用于输送水、气、油等介质的管网系统已成为日常生活和经济发展的重要部分。输水管道泄漏严重影响民众生活、造成经济损失;油气管道泄漏不仅造成了重大财产损失,还产生了环境污染、火灾、爆炸等灾害,危胁社会安全。
管道泄漏监测系统采用分布式光纤声波振动传感技术、点式光纤声波传感器与分布式光纤温度传感技术相结合可做到对气体、液体(原油或其他液体)输送管道全天时分秒监测,一但管线发生穿孔泄漏、破坏及管道沿线温度异常,监测系统则可通过其信息管理系统及时预警,并定dian定位地进行工程监控系统管理。
要求
1、泄漏监测的目的是减少泄漏物质损失及尽量杜绝泄漏物对人们生命财产和环境造成进一步危害,为此,理想的监测系统应该满足以下各方面的要求。
2、准确性泄漏发生后,能够准确地测报出泄漏,不致因为操作失误和设备故障等因素发出误报警。
3、灵敏性理想的检漏系统应该能监测出从渗漏到管道断裂的全部范围内的泄漏情况,发出正确的报警提示。
4、实时性理想的检漏系统能够在泄漏发生后,实时地监测出泄漏的发生。以便操作人员即刻采取行动,减少损失。
5、定位精度高长输管道穿越距离长,检漏系统需能够提供给操作人员准确的泄漏位置,以使维修人员尽快到达漏油点,进行补封作业。
6、易维护性检漏系统装置维修调整容易。
监测平台:
在线监测和分析软件平台基于 web 浏览器界面(B/S 构架),必须基于管线 GIS 数据,可提供用户一个可视化的界面查看传感器位置信息、管网图和其他的分析结果,并会为用户提供可交互式的、统一的报警列表界面。该平台应体现很强的可扩展性和可伸缩性,提供软件架构及分析原理说明。
需提供的功能模块至少包括:
1、管线数据展示功能、监测设备展示功能
以 GIS 为基础,以 GIS 一张图方式展现被监测的原水管网、并能对管网数据的属性等基本信息进行查看;以地图方式展现安装在原水管网上的监测设备,并能查看实时监测信息。
2、能进行历史数据的查询与分析:
通过多种展现方式展示采集上来的压力数据以及水听器采集到声音数据及分析;支持数据的导出功能。
3、压力瞬变/爆管监测功能
压力传感器(采集频率:256Hz)采集在线连续数据,监测压力瞬变,提供管道爆管报警,定位爆管位置。
4、管道泄漏监测
系统软件基于采集到的原水管内声学数据,判断是否具有泄漏,确定漏水的区域。系统应提供便捷的分析工具方便用户分析判断。系统平台必须设有频谱分析功能,并提供傅里叶变换后的强度-频率图;提供在线的相关性定位功能,提供分析操作界面及系统截图。
5、系统能够对异常的压力瞬变活动进行监测
有对管道中水锤或压力瞬变活动的分析,对管网的影响范围以及影响程度分析。
1、分布式光纤声波/振动传感测漏技术
(1)系统组成及性能指标:
泄漏管道发出声波信号,作用于该点光缆,声波作用于光缆引起光信号调制,通过解调信号处理得到声波信号,经模式识别算法判断泄漏特征,通过光脉冲定位泄漏位置。
(2)工作原理:分布式光纤声波传感技术利用高相干光在光纤中传输引起的瑞利散射光干涉对声波/ 振动特征敏感的原理特点,实现声波或振动检测。
(3)特点
连续分布式监测
光纤即为传感器
可对声音进行还原
传感端无源本安
(4)参数说明
测量距离 50km
定位精度 ≤20m
采用间隔 0.5m
测量时间 1s
测量通道 4通道(可定制)
震动信号带宽 <5kHz
光纤接口 FC/APC
2、分布式光纤温度传感测漏技术
(1)系统组成及性能指标:
利用光纤中布里渊散射与温度敏感的原理解算光纤中任意一点的温度变化可进行分布式温度传感,将普通光缆布设在管道沿线,可测量温度引起的管道异常,对爆管或火灾发生进行预警,该系统可以分布式声波复合使用。
(2)工作原理:利用光纤中任意点受激布里渊频移与该处应变的比例关系,通过受激布里渊光时域反射原理进行应变量解算和定位。已形成自主知识产权产品,性能达到国际先进水平。
(3)特点:
连续分布式监测
光纤即为传感器
空间分辨率高
传感端无源本安
(4)参数说明
测量距离 50km
定位精度 ≤2m
采用间隔 0.5m
测量时间 30s
测量通道 2通道(可定制)
光纤接口 FC/APC
3、准分布式光纤声波传感器测漏技术
(1)系统组成
:将光纤声波传感(光纤水听器)间隔一定距离布置在管道表面,用声波定位法测量两传感器之间的泄漏。该方法适合与管道沿线无法铺设光缆的老旧管道。
主机技术参数
■光纤类型:B11 类单模通信光纤
■通道数:64 通道,单通道接8只水听器
■声采样率:1212kHz,可扩展
■操作系统:Windows2000 以上中文版
■通信协议:提供标准接入协议,并按照相关规约传输给招标方要求的系统数据库
■远传通信接口:TCP/IP 接口,提供管道泄漏监测系统_智能管道泄漏监测系统报价_杭州迈煌科技有限公司,100M 以太网口
■电源要求:220VAC(±10%),50-60Hz
■设备工作温度:-5℃~+45℃
■设备工作湿度:0~85%(无凝露)
■传输光缆工作温度:-40℃~+70℃
光纤水听器技术参数
■工作频率:5Hz~5kHz,可扩展
■声压灵敏度:≥-150dB
■动态范围: 不小于 100dB
■测量范围:1000m
管道泄漏监测系统采用压电式水听器侦听方式,管道在线安全监测系统功能:
(1) 识别和展示管线压力瞬变水锤事件(水泵开停、阀门开闭、施工、冲洗、排气故障等),在线记录显示水锤压力变化曲线,提供管道泄漏监测系统_哪里有管道泄漏监测系统供应商_杭州迈煌科技有限公司,实现报警,并确定压力瞬变源和定位;
(2) 基于管内 3bar 运行压力以上,实现 300 升/分以上的爆管实时监测和报警,通过时钟同步技术确定爆管位置,精度±50 米范围;
(3) 压力瞬变(水锤)分析,结合供水带压管道(GIS)材质、管龄、管径等等参数,基于现场存在的压力瞬变强度和数量,评估管道的爆管风险,并展示危险管线的区域;
(4) 监测传感器安装位置周边跑冒滴漏的现象,实现 120 升/分微小漏水监测,系统通过频谱分析功能实现报警;
(5) 管线异常事件管理,完整、准确掌握输水系统运行状态,通过高频压力和声纳数据实时监测排气阀工作状态;
(6) 系统能够机器自学习输水模式,帮助用户快速判断给水系统问题,提高管线运行的可靠性、安全性,基于供水压力实现供水调度,并及时自动发现运行异常,提高调度管理的效率和水平。
系统构成与配置
一、系统配置原则与性能要求
在确定排气阀位置上安装一体式传感器,必须包括高频压力计和水听器,同时传感器接触到管道内的水。安装传感器位置间距的设置原则:800-1200 米,现场条件在此间距范围内适当调整位置。传感器通过现场数据采集通信装置 RTU,3G/4G/5G 无线方式,将采集到数据传输到调度控制中心分析平台对管道进行实时监测和分析。
二、系统配置要求
(1) 现场硬件设备必须包含:
(2) 高频压力传感器
(3) 压电水听器(或者采用光纤水听器,在PCCP管道断丝监测中阐述)
(4) 通信数据传输装置 RTU
(5)
GSM(3G/4G)和同步授时时钟天线
(6) 不锈钢控制箱及电源附件
(7) 通信方式:3G/4G 无线通信
(8) 监测分析平台软件:客户端服务器安装方式
(9) 电源:太阳能供电,带有锂电池,容量需满足现场传感器和 RTU传输装置没有日照 30 天情况,继续保持正常工作。
(10) 供电冗余:RTU 本体需内置锂电池和外部太阳能供电,互为备
用。
2.2.3 设备技术参数
主要设备技术要求
(1)高频压力传感器
工作温度:-40℃~80℃
压力监测采集频率≥256Hz,以满足分析需求;
量程:0~300psia ,需满足负压的监测;
精度:≤0.1%FS
响应时间:≤1ms
材质:不锈钢隔离膜片
承受静压:68Bar
防护等级:IP68,包括传感器电缆连接处;
(2)压电水听器
工作温度: -20 ℃~80 ℃
灵敏度:-173dB Vre: 1V/μPascal
响应频率范围 :20Hz-50KHz
传感器材质:橡胶+不锈钢
连接电缆:低噪同轴电缆
承受静压:68Bar
防护等级:IP68,包括传感器电缆连接处;
(3)采集和通信装置 RTU
运行温度:-30 ℃~ 70 ℃
防护等级:IP68
压力采集精度大于等于 16 位;
支持模拟量和音频信号接入,同时提供连接感器电源供电;
支持 3G/4G/5G 公共通信网络,TCP/IP 协议采集数据上传中控室;
授时时钟精度:≤1ms;
本体内置锂电池,在外部电源失效后,提供管道泄漏监测系统_管道泄漏监测系统供应商_杭州迈煌科技有限公司,以低功耗模式运行至少 2 月;
采集周期:数据上传时间可调整,自动连接中控上传。
内存:内置 16G 闪存卡,支持采集数据的存储保存 30 天不丢失;
低功耗设计,供电电压:12VDC,连接传感器后总功耗
≤1W;
(4)就地控制箱
材质:SS304 不锈钢
防护等级:户外型,IP65
壁厚:≥1.5mm
低温保护设计,满足现场-20˚C 环境工作;
尺寸:800*400*300(H*W*D),应满足放置采集和通信装置 RTU 等其它
相关设备
浪涌保护:
工作电压:12VDC
标称放电电流(8/20µs):10kA
放电电流(8/20µs):20kA
电压保护水平:≤250V
(5)太阳能电源
设计要求能够保证现场设备在没有日照的情况下,保证现场连接设备至
少正常工作 1 个月。
太阳能电池板
电池片类型尺寸:单晶硅
额定输出功率:100W
理想工作环境:-30℃~85℃
表面大荷载:5400Pa
寿命:25 年以上
材料:抗衰老 EVA+TPT+阳极氧化铝合金框架
充电电池及充电控制器
类型:三元锂电池
容量:≥80AH
工作电压:9-12.6VDC
工作温度范围:-20℃~60℃
充电方式:MPPT
立杆
材料:Q235
表面处理:热镀+热喷塑
高度:3m
厚度:≥2.5mm
底座法兰:12*240*240mm,带预埋地笼;
焊接:符合 GB/t13912-92 标准,没有裂纹,漏焊,咬边,焊接光滑平
整,没有凹凸的波动或任何焊接缺陷,设计寿命 30
年以上;