分布式光纖管道泄漏、地災(zāi)監(jiān)測

一、方案背景

油氣管道分布廣闊，不可避免地穿越地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)的風(fēng)險比較大，管道一旦遭到破壞發(fā)生泄漏，會造成嚴(yán)重環(huán)境污染和經(jīng)濟損失，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等事故。管道沿線發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型主要為滑坡、崩塌、潛在不穩(wěn)定斜坡、水毀等。由于輸油管道具有埋深淺、薄殼、內(nèi)含高壓易燃易爆介質(zhì)的性質(zhì)，決定了沿線地質(zhì)災(zāi)害對管道的危害有其特殊性，較小的地質(zhì)災(zāi)害，也可能造成對管道的重大災(zāi)害。我司根據(jù)行業(yè)相關(guān)規(guī)定制定分布式光纖管道泄漏、地災(zāi)監(jiān)測解決方案，守護管道安全。

二、方案概述

分布式光纖監(jiān)測主機可同時監(jiān)測應(yīng)變和泄漏，通信光纜可以充當(dāng)傳感器，此外，在有地災(zāi)風(fēng)險的區(qū)域鋪設(shè)應(yīng)變光纜，采用分布式光纖解調(diào)儀可以實時連續(xù)地監(jiān)測、定位及描繪出感應(yīng)光纖整個監(jiān)測范圍內(nèi)細(xì)微的溫度、應(yīng)變和振動變化。

系統(tǒng)包括：

分布式光纖解調(diào)儀：提供強大可靠的測量和定位功能。對于管道沿線的任何位置，當(dāng)經(jīng)計算后的溫度和應(yīng)變測量結(jié)果超出項目特定標(biāo)準(zhǔn)時，隨即觸發(fā)警報。微小的溫度異常（泄露的早期跡象）或應(yīng)變異常（地層移動的首要特征）可在整個監(jiān)測距離上定位在數(shù)米內(nèi)。 

監(jiān)測軟件：用于處理溫度、應(yīng)變和振動數(shù)據(jù)，產(chǎn)生預(yù)警并將數(shù)據(jù)處理和存儲在專用的數(shù)據(jù)庫中。 

接口與通信：通過TCP/ IP或中繼，與第三方系統(tǒng)通信。 

傳感器：通常為與管道一起安裝的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖通信光纜。 

Map：簡潔明了的GIS界面用于識別線路上與之KPS和GPS坐標(biāo)關(guān)聯(lián)的預(yù)警位置，并將事件演變過程虛擬化顯示出來。

管道泄漏檢測

    管道泄漏會引起周圍土壤的溫度變化。通過分析管道沿線的溫度變化，以米級精度檢測并定位細(xì)微滲漏，然后通過統(tǒng)計學(xué)算法處理大量的參數(shù)，進而從正常的季節(jié)性溫度和氣候變化中辨別出真正的泄漏。

地層移動檢測

    管地層移動會對管道路徑產(chǎn)生損傷，進而危害管道完整性。為了對這些危害中的一個或多個進行高靈敏度、高效益和強勁穩(wěn)定地監(jiān)測。

    通過應(yīng)變和溫度的結(jié)合測量，可以實現(xiàn)對滑坡、蠕變、沉降及侵蝕現(xiàn)象的檢測和監(jiān)測。使用光纖應(yīng)變傳感器，能夠檢測和定位沿著管道/光纖傳感器上任意位置幾厘米的地層位移，定位精度在幾米以內(nèi)。通過振動檢測，能夠推斷出地震和相關(guān)現(xiàn)象（例如地震、火山活動）

第三方侵入檢測

某些活動行為，例如建設(shè)和非法挖掘，往往對眾所關(guān)心的事情造成直接真實的危害。DIVA能夠?qū)艿赖恼麄€監(jiān)測長度上的第三方侵入進行檢測、定位和分類。

擾動會在土壤中產(chǎn)生微弱的壓力或振動，標(biāo)準(zhǔn)通信電纜（感應(yīng)光纖） 進行感應(yīng)， 軟件用復(fù)雜的算法進行分類，以判定信號來自異常事件還是正常的環(huán)境變化。

DIVA類似一部連續(xù)的寬頻帶電話，監(jiān)測管道路徑沿線上不同事件產(chǎn)生的特定頻率，即使面對大量的同步事件也能夠通過可管控的數(shù)據(jù)量進行分類，因此可以快速區(qū)分開“正?！焙汀爱惓！笔录?。

DIVA足夠靈敏，可以在侵入變成危害前將其檢測出，例如挖掘機到達現(xiàn)場開挖之前就能夠反應(yīng)出來。當(dāng)檢測到危及安全的事件時，會觸發(fā)預(yù)警并在Map（或其他GIS）地理圖形上顯示出來，同時發(fā)送給管道數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)SCADA或第三方平臺。

管道變形

為監(jiān)測管道的變形狀況，將光纖鋪設(shè)在管道的表面，這樣管道任何的形變都可以直接反饋到光纖中。形變過程中光纖的拉伸和壓縮變化被檢測下來，并觸發(fā)警報。

三、方案功能特點

1）靈敏度高，初始溫度（泄漏）、應(yīng)變（地層移動）和振動（侵入）事件可以更早地被檢測到，給運營商留下反應(yīng)時間；

2）高效益和靈活性，只要隨著管道一起安裝了光纜，就能通過其中的部分光纖以的附件成本進行泄漏和侵入檢測；

3）分布式光纖解調(diào)儀的監(jiān)測距離長，超過60km，可以根據(jù)用戶的需求進行選擇，設(shè)定的空間分辨率在整個距離范圍內(nèi)保持不變，光學(xué)預(yù)算高，光纖安裝余地大；

4）監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)有效性高，可提供管道完整性危害的實時信息；

5）專有的監(jiān)測軟件確保對檢測到的事件進行智能分析，建立有效的通信預(yù)警，并最小化誤報。

四、主要監(jiān)測設(shè)備

1）長距離分布式光纖解調(diào)儀Vision DITEST

2）應(yīng)變傳感光纜SMC