龍濤+++龐道紅++++鄧莉++++張艷春

【摘要】管道泄漏監(jiān)測不僅是油田企業(yè)生產(chǎn)要求，也是安全環(huán)保的需要，油田企業(yè)越來越重視對管道泄漏動態(tài)監(jiān)測管理。本文以大港油田為實例，分別從管道泄漏監(jiān)測技術(shù)發(fā)展、系統(tǒng)框架、功能組成、應(yīng)用效果等方面，描述了基于不同泄漏監(jiān)測技術(shù)的、分布式部署的管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的集成管理與應(yīng)用的實現(xiàn)，并對應(yīng)用效果進行了描述。

【關(guān)鍵詞】大港油田；管道；管道泄漏；監(jiān)測

1引言

管道監(jiān)測的技術(shù)體系存在很大差異，除了儀表等硬件設(shè)備不同外，其他方面差異有：使用的數(shù)據(jù)模型標準不同，底層數(shù)據(jù)管理方式不同，包括SQL數(shù)據(jù)庫管理、Access數(shù)據(jù)庫管理、文件方式存儲，數(shù)據(jù)計算方法不同，系統(tǒng)采用的技術(shù)不同，各自有自己的功能特點。此外，油田之前部署的監(jiān)測系統(tǒng)都是C/S客戶端模式的，這種運行模式有管理困難、數(shù)據(jù)無法共享、信息報送不及時、軟件維護成本高等弊端?；谏鲜鲈颍枰獜恼w出發(fā)、綜合考慮建設(shè)一套適用于全油田的管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)管理平臺，實現(xiàn)信息共享、降低運維成本、對管道有效管理。

2技術(shù)發(fā)展情況

大港油田近年來已經(jīng)安裝過的監(jiān)控系統(tǒng)均采用負壓波監(jiān)測定位技術(shù)，隨著管道的建設(shè)，各種監(jiān)測技術(shù)也在不斷發(fā)展，管道泄漏的監(jiān)測方法很多，但其中很多方法都有成本高、操作難的缺點。次聲波技術(shù)用于監(jiān)測管內(nèi)流體在突破管壁束縛時產(chǎn)生的次聲波。實踐中，該波特性受管內(nèi)的雜波影響極小，傳播速度恒定，信號能夠非常清晰地傳遞到遠端接收單元，為準確定位創(chuàng)造了條件。

近幾年來，GIS（地理信息系統(tǒng)）信息技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于油田的地面工程和鉆井工程系統(tǒng)，國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)成功地將次聲波管道泄漏監(jiān)測定位技術(shù)和GIS技術(shù)結(jié)合并應(yīng)用在一起的綜合管理平臺。以GIS為基礎(chǔ)，建立可視化的管道監(jiān)測管理平臺，構(gòu)成完整的管道安全管理體；直觀的人機界面方便了管理人員的操作和對泄漏發(fā)生地信息的即時了解；精確快速的報警系統(tǒng)確保泄漏在最短時間被發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)保證了有關(guān)部門和單位能在最短時間到達事發(fā)現(xiàn)場，借用通信網(wǎng)絡(luò)和信息化技術(shù)，管理人員可以對管道情況進行監(jiān)視，實現(xiàn)集中管理和數(shù)據(jù)信息共享，符合管道管理中對生產(chǎn)運營管理和安全管理要求。

3建設(shè)框架

基于信息共享、統(tǒng)一管理原則來規(guī)劃系統(tǒng)總體建設(shè)方案：取消目前各管道部署的客戶端監(jiān)測系統(tǒng)改為用戶終端，集中部署B(yǎng)/S模式的管道泄漏監(jiān)測分析系統(tǒng)并建立一個中心數(shù)據(jù)庫存儲所有管道監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)，并與GIS集成。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

4功能組成

4.1數(shù)據(jù)庫模型建設(shè)

依據(jù)目前使用的管道監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)果數(shù)據(jù)構(gòu)建基于Oracle的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，主要存儲管道信息、監(jiān)測點的時間、溫度、流量、壓力、位置距離等信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲、統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)集中有利于保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性，數(shù)據(jù)共享有利于支持其他信息系統(tǒng)的建設(shè)。

4.2管道泄漏監(jiān)測分析系統(tǒng)的建設(shè)

管道泄漏監(jiān)測分析系統(tǒng)為B/S結(jié)構(gòu)，主要由數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)監(jiān)視處理系統(tǒng)三大部分組成。

1） 數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)對次聲波信號和流量信號進行采集和處理。

2） 通訊系統(tǒng)通訊系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)通訊方式將分析結(jié)果數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫畔⒅行臄?shù)據(jù)庫。

3） 數(shù)據(jù)監(jiān)視處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)視處理系統(tǒng)安裝在信息中心的虛擬服務(wù)器上，實現(xiàn)分路采集集中監(jiān)控的目的。中心處理軟件主要有參數(shù)設(shè)定模塊、報警模塊、處理系統(tǒng)分析模塊、處理系統(tǒng)計算模塊、處理系統(tǒng)濾波模塊、處理系統(tǒng)脈沖信號處理模塊、處理系統(tǒng)譯碼模塊、地圖數(shù)據(jù)庫模塊、故障診斷模塊、管道數(shù)據(jù)庫模型模塊、應(yīng)急中斷管理軟件、歷史數(shù)據(jù)查詢模塊、模擬信號處理模塊、識別軟件、同步計時模塊、同步顯示模塊、遠程數(shù)據(jù)控制模塊等軟件。

主要功能是對各種數(shù)據(jù)進行分析、計算以曲線和數(shù)字兩種形式顯示負壓波、流量的瞬時值，聲光報警及定位，以及自學習、設(shè)備故障自我診斷功能、自適應(yīng)、自識別、自糾錯等功能。系統(tǒng)還可采用GPS授時解決上下游檢測設(shè)備的時間同步問題。

可以將報警信號進行分級：A級為確認報警、B級為疑似報警，給管理人員提供參考。

4.3基于GIS的的綜合監(jiān)測管理平臺的建立

在大港油田原衛(wèi)星圖片和矢量地圖的基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于GIS圖形化的綜合展示平臺，以.NET FrameWork 為開發(fā)平臺通過圖的方式給人直觀的展示界面。

1） 系統(tǒng)安全認證方式中油AD域用戶認證模式和系統(tǒng)認證模式相結(jié)合，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問的安全性。

2） 系統(tǒng)主要功能模塊系統(tǒng)除了具有一般的圖形操作功能外根據(jù)用戶的需求增加八個功能模塊。

實時數(shù)據(jù)及曲線顯示：可以實時顯示首站、末站所監(jiān)測管道的流量、壓力、溫度等數(shù)據(jù)并以曲線方式跟蹤顯示。

歷史數(shù)據(jù)及曲線顯示：可以查詢指定時間范圍內(nèi)的首站、末站監(jiān)測記錄數(shù)據(jù)并以曲線方式顯示，可以選擇時間范圍，曲線畫面可任意構(gòu)成。

數(shù)據(jù)查詢：以列表方式顯示首、末站小時數(shù)據(jù)和分鐘數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)下載。

簡單報表：以表格方式顯示指定時間范圍內(nèi)的工況參數(shù)，表中各位號點可由用戶任意構(gòu)成。數(shù)據(jù)提供下載。

報警信息查詢：可以查詢指定時間范圍內(nèi)歷史報警情況。

報警信息圖形化顯示：系統(tǒng)正常運行時，顯示管道首、末兩端的運行數(shù)據(jù)，使人一目了然。發(fā)生泄漏時，可以通過閃爍、聲音報警等方式在電子地圖上標示出具體位置，報警內(nèi)容包括管線名稱、報警級別、泄露點距首、末站距離、里程數(shù)、大地經(jīng)緯度坐標、泄漏持續(xù)時間、流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù)，讓人根據(jù)數(shù)據(jù)進一步判斷。另外，報警信息可以以手機短信的方式發(fā)送到管理員指定的手機號中。

流程圖顯示：顯示帶有實時工況參數(shù)的工藝圖，并可以拖動位號（即某一設(shè)備）以改變數(shù)據(jù)點的位置。由兩部分構(gòu)成：底圖和位號。底圖根據(jù)實際的工藝流程繪制，位號可根據(jù)需要添加或刪除。

網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)圖：網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)圖可以對整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行實時監(jiān)視。如果某一處發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常，會在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)圖中實時顯示。

5結(jié)束語

（1）采集數(shù)據(jù)集中管理，有利于保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)叫畔⒅行牡臄?shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫管理人員方便對數(shù)據(jù)進行安全管理，避免因為各個站點的計算機損壞而造成數(shù)據(jù)丟失，同時信息中心的服務(wù)器有更加完備的安全措施，能夠更好地保證數(shù)據(jù)的安全性。

（2）后期維護成本降低。將計算處理軟件放于信息中心服務(wù)器中，使得項目實施后的維護工作難度大大降低，由于各個站點只是作為客戶端瀏覽，不需要再進行后期維護，所有的維護工作都將在信息中心服務(wù)器上完成，大大減少了維護成本。

（3）能夠更好地做到數(shù)據(jù)共享。隨著油田信息技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)的整合是一個大趨勢，而數(shù)據(jù)共享就要發(fā)揮很大的作用。改進后的系統(tǒng)將各個站點的數(shù)據(jù)集中，方便與其他系統(tǒng)或其他項目共享數(shù)據(jù)，避免重復開發(fā)。

參考文獻

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作者簡介：

龍濤（1971-），男，四川瀘州人，成都科技大學，本科，工學學士，大港油田信息中心主任助理兼勘探開發(fā)信息部主任，高級工程師；多年來從事勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、工藝信息化技術(shù)研究與建設(shè)應(yīng)用，獲天津市、河北省、大港油田公司技術(shù)創(chuàng)新獎多項，目前主要從事數(shù)字油田技術(shù)研究。endprint