusion on security fences
WO2020116032A1 (en) Road monitoring system, road monitoring device, road monitoring method, and non-transitory computer-readable medium
RU2703353C1 (en) Mobile system for guarding an extended linear object from unauthorized actions on local areas of terrain in the presence of nearby overhead power lines
CN203799460U (en) Tunnel cable intrusion detection system based on optical fiber sensing
JP2023538474A (en) Anomaly detection based on statistical image processing to prevent cable breakage
CN208172943U (en) A kind of vibration fence detector system with reserve battery and wireless module
RU73992U1 (en) MASKABLE MONITORING SYSTEM FOR THE CONDITION OF UNDERGROUND MAIN PIPELINES
CN201273456Y (en) Stress wave and optical fiber sensing compound pipe security early-warning system
CN110631682A (en) Strain safety monitoring method for cable tunnel bearing body
RU66834U1 (en) MASKABLE SECURITY SYSTEM FOR UNDERGROUND PIPELINES FROM AN UNAUTHORIZED PIPE
CN109427161A (en) A kind of 3 D stereo intersects the Novel optical cable security system of protection
CN101403473B (en) Optical fiber security early-warning phase control system
CN212565339U (en) Natural gas long distance pipeline safety precaution system
CN101098193B (en) Optical fiber safety early-warning and positioning system
CN100460914C (en) Optical fiber safety early warning light path system
RU2698426C1 (en) Signaling camouflaging system for protection of underground main pipelines based on magnetometric detection means and a method of detecting unauthorized access thereto

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090221

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20100810

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170221