[发明专利]一种用于原油集输管道的泄漏监测装置及监测方法

说明书

技术领域

本法发明属于油气储运领域，具体地，涉及一种用于原油集输管道的泄漏监测装置及监测方法。

背景技术

将原油从油田的各处理站汇集输送到油库的管道称为集输管道，集输管道输送的是高纯度原油，在油田内部分布广泛；近年来因腐蚀穿孔、打孔盗油等自然、人为因素所导致的管道泄漏时有发生，而原油一旦泄漏往往带来严重的后果。如果对管线开展实时监测，迅速准确地发现泄漏并判断泄漏点位置，就能采取措施及时处理，使损失降到最小，因此有重要的意义。

几种有代表性的在线管道泄漏监测方法有：质量平衡监测法、负压波监测法、分布式光纤监测法、音波监测法。其中负压波监测法因其投资少、检测实时性好等特点，在国内各大油田应用最为广泛。负压波泄漏监测方法是利用数据采集装置实时获取管道两端的压力信号，并实时进行传输、滤波和泄漏判断的一种方法。

中国发明专利200910086818.9提供了一种液体压力管道泄漏检测及泄漏定位装置，其包括：加速度传感器、发射机、接收机和上位机。加速度传感器检测管道泄漏所产生的声信号，发射机对该声信号进行调理并发送到接收机，接收机对接收到的声信号进行解调并传给上位机，上位机负责信号的处理。

中国发明专利201310169679.2提供了一种基于音波信号的输气管道泄漏检测装置及检测方法，该检测装置包括音波传感器组、信号调理器、模数转换器、数据传输媒介与中控计算机，其数据传输媒介为已有的SCADA系统。

中国发明专利200910220268.5提供了一种基于小波和模式识别的流体输送管道泄漏检测方法及装置，检测装置包括压力变送器、ARM处理器、局域网及GPS全球定位校时系统。该装置利用管道首、末站间的高速局域网，实时采集管道两端的压力数据，通过模数转换器将数据传递给ARM处理器进行泄漏判断与泄漏点定位。该检测方法是对压力信号进行分析，利用斜率法、小波理论和神经网络来排除泵操作对管道泄漏检测的影响，通过逐步完善神经网络专家库的方式降低误报警率。

以上涉及管道泄漏监测的装置或方法是从数据采集、传输、处理与泄漏识别三个方面进行阐述的，由于原油集输管道布局、管况的特殊性，在现场应用中发现现有专利及技术主要存在以下缺点：

(1)、数据传输质量低。原油集输管道管长一般在3到20公里之间且建设年代早自动化程度低，很少有现成的SCADA系统或首末站高速局域网供通讯使用，从成本角度考虑，后建的管道泄漏监测系统，只能采取无线电台的通讯方式；由于原油管道泄漏监测系统需要在线运行，实时数据传输量巨大，且受天气等外界因素的影响，常导致数据请求、发送任务无法在规定时间内完成，造成数据丢失。

(2)、中控机运行不稳定。汇集到同一油库的集输管道有多条，而现有的泄漏监测系统为集中式在线处理系统，中控机需要在一定的时间片内，依次请求多个远程管道终端的数据并完成压缩、存储、处理等任务，这些任务为串行任务，一旦某个环节出现延迟将可能影响下一个时间片任务的执行，造成系统崩溃。在实际应用中发现，除了数据通讯任务外，数据的存储任务和复杂的泄漏判断处理任务都会占用大量计算机资源易造成时间延迟，因此这种集中式实时处理系统的中控机任务负荷大、运行不稳定。

(3)、泄漏监测误报警率高。由于在管道输送过程中一些正常的停泵、调阀操作也会产生跟泄漏类似的负压波，因此如何排除泵、阀操作的影响是准确判断泄漏的关键。现有的发明、技术多采用算法复杂度高的方法来排除泵、阀操作的影响，事实上，因管道管况、泄漏点位置、泄漏量等条件不同，管道泄漏所产生的负压波形多种多样，如果仅从压力角度进行判断，难以排除泵、阀的操作影响，因此泄漏监测误报警率高。

上述缺点直接影响了负压波泄漏监测系统的性能和指标，降低了管道安全运行保障工作的效能。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于原油集输管道的泄漏监测装置及监测方法，以解决泄漏监测中存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

管道泄漏监测装置，采用分布式处理系统，包括：多台分布式处理终端、一台中心接收机和一台中控机；每条管道上安装两台分布式处理终端，分别安装在首站出口与末站入口处；分布式处理终端负责数据采集、处理、传输及压力异常判断和疑似泄漏判断；中心接收机负责处理中控机与分布式处理终端的通讯任务；中控机负责对疑似泄漏进行确认判断与报警。