一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，屬于自動控制技術(shù)領(lǐng)域。尤其利用分布式光纖拉曼溫度傳感器及外圍設(shè)備進(jìn)行油氣管道泄漏的監(jiān)測，為油氣管道的正常運行提供安全保障。具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
技術(shù)背景
[0002]能源工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。我國能源生產(chǎn)量和消費量均已居世界前列，其中石油和天然氣大約占能源消費總量的30%。與煤炭相比石油和天然氣是相對清潔的能源，所以近幾年油氣能源得到了相對較快的發(fā)展。截至2013年10月，我國的油氣管道總長度已達(dá)10.6萬公里，預(yù)計2015年將達(dá)15萬公里。
[0003]但是油氣儲運的安全形勢一直較為嚴(yán)峻。頻發(fā)的事故與不斷上升的傷亡數(shù)字，也成為伴隨著中國油氣管道行業(yè)高速發(fā)展的陰影。中石油主管雜志《中國石油企業(yè)》刊文稱，據(jù)不完全統(tǒng)計，自1995年至2012年，全國共發(fā)生各類管道安全事故1000多起。造成大量人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失，引發(fā)重大的生態(tài)災(zāi)難的重、特大事故時有發(fā)生，這些事故嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會穩(wěn)定。
[0004]以最近發(fā)生的青島“11.22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸事故為例，共造成62人遇難、136人受傷，數(shù)公里的道路和大量建筑被損毀，大量原油入海。除了經(jīng)濟(jì)損失無法估量夕卜，造成的環(huán)境損害可能需要幾十年的時間才能消除。而此次事故的最初原因僅僅是輸油管道泄漏。
[0005]傳統(tǒng)的油氣管道泄漏檢測方法，不管是人工巡線、內(nèi)部檢測，還是外部檢測，都需要較長的響應(yīng)時間，通常在I小時到一天之間。這樣，即使發(fā)現(xiàn)了泄漏，但是也可能已經(jīng)造成了較大的損失。所以急需一種高效、實時的油氣管道泄漏在線檢測裝置，而分布式光纖溫度傳感器正是能勝任這一任務(wù)的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，拉曼散射傳感系統(tǒng)可以在一根光纖上同時監(jiān)測多點的溫度，并可以利用光時域反射技術(shù)對溫度場進(jìn)行空間定位，定位精度可以達(dá)到I米。
[0007]分布式光纖拉曼溫度傳感器通過傳感光纖光纜和參考光纖光纜上溫度的高精度測量，對溫度進(jìn)行對比和分析，及時判斷出溫度異常點，即可能發(fā)生的油氣泄漏點，從而對泄漏點進(jìn)行定位；測量時間短，連續(xù)測量無盲區(qū)；快速響應(yīng)無遲滯；反應(yīng)靈敏精度高；精確尋址定位準(zhǔn)。當(dāng)溫度超出設(shè)定值時發(fā)出本地的聲、光報警信號，提醒值班人員注意；通過外圍接口啟動消防設(shè)備進(jìn)行降溫、滅火工作；還可以通過外圍接口發(fā)射遠(yuǎn)程報警信號。
[0008]有益效果:一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)對管道溫度變化的信號采集更快，反應(yīng)更靈敏，對泄漏點的定位更精準(zhǔn)，空間分辨率更高。其一根光纖上可同時監(jiān)測多點的溫度，并可以利用光時域反射技術(shù)對溫度場進(jìn)行空間定位?；诜植际焦饫w拉曼溫度傳感器的油氣管道泄漏系統(tǒng)，溫度測量時間短，連續(xù)測量無盲區(qū)；快速響應(yīng)無遲滯；反應(yīng)靈敏精度高；精確尋址定位準(zhǔn)。大大減少因油氣管道泄漏引發(fā)的火災(zāi)、爆炸等事故的可能性，在工業(yè)應(yīng)用中有廣大的應(yīng)用前景，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
【附圖說明】
[0009]圖1 一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0010]以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步描述。
[0011]參照圖1，本實用新型公開的一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，包括分布式光纖拉曼溫度傳感器(11)、傳感光纜(12)、報警裝置(13)、消防設(shè)備接口(14)和遠(yuǎn)程通信接口
(15)ο圖例中，傳感光纜(12)為加金屬鎧裝的4芯光纜，其中兩根傳感光纖分別敷設(shè)于油氣管道的上方和下方，用于實時感知油氣管道周邊的溫度，另外兩根傳感光纖備用。傳感光纜(12)同時與分布式光纖拉曼溫度傳感器(11)相連，由分布式光纖拉曼溫度傳感器實時測量油氣管道各點的溫度，每各30秒鐘讀取一次溫度數(shù)值，每隔I米讀取一個點。正常情況下，測得的溫度值與環(huán)境溫度一致；發(fā)生油氣泄漏時，泄漏點的溫度值會跟正常溫度值存在明顯的差值，當(dāng)度差值超出系統(tǒng)設(shè)定的報警值時，系統(tǒng)啟動報警裝置(13)，發(fā)出聲音和光信號報警。聲音報警的強(qiáng)度達(dá)到120分貝以上，報警光信號為紅色光閃爍5赫茲以上。在發(fā)出本地聲光報警信號的同時，通過遠(yuǎn)程通信接口(15)發(fā)出遠(yuǎn)程報警信號，可以通過RJ-45接口發(fā)出電話報警信號，也可以通過10M/100Mb/S以太網(wǎng)接口發(fā)出網(wǎng)絡(luò)報警信號。在緊急情況下通過消防設(shè)備接口(14)直接啟動消防設(shè)備進(jìn)行降溫或滅火。
【主權(quán)項】
1.一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，通過實時監(jiān)測油氣管道的溫度變化來實現(xiàn)油氣泄漏的在線監(jiān)測，包括分布式光纖拉曼溫度傳感器(11)、傳感光纜(12)、報警裝置(13)、消防設(shè)備接口(14)和遠(yuǎn)程通信接口(15)，傳感光纜(12)敷設(shè)于被監(jiān)測的油氣管道表面，并與分布式光纖拉曼溫度傳感器(11)相連，分布式光纖拉曼溫度傳感器(11)發(fā)射激光脈沖進(jìn)入傳感光纜(12)并收集散射光信號，實時測量油氣管道的溫度，報警裝置(13)、消防設(shè)備接口(14)和遠(yuǎn)程通信接口(15)與分布式光纖拉曼溫度傳感器(11)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述分布式光纖拉曼溫度傳感器(11)的工作波長為1550納米，測量距離為30公里，測溫通道數(shù)可擴(kuò)展至16個。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感光纜(12)是4芯金屬鎧裝光纖光纜，單根光纖滿足ITU-T G.652標(biāo)準(zhǔn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述報警裝置(13)是喇叭功率大于120分貝、聲音頻率為800HZ和紅色閃光的聲光報警裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述消防設(shè)備接口(14)是連接分布式光纖拉曼溫度傳感器和外圍消防設(shè)備的接口，滿足MOTOBUS總線協(xié)議或RS485總線協(xié)議。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述遠(yuǎn)程通信接口(15)是通過現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)提供遠(yuǎn)程報警信號的接口，包括RJ-45和10M/100Mb/S通訊接口。
【專利摘要】本實用新型公開的一種分布式油氣管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)，通過實時監(jiān)測油氣管道的溫度變化來實現(xiàn)油氣泄漏的在線監(jiān)測。包括分布式光纖拉曼溫度傳感器(11)、傳感光纜(12)、報警裝置(13)、消防設(shè)備接口(14)和遠(yuǎn)程通信接口(15)。傳感光纜(12)與油氣管道一起沿管道敷設(shè)，同時與分布式光纖拉曼溫度傳感器(11)相連，由分布式光纖拉曼溫度傳感器實時測量油氣管道各點的溫度，發(fā)生油氣泄漏時泄漏點的溫度值會跟正常溫度值存在明顯的差值，當(dāng)度差值超出系統(tǒng)設(shè)定的報警值時，系統(tǒng)啟動報警裝置(13)，發(fā)出聲音和光信號報警，同時通過消防設(shè)備接口(14)啟動消防設(shè)備，并通過遠(yuǎn)程通信接口(15)發(fā)出遠(yuǎn)程報警信號。為油氣管道的正常運行提供安全保障。
【IPC分類】F17D5/02
【公開號】CN204879458
【申請?zhí)枴緾N201520406310
【發(fā)明人】朱莎露, 蘇達(dá)順, 朱慧慧, 潘建宇, 王劍鋒
【申請人】中國計量學(xué)院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月10日