油气管道泄漏在线监测系统解决方案.docx

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1、油气管道泄漏在线监测系统解决方案一、概述1.1 国内油气管道现状中国油气管道建设取得长足发展。新中国成立之初，中国的油气管道几乎是一片空白。2004年，我国油气管道总长度不到3万公里，但截至2015年4月，油气管道总长度已达到近14万公里。的主动脉。10年来，我国油气管网建设步伐加快，覆盖全国的油气管网初步形成，东北四大油气通道战略布局、西北、西南和近海已基本完成。事故频发、伤亡人数上升也成为伴随我国油气管道行业快速发展的阴影。2000年，中原油田输气管道发生恶性爆炸事故，造成15人死亡、56人受伤；2002年，某市某天然气管道腐蚀穿孔，导致天然气泄漏爆炸，造成6死5伤；2004年，四川四川省

2、泸州市发生天然气管道爆炸，5死35伤；2006年，四川省仁寿县福家输气站进站管道发生爆炸，造成10人死亡、3人重伤、47人轻伤。2013年11月22日，青岛市黄岛区，中石化油运储运公司潍坊分公司输油管道破裂后发生爆炸，造成62人死亡。管道事故频发，特别是一些重大油气泄漏、火灾爆炸等恶性事故，对人身安全和自然环境造成了极大危害。1.2 州和政府要求自2013年底油气管道安全隐患专项排查整治以来，各地区、各有关部门、各单位通力合作，共同努力，取得了积极进展。共发现油气管道存在压力占用、安全距离不足、安全性不理想等问题。穿越、穿越等安全隐患近3万处。2014年9月，国务院安全委员会印发关于深入开展油

3、气管道安全隐患整治工作的通知，要求完善法律法规、标准、安全生产监管制度和应急处置制度，做好保障工作。以及油气管道的安全运行。1.3 系统建设目标管道完整性和安全运行的重要性和必要性尤为突出。为保障管道安全运行，消除事故隐患，保护环境，建立可靠的油气管道泄漏监测系统迫在眉睫。采用声波法、负压波法和质量平衡法相结合的管道泄漏监测系统，对压力管道的泄漏进行监测，是目前最先进、最可靠的泄漏监测技术。iSafe管道泄漏监测系统采用声波法、负压波法和质量平衡法相结合的管道泄漏监测技术，能够准确、快速地发现泄漏点，确定油气管道的泄漏位置。二、技术解决方案2.1 现有管道管理及技术手段分析国外从1970年代就

4、开始研究管道泄漏检测技术。国内管道泄漏技术研究起步较晚，但发展迅速。目前，我国现有的泄漏检测方法已从最早的沿管段人工检测，发展到较为复杂的计算机软硬件相结合的方法；从陆地管道检测技术到海底检测。其中，根据测量分析介质的不同，可分为直接检测法和间接检测法。直接检测法是指用测量装置直接测量管道周围的介质，以确定是否有泄漏。主要有直接观察法、气体法和猪法。间接检测法是根据管道流量、压力等参数的泄漏和声、光、电等方面的变化进行泄漏检测。主要有水压和气压检测法、质量和体积平衡法、压力点分析法、负压波检测法、声波法等。随着世界各国管道建设的快速发展，管道泄漏监测技术也已经发展了几十年。从油气管道泄漏监测的

5、历史来看，国外早期监测技术大多采用压力点分析法、负压波检测法、光学检测法、声发射技术法、动态模拟法、统计检测法等方法。.目前的泄漏监测和定位方法是多学科、多技术的融合，特别是随着传感器技术、模式识别技术、通信技术、信号处理技术、模糊逻辑、神经网络、专家系统等人工智能的发展检测和定位方法通过建立数学模型或通过信号处理或通过神经网络模式分类，或用模糊理论对检测区域或信号进行模糊划分，从而提取故障特征等基于知识的方法进行检测和定位。研究方向是将管道数学模型与一定的信号处理方法相结合，将管外检测技术与管内检测技术相结合，将智能方法引入监控定位技术，实现智能检测、机器人根据管道泄漏监测检测技术的特点，油

6、气管道泄漏监测技术的应用主要基于负压波法、声波法和质量平衡法。多种泄漏检测方法并用，相辅相成，形成可靠性和经济性得到全面优化的泄漏检测系统，使管道泄漏得到很好的控制。2.2 iSafe管道泄漏监测系统技术原理管道泄漏是一个瞬态过程，泄漏的瞬间会产生各种频率的声波。频率小于IOHZ的声波信号具有频率低、波长长、穿透力强、传输衰减小等特点，适用于管道泄漏监测。低频声波在海洋中行进数千公里后可以有效探测到。管道泄漏产生的声波信号在系统中如图1.1所TPo图1.1管道泄漏产生的声波信号声波法、负压波法和质量平衡法相结合的管道泄漏监测系统具有灵敏度高、误报率低、定位精度高等优点。它的工作原理是：当管道发

7、生泄漏事故时，泄漏点产生的声波/压力波在管道上下传播，安装在管段上下游的声波传感器阵列/压力传感器用于检测声波/压力波的到达时间差和声波在管道中的传播速度，可以确定泄漏的位置。具体实现包括将传感器接收到的管道中的声波信号通过电缆传输到ACU（AcousticControlIerUnit,声学监测终端）或将压力信号传输到RTU,ACU/RTU将将模拟声波信号转化为数字信号，通过时间同步、噪声抑制、干扰消除和模拟识别等，判断是否存在泄漏，并确定接收到泄漏声波信号的时刻。ACU/RTU将泄漏监测状态信息通过网络传输到泄漏监测服务器，泄漏监测服务器根据声波/压力波的传播速度、管段信息和管段两端传感器接

8、收泄漏声波的时间差。2.3 管道泄漏监测系统国内外产品对比分析目前，管道安全泄漏检测的主要竞争对手包括美国休斯顿声学系统公司ASI等国外公司。基于次声法的WaVeAIert系统利用安装在管道两端的次声传感器，对流出管道的高速流体在泄漏瞬间发出的次声信号进行实时检测。监测以定位泄漏的位置。英国壳牌公司开发的ATMOSPine管道泄漏检测系统是基于统计分析原理，利用SCADA系统提供的流量、压力、温度等数据，通过流量或压力变化、质量或体积平衡、动态模型和压力点分析，使用优化序列分析来检测泄漏。由澳大利亚FutureFiberTechnologies(FFT)研发的光纤管道安全防御系统(FFTSec

9、urePipeTM),利用铺设在油气管道同一沟渠中的通信光纤，实时采集10米范围内的行为信息对管道构成威胁的管道周围。产生各种振动和位移，监测管道的运行状态。但国外产品价格昂贵，本地化技术支持和维修服务存在很大问题。目前，国内油田大部分长输输油管道未配备泄漏自动检测系统，主要依靠人工沿线巡查，人工读取管道运行数据。这种情况对管道的安全运行是非常不利的。我国长输输油管道泄漏监测技术研究自1990年代就有报道，但直到近几年才真正取得突破，并在生产中发挥作用。清华大学自动化系、天津大学精密仪器学院、北京大学、西南石油大学、中国计量科学研究院等都做过这方面的研究。国内公司包括华北油田新贝达公司、北京豪

10、科航公司、东营乌色土泄漏检测技术有限公司等。但国内科研机构和国内公司的泄漏检测产品基本采用基于压力的管道泄漏监测系统波（负压波）法或流量检测法。负压波系统检测灵敏度低，不能用于燃气管道的泄漏检测。流式法系统只能初步判断是否有泄漏，无法定位。此外，国内一些企业利用光纤的振动和温度变化对管道进行预警。例如，中国石油管道通信电力工程公司自主研发的“光纤管道安全预警系统”，可应用于已铺设光纤的新建管道。对于管道，需要重新铺设光纤，费用昂贵。2.4 iSafe管道泄漏监测系统的优势和特点iSafe管道泄漏监测系统综合了声波法、负压波法、质量平衡法等多种管道泄漏监测技术的优点，进一步提高了油气管道泄漏检测

11、速度和定位准确率。管道泄漏。iSafe管道泄漏监测综合方案利用质量平衡法的优势综合计算判断泄漏量，利用负压波和声波法弥补响应时间慢、定位不准确的缺点质量平衡法，提高整个系统的灵敏度、准确性和可靠性。坚固性和鲁棒性。同时，通过负压波和声波法综合判断各种检测参数，使负压波法弥补了声波法难以检测极慢泄漏的缺点；同时，声波法弥补了负压波法的不足。以及容易与其他非泄漏因素引起的压降相混淆的缺陷。最终实现的泄漏监测报警系统具有响应时间短、灵敏度高（0.5%流量）、误报率低、定位准确、避免漏报、漏报等特点。iSafe管道泄漏监测系统的推广应用将大大提高管道泄漏监测的性能和质量，为管道的安全运行提供有力保障。

12、根据国内外实践结果，声波法结合负压波法可以监测气体管道、液体管道和多相流管道的泄漏，可用于监测地面管道、埋地管道、海底管道和各种复杂的管道网络。系统。iSafe管道泄漏监测系统具有以下优点：泄漏孔径极小，最小可测泄漏孔径为6-20rm,具体管道参数受相应背景噪声、工作压力等影响；最小可测泄漏率为0.51.5%;定位精度高，定位误差小于100m;极低的误报率，正常情况下，系统误报率每年低于30次；有效作用距离远，系统监控距离可达3050公里，最长可延长至100公里；泄漏报警数据可在泄漏检测主机上保存至少6个月；系统可自检自身工作状态，可实时显示传感器、GPS等工作状态；设备稳定可靠，已在国内多条

13、管道成功应用，具有本地化技术支持和维护。2.5总体技术框架声波以管道内的介质为载体，以声速向两端传播。由于声波信号频率低，传输衰减小，可实现远距离传输。声波管道泄漏监测仪安装在管道的上下游段，捕捉泄漏声波信号，根据泄漏声波到达声波管道泄漏监测仪的时间差，计算出泄漏点的具体位置。管道的起点和终点（此时间差由GPS计时）。.iSafe管道泄漏监测系统的工作原理如下：从泄漏点高速流出，会产生高强度的声波。声波沿管道中的介质传播到两端。ACU通过安装在管段两端的传感器接收声波信号，识别声波信号。编号，判断管道是否泄漏，并将处理结果通过网络传输到服务器.泄漏监控服务器进行实时处理。如果管道泄漏，泄漏监控

14、服务器将ACU在管段两端接收声波信号，计算泄漏位置。负压波法的泄漏监测定位计算方法与声波法基本相同。通过计算泄漏信号传输到安装在管段两端的传感器（负压波的压力变送器，声波的声波传感器）的时间差，结合信号在流体中的传输速度内容要计算的泄漏位置。定位示意图如图2所示。图2负压波法定位示意图1.+心A=定位公式：2其中：X泄漏点到头端测量点的距离（m）;大号管道全长（m）;a声波在管道介质中的传播速度（m/s）;t接收上游和下游传感器信号之间的时间差（三）o2.6系统功能框架iSafe管道泄漏监测系统框图如下所示。系统的主要设备是ACU和泄漏监测服务器。iSafe管道泄漏监测系统的运行需要客户提供计

15、算机通讯网络支持。图2.1iSafe管道泄漏监测系统示意图2.6.1 ACU终端（声学监控终端）iSafe管道泄漏监测系统ACU终端的主要功能如下： 数据采集：iSafeACU采集声波传感器数据； GPS定时：将声波数据与GPS时间同步； 数据传输：将声波数据传输到iSafe服务器； 工作状态监控：自检声波传感器、GPS,网络状态； 数据存储和显示：存储和显示声波数据。iSafe管道泄漏监测系统ACU终端的主要功能是采集声波信号并将其传输到泄漏监测服务器。它放置在车站或阀门室和控制室中。它可以采集在管道中的流体中传播的声波信号。经过信号调理、GPS同步，然后将其转换为数字信号，并通过先进的信号

16、处理算法判断声学信号是否为泄漏信号。ACU终端还具有自检功能，可实时显示传感号处理器等部件。图2.2iSafe声学监测终端ACU湿声波传感器：iSafe管道泄漏监测系统的主传感器使用专用的湿式声波传感器。湿式声波传感器灵敏度高，可以将管道中的声波信号转换成电流信号传输给前端处理模块。湿式声波传感器的监测范围通常为30至50公里。湿式传感器采用4-2OnlA标准电流信号进行传输，工作温度为-4085摄氏度。为保证信号不受干扰，电缆通常采用2*1.5铠装双绞屏蔽信号电缆。通常，信号电缆的长度小于300米。湿式传感器和压力传感器的典型安装如下图所示：半产廿静表贴式管壁 Aux单向闹图2.3湿式声波传

17、感器和压力传感器的安装方法信号调理模块：管道泄漏产生的声波信号衰减很大。信号调理模块将对声波信号进行调理，提取出有效的声波信号，传榆到ACU,实时监测传感器的工作状态。正常工作状态。全球定位系统：GPS同步是系统精确定位的重要手段。为了保证ACU采集的同步，每个站点都需要安装GPS来实现数据的同步采集。，高于屋顶0.5米以上。通过GPS获取准确时间，便于各监测节点的时间精确同步。GPS时间同步设备采用输出精度高（10OnS）的GPS接收机实现。低功耗ACU:小功率ACU安装在管道沿线的站台或阀室。并配套电池组、太阳能充电系统、电源线、信号线、GPS馈线、GPS避雷器、浪涌保护器等，现场传感器采

18、集到的信号通过AeU运行采集程序，采集卡用于将声波信号转换成数字信号通过通讯网络传输到泄漏监测服务器.整个ACU由一个电池组和一个功率为5W1OW的太阳能充电系统供电。小功率ACU的通信通常采用4G/3G/GPRS。图2.3低功耗ACU方案2.6.2 iSafe-RTU终端iSafe-RTU终端的主要功能是实时采集多路压力信号，并将压力数据通过Modbus总线或OPC服务传输到泄漏监测服务器，放置在站台或阀室和控制室.iSafe-RTU需要通过GPS授时模块进行分布式数据同步。iSafe-RTU终端包括压力传感器、GPS和RTU等组件。2.6.3 泄漏监控服务器iSafe管道泄漏监测系统服务器

19、主要功能如下： 泄漏检测和定位; 接收声波数据并实时显示； 实时分析声波信号； 历史数据分析； 配置管道信息； 存储数据。泄漏监测服务器由硬件和软件组成。硬件总则采用性价比高、稳定性高的PC服务器。该软件是一款具有自主知识产权的管道泄漏监测软件。系统硬件要求处理器为2.OGHZ以上至强CPU,内存大于4GB,单个硬盘容量大于600GB。服务器主要完成对不同位置ACU数据的聚合，系统软件与ACU进行通信，建立并维护各个ACU的通信通道，利用各个GPS时钟信号对其致的数据进行精确的时间同步。系统软件可以从SCADA系统中获取流量、压力、在线密度等参数，进一步提高系统可靠性，降低误报率。系统软件对每

20、个ACU的声波数据进行处理识别，判断管道是否泄漏。根据管网拓扑结构和声信号到达各ACU的时间差计算泄漏位置。系统软件保存各个ACU致的原始数据和中间数据，供进一步分析处理。管道泄漏的时间、位置等关键信息存储在数据库中，程序重启后仍保留泄漏信息。泄漏监测系统软件运行人机界面，人机界面显示管道走向，管道上显示安装ACU的监测节点位置。当发生泄漏时，系统会发出警报并在管道泄漏的位置显示泄漏图标，同时在监控的泄漏信息栏中会显示泄漏时间、泄漏位置等信息屏幕。系统软件具有自动诊断功能，可对断电自启动、通讯链路、声波采集、GPS等模块进行自动诊断、报警和提示。人机界面可以查看系统的具体参数。如果系统不能正常

21、工作，可以查找错误位置和原因。2.6.4通讯系统iSafe管道泄漏监测系统使用计算机网络进行通信。ACU的声波数据通过通信网络传输到泄漏监测服务器，监测终端和泄漏监测服务器也通过通信网络连接。iSafe管道泄漏监测系统通常直接使用管道SCADA系统现有的通信网络。为保证网络通信的可靠性，建议使用现有的光纤网络进行系统通信。如果管道中没有通信网络，则需要另外购买网络设备，通过ADSL3G等方式搭建计算机网络。ACU和服务器之间传输的数据已经过加密，可以在公共网络上传输。此外，系统具有严格的数据完整性校验和错误重传机制，确保每条数据都准确可靠地传输，在恶劣的网络条件下也能正常工作。2.7 系统数据

22、帧2.8 系统集成应用iSafe管道泄漏监测系统使用OPC标准与SCADA系统、HMl和其他第三方软件进行通信。iSafe管道泄漏监测系统可通过OPC接口从SCADA系统获取压力、温度、流量等数据，进一步提高系统可靠性，降低误报率。iSafe管道泄漏监测系统通过OPC接口向CitectIFixLabview等人机界面软件提供系统运行状态和管道泄漏报警灯信息。用户在人机界面上的各种操作也通过OPC接口传递给iSafe管道泄漏监测系统的核心模块。iSafe管道泄漏监测系统支持通过OPC接口与其他系统进行通信，具有高度的灵活性。这些系统包括：三参数法管道泄漏监测系统、仿真仿真系统、管壁声波预警系统、

23、管道光纤预警系统、视频监控系统等。三、实施方案3.1系统部署环境要求油气安全泄漏监测系统方案确定后，需要对系统所在的安装区域进行现场检查。根据以往多个项目的现场检查结果，总则仪器设备安装区域的现场环境较为复杂；实施和工程方案独特，所以只能主要总结油气安全泄漏监测系统现场施工方案的主要设备安装。主要设备的安装包括以下四种主要设备的安装。详细情况如下：1、ACU安装方案；2、传感器安装方案；3、GPS安装方案;4、泄漏监测服务器安装方案;客户确认的以下数据和图纸是设计的基本依据：1）相关管道的基本数据，包括：管道长度、管径、工作压力、流量范围等相关数据。2）相关站的工艺布置3）相关站供电示意图4）

24、相关站的工艺流程图5）相关车站建筑布置及电缆敷设图6）相关站机柜典型安装图7）相关站PLC柜及端子接线图8）相关站台发射机安装TE意图9）相关站GPS天线安装示意图3.2 硬件产品规格3.2.1 声学监控终端ACU主机产品规格如下：产品名称iSafe-ACU2000-Dn（n表示ACU有n路模拟量输入）系统配置硬盘500G（可支持双通道传感器连续存储数据3年）重量19KG尺寸长X高X深二432mmX132mmX530mm权力，权力交流220VAC,72W界面4通道次声传感器输入端口，4通道状态指示灯，1个电源开关，1xDB15VGA,2xUSB2.0,2xEthernet端口。工作温度环境空气

25、循环：-5C55C(根据IEC60068-27、IEC60068-2-2、IEC60068-2-14)贮存温度-20oC80。C相对湿度10%93%(非冷凝)3.2.2iSafe-RTU终端产品规格如下:产品名称iSafe-RTU-Dn（n表示RTU有n通道模拟输入）物理接口工业以太网（1个千兆以太网RJ-45插孔）尺寸长X高X深二432mmX132mmX530mm电源通过iSafe-RTU背板总线，15V目前的消费来自背板总线，350mA;功率损耗，5.3Wo绝缘测试电压707VDC（型式试验）设计、尺寸和重量模块规格为紧凑型模块，单宽带防护等级IP20重量约350克尺寸（宽X高X深）35x

26、142x129mm安装选项安装在iSafe-RTU机架中3.2.3监控服务器主机产品规格如下:处理器类型英特尔至强E5-2600v2CPU频率1.8GHz处理器型号至强E5-2603v2主板芯片组英特尔C602记忆DDR3,8GB硬盘说明500GB3.5英寸SATA7200Rpm硬盘显示说明DeIIUItraSharp系列高性能显示器图形芯片英伟达QuadroNVS310网卡说明Intel82579千兆以太网控制器3.3 施工安装要求3.3.1 ACU的安装ACU安装在主控柜内，主控柜安装在车站机房内。安装位置必须保证不受强电、强磁、强腐蚀性设备的干扰；（总则在各个场地安装）主机安装场地应干燥

27、，灰尘少，通风良好；主机安装位置方便馈线、电源线、地线接线；主机安装在室内。安装主机的房间内不得放置易燃物品；室内温湿度不应超过主机工作温湿度范围。柜体尺寸：可根据现场业主要求配备。ACU放置在主机柜内，通过ACU面板用螺丝刚性固定在主机柜内的承重支架上。ACU和机柜的防护等级为IP50。主机柜配备ACU,最大功率80W,供电要求220VAC;机柜电源线和ACU信号线GPS信号线总则都隐藏在地里。ACU的正常工作环境如下表所示：工作温度-30-65贮存温度-45-85相对湿度0-95%,无冷凝输入电压220V50Hz输入电流（正常状态）3A&24VDCACU配备2个通讯网口、2个USB数据接口

28、、1个VGA接口、1个GPS接口和多个传感器信号接口。系统通讯需要1个标准网口和1个备用网口。连接到所有者的LAN系统并为ACU分配一个IP地址。USB数据接口主要用于复制数据等。VGA主要用于通过VGA口连接液晶显示器，用于现场安装完成后各站点的临时调试。GPS端口主要用于连接站点外的GPS天线，通过GPS同步各个站点的时间。ACU主机的附件还包括传感器端子。，电源端子、空气开关、插座、GPS避雷器等。图1ACU系统安装位置及数量:个站点安装一个ACUo ACU连接传感器需要铠装电缆铠装电缆的数量和长度需要根据现场情况确定。现场施工时，铠装电缆必须穿管埋入地下。安装位置： ACU的安装位置应

29、选择在传感器附近的机房内，机房应尽量靠近传感器的安装位置。需要业主配合或协调的事项： 业主需要找到合适的机房放置RTU; 在机房内提供稳定的220V交流电源，电源满足上述要求； 业主需在机房内提供网线并分配IP地址： 业主需要协助设备之间的屏蔽电缆，GPS天线的布线，以及埋地。3.3.2传感器安装低频声波传感器通过导压管安装在主管线上。传感器接口包括1/2NPT内螺纹、外螺纹等多种接口形式。传感器与管道之间应设置取样截止阀。低频声波传感器的安装要求和安装方法请参考压力变送器的安装方法。系统中使用的传感器常用管道接口为1/2NPT内螺纹。总则在现场安装时，传感器会通过3路与管道连接。总则选择原来

30、安装在管道上的压力表和压力传感器位置进行改装，但压力表和压力传感器总则为M20X1.5外螺纹，三通螺纹为1/2NTP,所以M20X压力表和一字表之间要加1.5转1/2NTP转接器，通过3路和转接器才能正常。安装业主的仪器和我们的声波传感器。在安装声波传感器之前，需要布置声波传感器的信号线。信号线是一根暗线，通过现场的地下线管和线槽到达我们需要的地面。信号线接地后，通过防爆软管引至声波传感器。在将传感器与信号线连接之前，用万用表测量信号线是否短路等，如果测试正常，请在信号线未通电的情况下安装传感器。开斋电缆外铜线接传感器外壳，铠装电缆红线接24V正极，黑色接24V负极。（不能接测试正负极）。两个

31、传感器安装好后，会与机箱内部设备连接，供电，通过电源。业主要求提供站点的网络IP地址和一个正常工作的网线接口加入局域网，以检查所有仪器在通电情况下是否正常运行。下图（2）、图（3）为传感器安装示意图:图2)图（3）是某红色项目的传感器现场安装图:图3)数量： 总则在现场2个站点之间安装4个传感器，分别是2个主传感器和2个副传感器。2个传感器的位置总则大于10米小于50米。安装位置：需要业主配合或协调的事项： 需要车主协助寻找主副传感器的安装位置； 需要车主协助安装三通和传感器，包括管道开关针阀，拆下原压力表或变送器，安装三通，将原压力表恢复到三通，将湿式传感器安装到三通，检查是否安装合格； 需

32、要业主协助完成传感器屏蔽线的布线和埋设，以及如何将屏蔽线连接到对应ACU所在的机房。安装现场必须符合业主现场安全管理要求，如佩戴安全头盔、不得使用明火拨打和接听电话等。3.3.3GPS安装GPS天线总则安装在现场最高建筑物的屋顶，或安装在无障碍的高处，天线应距屋顶或地面0.5m如下图（4）和图（5）所示。图（5）为红河油田项目GPS安装位置：图（4）CAD示意图：图（5）为红河油田项目GPS现场安装示意图:图（5）GPS天线安装GPS信号线应套有保护套管（镀锌钢管或PVC管，用膨胀螺栓固定在墙上）。钢管之间采用弯头连接，连接必须可靠、防雨。GPS天线直接连接的钢管或PVC管也起到支架的作用，连

33、接方式为M25x2外螺纹。GPS天线由0.2m长8、1.5m镀锌钢管配管螺纹和配套的钢丝弯头制成GPS支架，用电锤在墙上打孔，用膨胀螺丝固定GPS及其支架.GPS信号线通过弯头沿镀锌钢管下行，将信号线通过地下布线引导至底盘，并通过航空插头与避雷器连接（避雷器通过底盘下方的地线引至大地）。 GPS信号线在进入ACU主机前需要连接GPS避雷器，防止GPS被雷击损坏设备。数量： 镀锌钢管的根数总则需要1-3根1.5m长和一个GPS天线的转接器个数，转接器的个数根据现场环境而有所不同。安装位置： GPS需要安装在场地附近无障碍的空旷地方。总则安装在机房高墙上，GPS天线高出机房外墙0.5m以上。需要业

34、主配合或协调的事项： 车主需要协助设备之间的GPS天线的布线和埋设。3.3.4泄漏监控服务器安装泄漏监测主机由硬件和软件两部分组成。硬件总则采用性价比高、稳定性高的PC服务器。该软件是一款具有自主知识产权的管道泄漏监测软件。泄漏监控主机通常安装在控制中心、中心站场或值班室。功率约为600W,电源为220V50HzAc、泄漏监控主机通信网络支持需要提供一个标准的网络端口，并分配一个固定的IP。图（6）是服务器:图6)数量：一共1个单位。安装位置:走线PVC管一些根据现场情况准备 它可以在控制中心、中心站场或值班室。需要业主配合或协调的事项： 业主需要找一个合适的控制中心放置泄漏监控主机； 在机房

35、内提供稳定的220V交流电源，电源满足上述要求； 业主需在机房内提供网线并分配IP地址：3.3.5 特殊安装要求为保证噪声屏蔽效果，提高泄漏监测精度，首站和末站分别配备声波传感器阵列，每个阵列包含24个声波传感器。3.3.6 路线要求3.3.6.1所有馈线必须按照设计方案（文件）的要求进行布置，布线要求牢固美观，不得交叉、扭曲、开裂；各种套管必须用同色系带和胶带捆扎缠绕；PVC必须用PVC连接到管道上。HYPERLINK3.3.6.2电缆应采用软管卡箍、扎带、L型馈线插座、单/双孔波导卡箍、隔墙码、PVC管卡等固定。淮北室外电缆可用软管固定夹、单/双孔波导夹和隔墙。3.3.6.3工程布线的外露

36、部分（井内除外）必须用白色PVC管覆盖，弯头应用波纹管连接，弯曲波纹管长度不应超过0.3米。所有的辫子都覆盖着波纹管。由客户提出，必须在设计中明确提出并单独说明。3.3.6.4PVC管馈线垂直安装在走线架或墙壁上时，必须每隔9米用扎线带将馈线固定在走线架或其他固定件上，防止馈线因自身造成馈线重力。落下。3. 3.6.5如果垂直布线或必要的飞线无法固定，请预先用扎带或电缆挂钩将馈线固定在钢丝绳上，并用膨胀螺钉、地锚、紧绳夹将钢丝绳两端紧固和调节环。当客户有特殊要求时，必须安装专用的电缆桥架。（总则现场施工采用地下布线情况）3.4 实施计划根据以往的项目经验和项目实施实践，iSafe系统的实施周期

37、约为18周，时间安排如下表所示：表4.1项目周期序列号具体工作内容时间评论详细计划包现场考察，详细方案设计：括：1、确定设备选型方案；详细的设备2、传感器安装方案；清单；13、GPS安装方案；两周传感器接线4设备安装方案；图；5、供电方案、设备选型；GPS接线图；设备接线图；等等。2设备订购：12周导入传感器1 .主服务器订单（4周）；2 .进口传感器订单（12周）；3 .GPS模块订单（2周）：4 .电力设备订单（3周）；5 .其他辅助设备订单（4周）；需要12周系统集成在3系统集成、工厂测试和安装：1.子测试：1）功率测试2）设备分试验；3）硬件联测;4）联合软件测试；两周工厂完成；传感器

38、到货前，完成电源测试、设备测试、硬件测试、软件测试等；2.集成测试：1）系统集成；2）系统性能测试；3）系统连续运行测试；然后完成系统集成测试；传感器到货后，完成集成测试，系统连续运行3天以上；4现场调试：4周1.现场设备安装和测试（1周）1）传感器安装；2）GPS安装；3）处理终端安装；4）服务器安装；2.系统测试（2周）1）系统运行测试；2）实际排油、系统性能测试；3）系统工作参数的优化；对于系统的实际排油试验，工作参数的优化至少需要2周时间；根据实际情况，该过程可能会延长至4周。5工程验收、交付使用1 .实际排油测试；2 .签署排油测试结果报告；3 .系统培训，签订培训报告；1周进行实际

39、的排油测试以检查系统性能。整个项目周期约21周3.4.1现场检查及方案设计我们将派工程师到现场进行以下工作:完成iSafe系统各种设备的选型；确认管道参数。根据管道的实际情况设计传感器。根据实际情况确定GPS安装。确定泄漏监测主机安装的泄漏监测位置。根据管道基本信息和现场检查结果，我们完成了试验原油管道次声波管道泄漏监测定位系统的设计。3.4.2 设备订购、生产、集成和测试合同签订后，我们将尽快进行设备采购和系统集成。系统集成后，我们将进行全面的软硬件测试，包括模块测试和整体测试，测试过程涵盖系统的所有输入和输出。设备将在我厂连续测试48小时。我们保证系统出厂前是合格的、可靠的、稳定的。如果用

40、户提出修改系统，应在双方书面确认的设备出厂前完成修改和测试。3.4.3 4.3系统安装我们将按照业主的要求指导有关单位或部门安装系统。设备到达现场后，公司将派出多名工程师指导现场安装：安装传感器、ACU.GPS和泄漏监控主机。检查传感器是否工作正常。检查GPS是否正常工作。检查ACU是否工作正常。检查通信系统是否正常工作。3.4.4 现场调试现场调试我们需要做以下工作：测试系统的数据采集、传输、报警、监控、备份等功能是否正常工作。组织管道泄漏实验，采集管道噪声，模拟泄漏次声信号。根据现场次声信号的系统参数。测试系统的实际工作性能。3.5 系统验收系统调试完成后，我们提交验收申请。根据双方商定的

41、验收方案，业主技术人员在选定的模拟泄漏点进行模拟泄漏实脸，操作步歌与调试时模拟泄漏操作步骤相同。业主验收人员在监控中心记录iSafe系统的监控结果。双方对监测结果进行评价并签字确认。3.5.2 脸收标准设备及系统安装及初步调试完成后，买卖双方将按以下内容或标准进行验收。1、技术协议规定的所有设备、装置的种类、规格、型号、数量；2、设备、装置、电缆的安装位置和施工工艺的设计图纸或平面图；3、项目计划中规定的相关系统的声学检漏效率指标。验收程序：按险收标准核对并移交所有设备、装置的型号、规格、型号、数量,双方代表在验收单上签字；相关设备、装置和电缆的安装位置和施工工艺应按相关设计图纸或方案进行验收

42、。双方代表在验收单上签字；根据工程方案规定的技术指标，进行声测漏系统的现场试验和验收。3.5.3 现场实际排放液（气）模拟检漏验收现场调试完成后，即为验收。为了确认声学检漏系统在一定的运行状态和特定的尺寸范围内能够有效地监测泄漏，需要进行实际的泄漏测试。在本项目计划中，孔板将用于模拟泄漏。当管道实际泄漏时，必须立即泄漏。孔板用于模拟泄漏，即通过安装固定在管道上的孔板来模拟泄漏。总则用于测漏的孔板安装在待测管段的上游或下游端口，以便在两个监测点都能检测到较强的泄漏信号。用于试验的铅管直径至少应为泄漏孔尺寸的两倍。现场验收的目的是演示一个工作的声波泄漏检测系统，从而证明该系统能够完全满足技术协议的

43、要求。这一测试过程也充分证明了该系统能够以最小的误报率保证最大的检漏灵敏度。测试过程中，将滤波、极限数据和声音传播速度等参数设置为最佳状态，从而获得最佳测试效果。为了能够准确监测系统的泄漏敏感性，最终的泄漏测试将使用孔板进行。使用孔板可确保测试产生的声学信号更准确地接近实际泄漏。泄漏测试步骤：初步准备：讨论并阐明测试期间所需的人员和外围辅助设备。初步排放液体（气体）模拟泄漏：描述管道上的模拟泄漏。调整系统参数以最终排放液体（气体）的模拟泄漏：最终测试用于确认系统的泄漏检测灵敏度、泄漏点的精确位置以及系统报警的响应时间O测试准备：1.实现模拟泄漏硬件，包括孔板和孔板控制器或控制阀。2、实现检漏现

44、场相关人员的即时沟通。3、卖方和卖方派出专业工程师驻守模拟泄漏试验现场，组织指导孔板或球阀的操作模拟泄漏。4、在测试过程中，必须有具体的管道参数和运行参数，以保证对泄漏测试结果的评估。泄漏测试程序和程序的文件将发给负责使用孔板或球阀进行泄漏测试的人员。当各个子系统的电路连接完成并满足测试要求后，由卖方组织的专业工程师开始系统测试。初步排放液体（气体）模拟泄漏和初步排放液体（气体）模拟泄漏提供有关系统灵敏度和声速的信息。泄漏测试测得的声速值是最准确的声速值，该值将输入系统测量泄漏点位置。对于每次泄漏测试，泄漏数据应由安装在最近的两个相邻现场数据采集处理器处的笔记本电脑记录和收集。该数据将用于图形

45、过滤和其他过滤调整中的微调。通常，需要进行三个或更多泄漏测试（由现场工程师在检查实际背景噪声后确定），以微调被测管段的泄漏检测和其他过滤系统，同时确认实际管道长度并计算准确的泄漏位置的声速。为了验证实际的管道长度和声速，必须在每个管段的一端放置一根泄漏测试铅管，以确保测量安装在管道两端的传感器之间的实际传播时间。对于盲区（无法确定位置测量的部分）的所有测试，需要调整管道长度的参数使其更长，以确保在被保护的管段中可以发生泄漏。此外，由于在测试完成之前实际管道长度、声速和泄漏检测特征的不确定性，有必要以比规定的最大可测量泄漏孔径大两倍的泄漏孔径启动初始测试。可以收集其他数据，包括背景噪声和管道运行

46、噪声。在这些微调测试之后，工程师将对泄漏检测和其他过滤系统进行必要的修改，对每个管段的声速、管道长度和动态阈值进行必要的调整。在使用孔板之前，习惯上先对快开球阀进行几次测试，这是为了保证系统能够正常工作，以免浪费时间和精力来安装孔板。必要的声波传输将在便携式计算机的安装和泄漏测试排放点之间进行。试验时，必须保证球阀处于全开状态。安装完成且声波泄漏检测系统稳定至少5分钟后，可以通过尽快打开球阀来完成此模拟泄漏测试。阀门可以持续至少5秒的开启时间。阀门开启时，每次测试的检测时间应结合笔记本电脑的定位功能确定。并记录数据，重复操作。必须确保球阀尽快打开，通过信号幅度来确定预期最小孔径的灵敏度。通过插入比上次计算确定的孔板尺寸更大的孔板来重复测试。确保尽快打开球阀。完成上述初步测试后，记录泄漏结果。根据现