1.項(xiàng)目背景
1.1需求背景：由于管道運(yùn)輸固有的高壓、易燃、易爆特性，長(zhǎng)輸管道的安全管理極為重要。泄漏是長(zhǎng)輸管道運(yùn)行中最主要的安全威脅之一。氣體管道泄漏往往造成中毒、火災(zāi)和爆炸等嚴(yán)重事故。近年來(lái)，犯罪分子在原油成品油管道打孔盜油，導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失。
管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道的運(yùn)行情況，當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并確定泄漏發(fā)生的位置。從而可以及時(shí)有效地進(jìn)行應(yīng)急處理，控制和減少因管道泄漏造成的經(jīng)濟(jì)損失，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
智能音波管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用先進(jìn)的信號(hào)處理、模式識(shí)別和人工智能技術(shù)，提高了管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈敏度、可靠性和穩(wěn)定性，降低了誤報(bào)率，是目前最為先進(jìn)的第四代管道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)。
1.2管道概況
延煉-西安成品油管線總長(zhǎng)為200.9公里，其特點(diǎn)是由西北向東南方向走勢(shì)，起點(diǎn)海拔為789米，而終點(diǎn)的海拔則為443米，而中間最低點(diǎn)則為360米。
輸油管路的直徑為L(zhǎng)415-426*8.7mm、壓力達(dá)到16MPa,設(shè)計(jì)最大的輸送量為820立方米/小時(shí)，并且順序輸送方法，可輸送93#汽油、90#汽油、5#柴油、0#柴油等油料。
2.系統(tǒng)原理
貝加萊系統(tǒng)在管道兩端安裝音波傳感器，24小時(shí)實(shí)時(shí)接收并監(jiān)控管道內(nèi)音波信號(hào)。貝加萊系統(tǒng)通過(guò)音波信號(hào)處理，消除管道的背景噪聲并抑制管道操作過(guò)程中產(chǎn)生的干擾；然后利用模式識(shí)別和人工智能技術(shù)，實(shí)時(shí)識(shí)別甄別和分析音波信號(hào)，確定是否發(fā)生泄漏；最后根據(jù)音波信號(hào)到達(dá)管道兩端的時(shí)間差，計(jì)算出發(fā)生泄漏的位置。
數(shù)據(jù)采集處理處理終端的主要功能是把傳感器采集到的音波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理與放大，轉(zhuǎn)換為數(shù)字域的多通道音波信號(hào)。通過(guò)維納濾波、自適應(yīng)濾波等多種方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，利用GPS信號(hào)進(jìn)行精確時(shí)間同步，并通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)傳輸?shù)叫孤┍O(jiān)測(cè)定位服務(wù)器。
3.系統(tǒng)主要功能
——通訊：建立并維護(hù)各數(shù)據(jù)采集終端的通訊信道；
——數(shù)據(jù)采集同步：采集并同步各數(shù)據(jù)處理終端的原始數(shù)據(jù)；
——實(shí)時(shí)泄漏監(jiān)測(cè)：對(duì)音波數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)泄漏監(jiān)測(cè)，并判斷是否發(fā)生泄漏；
——泄漏位置計(jì)算：估計(jì)音波信號(hào)到達(dá)各數(shù)據(jù)處理終端的時(shí)間差，并計(jì)算泄漏位置；
——系統(tǒng)狀態(tài)服務(wù)：維護(hù)系統(tǒng)工作狀態(tài)，并傳送給狀態(tài)監(jiān)控主機(jī)；
——數(shù)據(jù)備份：保存原始數(shù)據(jù)；
——泄漏狀態(tài)日志：把泄漏發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)等關(guān)鍵信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)。
4.效果評(píng)估
項(xiàng)目實(shí)施：該LDS系統(tǒng)在延煉-西安200公里的成品油長(zhǎng)輸管線項(xiàng)目上得到了應(yīng)用，通過(guò)多次放油測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果如下：
靈敏度：貝加萊系統(tǒng)檢測(cè)到所有管道泄漏，最小泄漏孔徑為3mm，對(duì)應(yīng)泄漏率0.2%；
定位精度：貝加萊系統(tǒng)泄漏點(diǎn)平均定位精度小于50米；
誤報(bào)率：在試驗(yàn)過(guò)程中，貝加萊系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生誤報(bào)；
反應(yīng)速度：所有管道泄漏實(shí)驗(yàn)貝加萊系統(tǒng)泄漏報(bào)警時(shí)間小于60s。
