王毅

摘 要 隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化發(fā)展水平逐漸加快，使得管道運(yùn)輸成為現(xiàn)代滿足能源需求的重要方式，對(duì)社會(huì)的發(fā)展以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提升具有重要意義。由于油氣管線實(shí)際運(yùn)輸過程中存在安全隱患，對(duì)油氣管理監(jiān)測(cè)中實(shí)施光纖預(yù)警系統(tǒng)的使用具有重要意義。文章針對(duì)光纖預(yù)警系統(tǒng)在油氣管道檢測(cè)當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)際分析，明確光纖預(yù)警的具體設(shè)計(jì)過程，實(shí)現(xiàn)我國(guó)管道運(yùn)輸可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 光纖預(yù)警系統(tǒng)；油氣管道；監(jiān)測(cè)管理

中圖分類號(hào)：TE88 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）16-0116-02

現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展能源需求逐漸提升，管道運(yùn)輸成為一種重要的運(yùn)輸形式。其作為一種運(yùn)輸形式，具備于運(yùn)輸量巨大、成本較低并且穩(wěn)定性能較高等相應(yīng)特點(diǎn)，在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中被廣泛關(guān)注與使用。光纖預(yù)警系統(tǒng)作為已經(jīng)保證油氣管道運(yùn)輸?shù)陌踩缘闹匾A(yù)警方式，在現(xiàn)代油氣管道運(yùn)輸當(dāng)中能夠保證運(yùn)輸安全性，促進(jìn)油氣管道運(yùn)輸?shù)目沙掷m(xù)發(fā)展。

1 油氣管道運(yùn)輸發(fā)展現(xiàn)狀以及存在問題

1.1 油氣管道運(yùn)輸現(xiàn)狀

管道運(yùn)輸行業(yè)在我國(guó)的發(fā)展中，作為一種新型油氣運(yùn)輸方式被廣泛關(guān)注，并且在實(shí)際發(fā)展中迅速成長(zhǎng)。在1957我國(guó)建成第一條長(zhǎng)距離輸油管道，這項(xiàng)工程的完成，我國(guó)管道運(yùn)輸行業(yè)的空白被填補(bǔ)。我國(guó)管道運(yùn)輸正在飛速發(fā)展，并且在經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中起到重要作用，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。自1958年至今，我國(guó)的輸油管線的實(shí)際總長(zhǎng)度為6萬千米，并且成為主要的運(yùn)輸形式，管道運(yùn)輸遍布全國(guó)。根據(jù)具體規(guī)劃，我國(guó)輸油管線在2015年將達(dá)到10萬千米。我國(guó)未來實(shí)現(xiàn)管道運(yùn)輸為黃金時(shí)期，保證管道運(yùn)輸安全性能夠有效保證管道運(yùn)輸安全性，為管道運(yùn)輸發(fā)展提供契機(jī)。

1.2 油氣管道運(yùn)輸存在的問題

隨著油氣管線遍布規(guī)模逐漸擴(kuò)大，使得我國(guó)油氣管道遍布各個(gè)國(guó)家。由于油氣管線實(shí)際運(yùn)輸距離較長(zhǎng)，并且在地下進(jìn)行實(shí)際運(yùn)輸開展，隨著管道使用時(shí)間增長(zhǎng)，由于自然災(zāi)害以及人為因素進(jìn)行破壞的案例屢見不鮮。一旦油氣管道運(yùn)輸過程中出現(xiàn)問題，會(huì)導(dǎo)致泄漏事故發(fā)生，造成當(dāng)?shù)鼐用袢松碡?cái)產(chǎn)安全受到影響。因此，實(shí)現(xiàn)管道檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)置，對(duì)保證運(yùn)輸安全性具有重要意義。針對(duì)管道運(yùn)輸安全問題，下面具體列舉近期油氣管線安全問題進(jìn)行分析。

2009年12月30日凌晨，中國(guó)石油公司蘭鄭長(zhǎng)成品油輸油管線出現(xiàn)泄漏事故，導(dǎo)致柴油流入渭河支流，導(dǎo)致水資源污染，受到國(guó)務(wù)院的廣泛關(guān)注。

2007年7月31日凌晨，盜油犯罪分子在輸油管道打孔盜油，導(dǎo)致輸油管線遭到破壞，使得大量原油發(fā)生泄漏事故，造成嚴(yán)重的農(nóng)田污染，并且導(dǎo)致輸油管線停輸十小時(shí)，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失[1]。

上述兩個(gè)案例是近期發(fā)生的管道輸油事故，其中包括自然原因以及人為原因，造成管道運(yùn)輸泄露事故發(fā)生，不斷對(duì)自然環(huán)境以及生命安全產(chǎn)生影響，同樣使得石油企業(yè)出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失，影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，實(shí)現(xiàn)管道檢測(cè)過程中預(yù)警系統(tǒng)設(shè)定，對(duì)于管道運(yùn)輸安全具有重要意義。

2 管道光纖預(yù)警系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)概述

系統(tǒng)采用埋地鋪設(shè)的光纜，在實(shí)際信號(hào)傳輸過程中首端與末端安裝兩個(gè)光纖盒，用來接收干擾信號(hào)，光源通過發(fā)射固定波長(zhǎng)激光，進(jìn)入光纖盒當(dāng)中，光電檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)的檢測(cè)。管線遭到破壞或者發(fā)生泄露過程中，振動(dòng)干涉信號(hào)，將信號(hào)進(jìn)行傳輸，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以及預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)檢測(cè)效率性[2]。

2.2 系統(tǒng)原理

管道光纖預(yù)警系統(tǒng)主要是針對(duì)管線外界遭到破壞設(shè)計(jì)而成，對(duì)可能危害通信管道光纖安全的動(dòng)土實(shí)踐進(jìn)行預(yù)警，并且準(zhǔn)確判定事故發(fā)生位置，利用通訊網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積廣的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)管道運(yùn)輸管線進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在進(jìn)行光纖預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，將光纜與輸油管線共同敷設(shè)，將光纜作為分散式傳感器，對(duì)于長(zhǎng)距離輸油進(jìn)行實(shí)施檢測(cè)，同時(shí)通過GPS實(shí)現(xiàn)事故地點(diǎn)的定位，保證輸油管線發(fā)生問題及時(shí)處理。

2.3 系統(tǒng)組成

整個(gè)光纖預(yù)警系統(tǒng)在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)過程中分為三個(gè)部分，分別為：光纖傳感系統(tǒng)、預(yù)警數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及預(yù)警監(jiān)控終端系統(tǒng)。

1）光纖傳感系統(tǒng)。光纖傳感系統(tǒng)是在輸油管線附近平行鋪設(shè)光纜，實(shí)現(xiàn)分布式傳感器布置，通過周邊振動(dòng)進(jìn)行信息提取。光纜當(dāng)中的光纖傳感臂對(duì)沿線周邊獲取振動(dòng)信號(hào)，另一條光纖實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸，保證整個(gè)光纖傳感系統(tǒng)管線檢測(cè)全面性，起到維護(hù)管線安全的重要作用[3]。

2）預(yù)警數(shù)據(jù)采集處理。預(yù)警數(shù)據(jù)采集處理過程，整個(gè)光纖預(yù)警系統(tǒng)當(dāng)中的基本單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的采集和處理，將實(shí)際報(bào)警信號(hào)傳遞給報(bào)警終端系統(tǒng)。預(yù)警數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)主要是將光纜當(dāng)中的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信號(hào)進(jìn)行實(shí)際處理，通過信號(hào)振動(dòng)以及定位計(jì)算，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信號(hào)傳遞，并顯示具體位置。預(yù)警信號(hào)當(dāng)中包括激光器以及驅(qū)動(dòng)模塊、計(jì)算機(jī)處理模塊以及數(shù)據(jù)采集模塊、光電轉(zhuǎn)換以及調(diào)理模塊，確保預(yù)警信號(hào)處理的高效率性。

3）預(yù)警終端。預(yù)警終端是實(shí)際使用者所使用的設(shè)備，安裝中央控制室，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接受與報(bào)警信息的采集，進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，保證輸油出現(xiàn)問題的準(zhǔn)確定位，信號(hào)接受之后將信息及時(shí)傳達(dá)，避免威脅管線安全的事故發(fā)生[4]。

2.4 系統(tǒng)信號(hào)分類

光纖預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)分類，對(duì)于現(xiàn)實(shí)預(yù)警程度具有重要意義。但是由于現(xiàn)代預(yù)警系統(tǒng)在實(shí)際使用當(dāng)中存在較大報(bào)錯(cuò)率，使得系統(tǒng)的可靠性低下。因此，實(shí)現(xiàn)管線預(yù)警系統(tǒng)信號(hào)的分類，對(duì)于降低檢測(cè)報(bào)錯(cuò)率以及提升系統(tǒng)運(yùn)行安全性具有重要意義。光纖預(yù)警系統(tǒng)重要將系統(tǒng)危險(xiǎn)信號(hào)分為以下三個(gè)等級(jí)。

1）威脅信號(hào)第三等級(jí)，指的是不具備威脅的信號(hào)。管線由于分布較廣，使得預(yù)警系統(tǒng)的范圍較廣，周邊環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，具備眾多不具威脅的振動(dòng)信號(hào)，如汽車經(jīng)過等因素。如果沒有進(jìn)行實(shí)際信號(hào)等級(jí)識(shí)別功能，導(dǎo)致報(bào)警，使得預(yù)警系統(tǒng)存在誤差?？梢詫⒄麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際設(shè)定，將不具備威脅信號(hào)進(jìn)行排除，提升監(jiān)測(cè)效率，保證油氣管線安全性提升。endprint

2）威脅信號(hào)第二等級(jí)，指的是可能具備威脅的信號(hào)，如挖掘施工等。在管道鋪設(shè)過程中，會(huì)經(jīng)過各種地理位置，導(dǎo)致在進(jìn)行實(shí)際施工以及耕種過程中，預(yù)警裝置報(bào)警。這就需要在系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行實(shí)際對(duì)比信號(hào)分析，明確振動(dòng)信號(hào)等級(jí)，對(duì)并不具備針對(duì)性的開掘進(jìn)行識(shí)別報(bào)警，并進(jìn)行準(zhǔn)確定位，實(shí)現(xiàn)具體

排查[5]。

3）威脅信號(hào)第一等級(jí)，指的是具備威脅信號(hào)，如打孔盜油等。對(duì)于犯罪分子打孔盜油的行為，應(yīng)該杜絕漏報(bào)行為的出現(xiàn)。違法分子對(duì)于輸油管線進(jìn)行打孔，通過具體設(shè)備振動(dòng)方式進(jìn)行實(shí)際分析，通過數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)比庫(kù)進(jìn)行振動(dòng)比對(duì)，保證準(zhǔn)確定位盜油位置，保證油氣管線安全性整體提升。

3 光線預(yù)警系統(tǒng)在油氣管道檢測(cè)的應(yīng)用實(shí)例

2013年1月7日，華北油田阿賽輸油管道光纖預(yù)警系統(tǒng)測(cè)試成功。光纖預(yù)警系統(tǒng)能夠?qū)斢凸艿乐苓?米范圍內(nèi)的振動(dòng)動(dòng)土進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，保證輸油安全性。阿賽油田位置位于內(nèi)蒙古中部二連油田，是華北油田中唯一高寒地區(qū)長(zhǎng)距離輸油管線。華北油田在實(shí)際發(fā)展中，與2009年對(duì)于輸油管線進(jìn)行集中改造，并且實(shí)現(xiàn)光纖預(yù)警系統(tǒng)設(shè)定，管線于2012年末鋪設(shè)完成，經(jīng)過三個(gè)月光纖預(yù)警的實(shí)際調(diào)試，于2013年1月7日實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。在試運(yùn)行期間，光纖預(yù)警系統(tǒng)多次被挖斷，實(shí)現(xiàn)了及時(shí)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行與監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性[6]。

大港油田埕港管理工程同樣應(yīng)用了光纖預(yù)警系統(tǒng)，該項(xiàng)工程包括49公里輸油管線以及52公里輸氣管線。光纖語境系統(tǒng)項(xiàng)目主要是在人工島到到大港原油儲(chǔ)運(yùn)庫(kù)階段的油氣管道，總長(zhǎng)度達(dá)到41公里。該項(xiàng)工程光纖已經(jīng)系統(tǒng)2011年10月完成調(diào)試，試運(yùn)行之后實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行，并且報(bào)警系統(tǒng)相對(duì)準(zhǔn)確。

上述兩個(gè)應(yīng)用案例都是光纖預(yù)警系統(tǒng)在我國(guó)油田當(dāng)中的有效使用，并且實(shí)際運(yùn)行效果良好，實(shí)現(xiàn)對(duì)于管道運(yùn)輸?shù)陌踩O(jiān)測(cè)，對(duì)我國(guó)輸油管線安全發(fā)展具有重要意義[7]。

4 結(jié)論

綜上所述，管道運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展是保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。但在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中，管線運(yùn)輸安全問題成為影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題。光纖預(yù)警系統(tǒng)對(duì)于保證管道運(yùn)輸安全具有不可替代的作用，在我國(guó)管道運(yùn)輸當(dāng)中實(shí)現(xiàn)光纖預(yù)警系統(tǒng)的使用，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

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