管道沉降方案.doc

山西燃气有限责任公司 管道沉降监控系统 解 决 方 案 成都千嘉科技有限公司 2011年7月目 录 第1章 项目总体概述 3 1.1 现状分析 3 1.2 系统特点 4 第2章 需求分析 5 2.1.1 项目概况 5 2.2 实现目标 5 第3章 方案设计 5 3.1 系统结构 5 3.1.1 系统总体框架 5 3.1.2 光纤安全防御系统示意图 6 3.2 系统原理 7 3.3 系统组成 8 3.4 系统工作流程 8 第4章 详细设计 9 4.1 与管理中心通信 9 4.2 安装、调试 10 4.2.1 设备安装 10 4.2.2 施工技术要求 11 4.3 现场调试 11 4.4 系统升级、维护 12 4.4.1 系统维护措施 12 4.4.2 系统特点 12 第5章 系统配置清单 13  项目总体概述 现状分析 长距离管道的位移，沉降形变将对管线的正常输，运行的安全与管道寿命造成巨大的影响。目前国内外对长管线进行移监测主要采用精密的大地测量方法，这种方法精度虽然可以很高，但是仅对长线上各点在不同时间上逐点测量，不是在同一时间获取。因此获取位移信息的安全性不高，且时间较长，达不到实时监控的。另一种是比较简单的力学方法，即通过测量管线轴向应力或微形变推测管线的位移值。这种方法只有当管线的支撑点比较确定的情况下可以使用且精度不高。因此当管线较长时，计算出的数据有时会造成很大误差，无法使用。 ,石油、天然气等易燃易爆品输送管道的泄漏甚至会产生火灾爆炸,因此对管道进行实时监测,及时发现泄漏和预报隐患就显得十分重要。 目前管道泄漏的监测方法主要有基于管内压力、流量、温度和管壁完好程度检测的管内智能爬行机法;基于泄漏产生的物理现象检测的声波、负压波、应力波检测法;利用热红外成像、气体成像、探地雷达的地面间接检测法。 这些方法存在或者定位难,或者不能提前预报泄漏隐患等缺点。针对上述问题,我公司提出了一种利用分布式光纤传感器对输送管道的位移及泄漏进行实时在线监测的技术。 光纤传感器是一种传感型光纤传感器,它具有同时获取在传感光纤区域内随时间和空间变化的被测量分布信息的能力。 利用这一特性,在输送管道铺设的同时铺设一条或几条光缆,利用光纤作为传感器,拾取管道周围的压力、温度和振动信号,通过对信号的分析和处理,对输送管道泄漏、附近的机械施工和人为破坏等事件进行迅速判断和准确定位,提高管道的监测水平。 系统特点 本系统不需要通过复杂的距离角度测量及位移的计算过程，同时利用位移传感器，压力传感器，温度传感器实时监测管线水平位移和沉降数值，并把管线水平位移和沉降工况在计算机显示屏上形象直观的显示出来，依次来显示水平位移和沉降的实际工况。因此，人们可以在任何时刻同时观察到管线上各点位移数值及其分布及各点位移相互影响的关系，他们的发展趋势及变化速度，这种安全信息的提供，便决策者及早采取必要的措施把事故消灭在产生之前 ? 借助物联网技术，通过随地下管线埋设，实时感应监测，及时将信息传回燃公司信息中心，提前做好管线抢险预案，防患于未然。 分布传感，技术先进---在整个连续光纤的长度上，任意一点都是“传感 器”； 实时监控，定位准确---在线实时监测，响应迅速，克服漏测和难以定位弊端； 结构简单，可靠性高---传感光纤既传输光，又传感，故障少，可维护性好，可靠性高； 配置灵活，使用方便---系统配置和参数可按用户具体需求调整，方便灵活，运行成本低； 性价比高，测点分布 于整个光纤，系统成本远远低于采用传统点式监测系统的价络。  需求分析 项目概况 我公司提出的光纤传感报警系统解决方案。通过光纤感应管道位移情况，把管道沉降过程中发生的位移情况传输至监控室主机。通过监控主机上的监测软件实现报警监测，GIS 位置确认，并把报警信号实时传输至监控中心，以达管道沉降进行预警监测目的。解决方案主要特点 为利用光纤作为现场传感器件，本身无源、耐高温高压、无电磁辐射、维护方便 简单、监控距离长，灵敏度极高。另外，它的性价比高，性能稳定，可靠性高， 非常适合燃气等重要管道的预警监测。 实现目标 及时将管网沉降信息采集，并返回管理中心； 管理中心收集到超过界限的沉降信息后，及时报警； 管理中心GIS图显示出现故障的具体位置，以便工作人员维护。 方案设计 系统结构 系统总体框架  传感器可以配置于任何长度的光纤，即可以进行点传感，也可以在非常长的距离上（超过 50km ）进行分布式传感。该技术的主要优势之一就是能够根据的应用变动传感距离。这一优势在与长距离通信系统共同工作时尤为重要。 当燃气管道发生沉降，定位在管道上的光纤会随着管道发生形变，在内传输的光波的相位会随之改变，通过解调仪对传输回来的光波进