光纤管道安全预警技术交流(泄漏检测和防破坏监测)---奥普智信.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,光纤管道安全预警系统,光纤渗漏监测系统,光纤管道防挖掘系统,北京奥普智信光科技术有限公司,兰州奥普信息技术有限公司,致力于,中国领先,的,光纤,传感物联网！,目录,一、技术和企业背景,二、油气管道破坏原因分析,三、光纤安全预警（挖掘监测技术）,四、光纤泄漏检测技术,五、其他泄漏监测技术,六、泄漏检测技术对比,七、管道监测建设思路,1.,技术和企业背景,光纤传感和奥普智信公司,什么是光纤传感,二十一世纪的革命性技术,上世纪末，起源于美国；本世纪初，发展于中国。,近二十年来的新兴物联技术，部分领域正在取代传统的“带电式”检测方式。,外界发生温度、振动和应变等物理改变光纤波长、频率和相位的变化，测量此变化量就可直接或间接地感知外界物理量的变化。,通过光纤，实现感温、振动、应力、压力、渗漏、位移等方面的火灾探测、安防、挖掘、渗漏等监测，组成光纤传感物联网络。应用于石化、石油、电力、安防、交通等行业的感温火灾探测报警、安全监测、入侵检测、管道检测、列车检测、节能温控、智能建筑、智能桥梁和安全防范等应用领域。,光纤传感与传统技术的区别,无源传感、本质安全,高灵敏度、高分辩力、响应迅速,防电磁感应、抗腐蚀，适合在恶劣环境中工作,长距离、大范围、全天候分布式监测,1.1,技术背景,什么是光纤传感,二十一世纪的革命性技术,上世纪末，起源于美国；本世纪初，发展于中国。,近二十年来的新兴物联技术，部分领域正在取代传统的“带电式”检测方式。,外界发生温度、振动和应变等物理改变光纤波长、频率和相位的变化，测量此变化量就可直接或间接地感知外界物理量的变化。,通过光纤，实现感温、振动、应力、压力、渗漏、位移等方面的火灾探测、安防、挖掘、渗漏等监测，组成光纤传感物联网络。,应用于石化、石油、电力、安防、交通等行业的感温火灾探测报警、安全监测、入侵检测、管道检测、列车检测、节能温控、智能建筑、智能桥梁和安全防范等应用领域。,光纤传感与传统技术的区别,无源传感、本质安全,高灵敏度、高分辩力、响应迅速,防电磁感应、抗腐蚀，适合在恶劣环境中工作,长距离、大范围、全天候分布式监测,1.1,光纤传感原理与应用,石油石化,电力能源,桥梁建筑,安全监测,航天航空,水利水电,扩大市场应用规模,寻求竞争优势,做强产业基础,国家级科研立项,开始产业化发展,北京奥普智信公司成立,自主创新,核心技术,五年计划,2014,年,5,月,2008,年,5,月,2004,年,致力于光纤传感领域的技术领先者,可研、关键技术、样机、实验,技术、成本和市场的领先,国产最高性能和低成本核心设备,掌握核心技术、性能和成本优势,国家立项、局部市场优势,工业消防和安防,光纤光栅、光纤振动和分布式光纤测温,1.2,企业发展,颁发部门,科技立项和奖励名称,中国消防协会,中国首批消防行业企业信用等级评价,AAA,级,科技部、国税总局、商务部、质监总局、环保总局,2003,年度国家重点新产品：,智商牌油料储存监测、管理与决策支持系统,科技部、国税总局、商务部、质监总局、环保总局,2005,年度国家重点新产品：,智商牌油库光纤光栅数字化监测系统,科技部、商务部、质,监总局,、环保总局,2010,年度国家重点新产品：,基于,AWG,的高速多通道光纤光栅传感解调器,科技部、商务部、质监总局、环保总局,2010,年度国家重点新产品：,光纤光栅节能温控与火灾探测报警系统,科技部,国家火炬计划,：,石油,公司智能化管理系统,科技部,国家火炬计划,：,智商,牌油库光纤光栅数字化监测系统,科技部,国家创新,基金,：,智商,牌油库光纤光栅数字化监测系统,科技部,国家创新,基金,：,储,罐节能温控与无电安全检测,系统,科技部,国家创新,基金,：,基于,AWG,的高速多通道光纤光栅传感解调器,科技部,国家创新,基金,：分布式光纤火灾探测报警系统,工业与信息化部、财政部,2011,年物联网发展专项资金项目,基于,AWG,的高速并行光纤传感解调器,光纤传感物联网核心传感解调器,信息产业部,“,倍增计划”项目,储罐节能温控与无电安全检测系统,光栅电子信息产品与工艺节能减排,中国软件行业协会,2007,年度优秀,软件产品,：,智商,牌库区安全监测管理系统,V1.0,军委总后勤部,2005,年度军队科技进步三等奖,：,罐装,油料重量自动测量装置,中国国际软件产品博览会,第十四届中国国际软件产品博览会,金奖,：,奥普,智信牌光纤光栅感温探测报警系统,中国科技创业计划大赛组委会,2009,年度中国科技创业计划,大赛奖,：,基于,AWG,的高速多通道光纤光栅传感解调器,1.3,国家级光纤传感研发基地,国家重点支持的自主创新领域,50,余项专利。,10,余项软件著作权证书,国家物联网发展专项资金项目,4,项国家创新基金项目,4,种国家重点新产品计划,3,项国家火炬计划,2,项国家电子发展基金项目,20,余项省市级科技攻关,/,重点专利产业化项目,中国企业信用等级,AAA,级,中国“平安建设”推荐优秀安防产品,多次,获得军队、省、市科技进步奖。,“中国国际软件产品博览会 金奖”、“军队科技进步奖”、“中国科技创业计划大赛优秀奖”、“国家年度优秀软件产品”等诸多奖励。,1.4,产品系统组成,返回,光纤液位仪类产品,光纤光栅传感,器、,仪表及软件,光纤感温火灾探测报警系统,光纤振动探测管道,:,泄漏、防挖掘,光纤周界报警类产品,返回,企业文化：,艰苦奋斗、合作争胜、服务客户、多劳多得,质量标准：,客户至上、尽职尽责、持续改善、保障品质,！,1.5,示范应用的重点工程举例,石油储备：,哈萨克斯坦让纳若儿仓储、西部管道兰州商业储备库、兰州石化国家储备库、国家成品油储备库、中油成品油商业储备、中原油田储运、天津仓储、珠海仓储、锦州仓储、机场航煤库等。,国家石油管线：,中俄,管道,（漠大线）,、,铁扶线,、兰郑长、,西部管道、庆咸管线、南山,管线等,。,重点石化生产建设：,西非炼化项目、中海油惠州大炼油、庆阳石化改扩建、兰州石化、玉门炼化、恒力石化、丽东化工、逸盛石化、中金石化、联合石化等。,电力设施：,国家电网、北京地铁、北京燕化、石化生产装置、宝钢集团等。,返回,2.,管道安全与监测技术,管道破坏原因分析,输油气管道的寿命分为三个阶段,第一,阶段,：,磨合,期，由于人员磨合、违规操作、施工质量等,原因发生,事故；,第二,阶段,：,等,失效期，事故发生于第三方破坏，如,恐怖,事件,、,野蛮施工、恶意破坏等；,第三,阶段,：,老,龄期，管道由于腐蚀老化，发生渗漏,事故,。,国外输气管道事故破坏原因的统计表,国家,外力损伤,%,腐蚀,%,材料缺陷,%,施工质量,%,违规操作,%,其他,%,欧洲（,1970-1998,）,50,15,18,6,5,6,美国（,1970-1984,）,53.5,16.6,16.9,4.8,0.8,7.4,二地区平均,51.75,15.8,17.45,5.4,2.9,6.7,从,上表统计的欧洲、美国等国的事故原因分析可见，外力损伤、腐蚀及材料缺陷等三方面所占比例最大，也是困扰全世界油气管道运营部门的主要因素。,我国,输,油气管道事故原因分析,上,表为我国油气管道事故原因分析，打孔盗油和材料腐蚀是设备故障外的事故主要原因，相对于欧洲和北美，我国的油气输送管道遭到人为破坏的几率更大。偷油盗气和野蛮施工是造成,我国,内地,生产,安全的一个重大隐患,。,新疆作为反恐前沿，恶性破坏和恐怖袭击是很重要的安全隐患。,油气管道,防破坏、防挖掘探测,系统,基于振动场的长距离振动探测,渗漏探测,防破坏,、,防挖掘探测系统,AP656-02B,型,光纤入侵,报警系统,（定位型）,3.,油气管道,光纤,安全预警系统,防破坏监测,3.1,系统技术原理,光纤,振动传感是一种融合了光纤和光干涉技术，利用光纤不仅作为传输而且作为传感探测器进行微震动监测的高科技设备。是一款为特殊行业和安防场合而设计的真正本质安全的监测系统。它以光学干涉理论为依据、以非平衡马赫,-,泽德（,MACH,ZEHNDER,）,/,萨格奈克（,SAGNAC,）的线型干涉结构为基础，通过采用光纤传感技术、计算机技术、通讯技术和现代信号处理技术等技术手段完成长距离沿线信息的检测、采集、处理和传输，利用现代信号处理技术和信息智能分析技术对各种不同的振动信息进行分析和,识别,。,光纤振动传感的工作原理,实现,对长距离沿线因施工、人为因素（如：施工挖断、被盗等）或自然灾害（如：地震、塌方、地基沉降、洪水、泥石流及山体滑坡等）造成损坏等事件进行预报警及准确定位，还可以提供长距离沿线发生危害事件的判别，用以确定事件的性质，从而更好的实现安全维护和管理。非常适用于,长距离,周界的安全防护,。,每个独立的,泵站阀室之间的,管道，建立探测,子,单元。,建立子单元管道沿线的振动变化场，监测沿线外力和内力变化。,每一探测子单元的探测信号通过光纤通信，汇聚到总部的总控中心，实现整个地区管网防护的实时安防监控。,光纤管道安全探测报警,系统,-,系统软件,名称,作用,详细构成,信号探测单元,采集信号,：泄漏、挖掘、破坏,。,振动光纤、固定套件。,信号传输单元,传输光纤振动传感器探测到的振动光信号。,光纤接线箱、传输光缆、挠性管、金属软管、其它光缆敷设保护材料。,信号处理单元,解调振动光信号，显示振动信号，进行超限声光报警，输出报警、振动波、故障信号，管理系统数据等。,光纤终端盒、光纤跳线、振动信号处理器、系统软件、外接端子箱、计算机、机柜。,4.2,系统组成,光纤管道安全预警系统（振动型）,-,配置清单,序号,设备名称,规格功能说明,数量,单位,1,光纤,振动入侵探测器,AP656-02B,2,台,2,光纤安全监测系统,报警模式识别,AUTOP-06B,1,套,3,系统服务器,DELL,1,套,4,振动光缆,振动光缆,（,2,芯振动、,1,芯传输,）,42,千,米,5,光处理模块,前端光处理模块和后端光处理模块,2,对,6,通讯光缆,铠装光缆（,6,芯）,米,7,防尘箱,光处理模块及接线盒保护,4,个,8,光纤终端盒,熔接点保护,4,个,9,光纤跳线,16,根,10,安装辅材,1,套,11,通信,12,报警,光纤,入侵探测系统（定位型）,-,系统组成,3.3,探测,光缆安装,光缆安装方式：分别紧贴于管道上部沿管道轴向铺设，利用桥架部分光缆置于保温层内部,。,在管道前端放置光纤前端盒，管道尾端放置光纤尾端盒，在前端盒与控制室通过传输光缆连接，铺设方式为地埋式。,国家规范,监测长度：,60,公里,检测范围：,5,米,空间分辨率：,2,米,定位精度：,100,米,报警率：,95%,响应时间,：,60,秒,3.4,主要技术参数指标,1,）系统对石油管道沿线进行有效地实时监测，及时对管道区域内机械挖掘,、渗漏,等行为及时识别、迅速地定位，并报警，在相关行为产生实际危害前预警，阻止其继续破坏。,2,）系统可检测到最长为,60km,光纤的分布机械振动量,和声信号,(,如应变波或声发射波,),的扰动时,并能精确定位入侵点。,3,）探测系统具有事前预警的能力，定位准，精度高。通过光纤可以追踪到管线附近的第三方入侵行为。,4,）系统具有模式识别能力：识别不同的事件类型，包括,渗漏、,人工挖掘、重型机械挖掘行为等。,5,）运行稳定、可靠，全天候工作，无死角，形成连续监控区。,6,）系统报警阈值根据环境配置,。,7,）系统具备自诊断功能、断纤报警。,8,）远程报警控制软件,，,图形化报警显示，,定位和分析。,3.4,主要,技术系统功能,方案技术优势,1),系统可长距离的进行全程检测，每个光纤传感器可监测,60,公里距离。,2,）系统能够在长距离范围内进行相对精准定位。,3),可靠性好、抗干扰能力强，由于采用先进的干涉效应进行检测，因而光纤传感器具有非常好的可靠性和稳定性。,4),智能化的分析系统可独立探测和分析每段监测部分的管道运行是遇到的,渗漏、,挖掘、打孔、破坏等入侵动作，实时提供事故报告，报告故障正确位置。,5),可将正常运行的数据、事故记录档案的情况记录下来，以便通过分析改善运营环境和防止事故的发生，这是以往智能报警的监测系统所不能达到的。,6),该系统不受管道所处环境的影响，也不受电磁波等外界干扰，抗腐蚀、能于恶劣的化学环境下工作。,7),系统使用,4,芯振动光缆或者普通通信光缆，取三条光纤构成，成本低廉。,8,）该系统由光纤振动入侵探测器、振动光缆、前后端光处理模块、中心控制系统、一些辅助设备组成，价格合理、安装简便，并可与其它安保技术设备如视频传播系统、声音报警器等配置兼容。,4.,油气管道,光纤,安全检测系统,泄漏检测,油气管道,光纤泄漏探测,系统,基于长距离温度场的光纤测温,AP658-0,3,B,型,分布式光纤感温火灾探测报警系统,（定位型）,4.1,系统技术原理,每个独立的,泵站阀室之间的,管道，,设,立探测,子,单元。,建立这一子单元的全管道整体温度曲线。,每一探测子单元的整体感温探测信号通过光纤通信，汇聚到总部的总控中心，实现整个地区管网防护的实时安防监控。,对于发生微小渗漏而振动效应很小的场合，利用分布式测温原理，根据渗出热水,/,冷水位置温度的异常判断是否有渗漏发生。,基于焦耳,-,汤姆逊效应，由于渗漏发生的压力变化，导致漏点周围温度的变化，通过连续采集管道温度，建立与时间有关的温度场，分析识别渗漏事件的发生。,管道输送的加热液体都会比其周围土壤温度高，任何微小的渗漏都会导致管壁附近的温度升高。气体刚好相反。,对于发生微小渗漏而振动效应很小的场合，利用分布式测温原理，根据渗出热水,/,冷水位置温度的异常判断是否有渗漏发生。,基于焦耳,-,汤姆逊效应，由于渗漏发生的压力变化，导致漏点周围温度的变化，通过连续采集管道温度，建立与时间有关的温度场，分析识别渗漏事件的发生。,管道输送的加热液体都会比其周围土壤温度高，任何微小的渗漏都会导致管壁附近的温度升高。气体刚好相反。,4.2,系统组成,光纤管道安全探测报警系统（感温型）,-,配置清单,序号,设备名称,规格型号,数量,备注,1,分布式光纤信号处理器,AP658-03B,1,台,1/2/4/8,通道，,2,30,千米。,2,工作站,DELL,1,套,3,光纤感温探测系统软件,AUTOP-03B,1,套,4,感温探测光纤,GQ-1,5,千,米,多,模,（短距离）,、单模,（远距离）,、,铠装,5,尾纤,E2000,4,根,6,尾纤,SC,4,根,7,光缆接续盒,定制,2,个,8,终端盒,1,个,4.3,探测,光缆安装,光缆安装方式：本系统的探测光缆紧贴于管道上部沿管道轴向铺设，埋地部分管道的光缆铺设于保温层外部，桥架部分光缆置于保温层内部。,在管道前端放置光纤前端盒，管道尾端放置光纤尾端盒，在前端盒与控制室通过传输光缆连接，铺设方式为地埋式。,光纤类型：,多,模,（短距离,）,、单模,（远距离,）,单路,长距离测量时间：,10,60S,测量距离：,2KM,35KM,空间,分辨率：,0.5m,，,定位精度：,5m,测温精度：,1,2.5,测温,范围：,-40130,（特殊光纤可满足超低温和超高温）,4.4,主要技术参数指标,4.5,测温光缆,具有实时的管道温度在线测量，利用光纤作为温度传感器，实时的获得管道当前温度状态，并存储在数据库内。,实时管道显示各点温度随时间变化曲线，呈现管道的温度布局图。,通过温度异常比对，产生异常点，判断为泄漏故障点。,设置多个独立报警分区，每个报警区域能设置多种报警类型和故障报警类型。,具有持续正常运行提供不间断有效泄漏信息识别的能力。,提供数据分析功能：不同时刻管道温度对比、随时间变化趋势、管道温度动态回放、数据统计及报告等。,4.6,系统功能：光纤测温感知泄漏,光纤管道安全探测报警,系统,-,系统软件,1,）连续分布式测量,分布式光纤传感器是真正的分布式测量，可以连续的获得沿探测光纤几十公里的测量信息，误报和漏报率大大降低。同时实现实时监测。,2,）抗电磁干扰，在高电磁环境中可以正常的工作。,光纤本身是由石英材料组成的，完全的电绝缘；同时光纤传感器的信号是以光纤为载体的，本征安全，不受任何外界电磁环境的干扰。,3,）抗震防爆,探测光缆采用先进的安装、固定和保护方式，在强振动环境下也不会导致其受到撞伤、磨损等机械破坏，另外也不会影响光缆本身特性及监测的准确性。,4,）灵敏度高，测量精度高。,理论上大多数光纤传感器的灵敏度和测量精度都优于一般的传感器，恶劣工作环境仍然可以进行准确测量。,5,）系统简单、安装维护方便,只要将沿测量路径铺设的光纤接到主机上就可以了。,6,）本征防雷,光纤传感器由于完全的电绝缘，本身不通电，可以抵抗高电压和高电流的冲击。,7,）测量距离远，适于远程监控,光纤的两个突出优点就是传输数据量大和损耗小，可以实现公里级的远程监测。,8,）寿命长，成本低。,光纤具有不腐蚀、耐火、耐水及寿命长的特性，可以降低整个工程的营运成本。,4.7,本方案的技术优势,5.,油气管道其他泄漏检测技术,五、油气管道其他泄漏检测技术,分类,方法描述,检测原理,应用要求,地面检测,人的视，嗅觉,凭人、动物、检测仪器对油气或其他介质（加味剂）的敏感性来判定在某处是否发送泄漏,局部泄漏检测，站内及泄漏测定，定点及应用现场,动物的嗅觉,仪器（成分分析）,加味（刺激嗅觉）,飞行检测,实用低空，低速，固定机翼的飞行进行定期巡线。实用光化学探测器，对泄漏出来的油气进行定位,对于怀疑地段和事故多发区，空中巡视要结合地面检查,内部检测,定期使用智能清管器，在管壁上施加磁场或超声波，管道上的异常或损伤会产生信号，系统就把这些转化为表示管道异常的部位、面积数据。,管道没有严重变形，可实用清管器顺利通过,流量平衡,人工比较进出管线流体的流量,端点流量,自动比较进出管线流体的流量,数据采集系统,比较进出管线流量流体，考虑管道储量简单变化,数据采集系统,用进出管线流体流量，中间测压计算管道储量变化,数据采集系统,用进出管线流量流体，动态仿真计算管道储量变化,SCADA,系统,分类,方法描述,应用要求,动态模型,是管道流体流动状态空间模型（管道流体流量动质量守恒，动量守恒和能量守恒），管道实时在线动态观测器，管道参数学习器和泄漏状态检测器的综合应用。,SCADA,系统,声波检测,气体泄漏产生的特定声波信号，声波在通过管内介质传导，以管壁引导沿上，下游管线传送，获取低频讯号的波形进行运算和分析，而利用讯号到达感应器的时间差，可计算出泄漏位置。,可用于连续检测，及时发现异常。,声发射,固体材料在收到力变形和破坏之际（如打孔盗油），以弹性波形式释放出应变能，对检测的声发射信号进行识别，以判断是否有人在打孔。,检测距离不长。,负压波,管道介质中传播声波，当管道发生泄漏时，由于管内外的压差，泄漏点的流体迅速流失，压力下降，泄漏点处产生一定速度传播的负压力波。,现场使用效果不好，误报较高。,光纤,利用光缆作为探测器，由光纤振动和感温传感扑捉信号，实施不间断的检测管线的穿孔泄漏，地层移动和滑坡等现象，并能用于定位。,需要有沿线铺设的光缆。,6.,光纤检测与常规方法的对比,光纤检测与常规方法的对比,编号,功能,声波检测,流量法,压力法,光纤检测,1,反应时间,快,非常慢,慢，受漏洞大小影响,快,2,泄漏位置,有一定准确性,不准确,无法定位,准确定位,3,流体静止,功能不变,失去功能,有时失去功能,功能不变,4,可侦测距离,长（多点侦测）,较长,短,很长,5,可测漏孔径,小,小,大,小,6,安装,容易,慢,容易,简单,7,初始成本,高,较高,低,高,8,维护费,低,高,低,较低,9,阀开关,不影响,无法使用,无法实用,不影响,10,马达启停,不受影响,无法实用,无法受用,不受影响,11,两相流或凝析液体,可测漏,无法实用,无法实用,可测漏,12,区域性断电,不影响其他区域,失去功能,失去功能,连续监控,7.,油气管道,光纤泄漏和防破坏检测,建设思路,7.1,建设目标,管道光纤安全预警系统,实现探测发生挖掘行为及准备打孔、偷油等危险行为，并探测定位地点和时间。,光纤式管道泄漏检测系统,探测油品泄漏的地点、温度和时间等。,泄漏的复合校验：温度和振动，避免误报，实现精准探测。,管道的安全预警和泄漏检测一体化整合,将管道安全预警系统和泄漏检测系统整合为一个整体；,同步探测成品油管道、原油、天然气、,LPG,管道，建立不同的预警和报警数据模型。,输运过程监测,侦测油品输送过程中的管道振动信息，分析振动信息的有关特性，保障输油安全生产。,油气管道实时监测,建立油气管道温度实时数据库，实时探测全线管道的温度值；,建立“侦听”管道外部温度、振动、声信号的数据库，实时探测全线管道的振动值；,分析管道全线的温度和振动信息，结合输运工艺的有关特性，为数字化生产插上翅膀。,7.2,油气管道检测建设计划思路,建设一套光纤式油气管道,泄漏检测系统和管道光纤安全预警,系统（防破坏防挖掘探测系统）实现,对多条油气,管道的,同时监测,。可在新建和改线的管道的侧壁，,沿这两条管道的轴向分别平行铺设传感光缆,，从近端铺设至远端；也可利用现有的同向铺设的通信光纤。,在光纤线路的前端，,将前端盒中的,4,芯光缆与管道通信光缆熔接，数据信号链接至末站控制室。,选取,末站作业区控制室,，作为,该条,管道运营安全探测的控制室,。放置,AP656-02B,光纤振动入侵探测器（定位型）、,AP658-03B,分布式光纤感温信号处理器、计算机、软件,系统。,采用传感光缆或者通信光缆，实现,油气,管道的,实时,监测：泄漏、挖掘（打孔）,-,地点,和,时间,。,及时发现危险，并将危险及时的排除，保障油气管道营运的安全。,光纤,式油气管道泄漏检测系统和管道光纤安全预警系统（防破坏防挖掘探测系统）的探测信号可以通过光纤通信，,汇聚,到分公司的集控,中心,，实现整个地区管网防护的实时安防监控。,7.2,传感光缆安装图,7.3,系统结构,图,7.4,逻辑,图,1),、先进光纤干涉技术,灵敏度高、精度高、动态范围大、响应频带宽的特性，能检测微弱信号。具有其他技术所无法比拟的优点。,受到国家立项支持的奥普智信研发的新一代高科技产品。,2),、智能设置和管理防区,根据地形和管理方式，电子地图建模，,软件设置不同的管理分区；,按照各个管理分区的具体环境因素，逐段,设置,预警和报警阀值,。,3),、定位精度高,系统采用双向光路干涉和传输，实现交叉精确定位。,能准确定位,检测,报警区域的精确位置，分辨率为,1,米，,渗漏,定位精度,为,1,米、挖掘破坏,为,50,米。,4),、监测距离长,监测距离长，,1,根振动光缆可连续检测,40-,60,公里。,1,根,探测,光缆可以同时监测大区域、长距离的多个分区和对象,（参见相关规范）,。,5),、智能识别和算法技术提高行为识别能力,波形信号经过傅里叶转换，进行特征频谱分析，提高探测率，降低环境噪音误报。,智能自学习能力。系统不仅要识别行为，还要识别外界干扰，具备未知行为或者干扰的自学习和自识别能力。,通过记录行为历史信号，分析现场活动与光纤信号的关联，智能建立新的报警模式和外界干扰模型、模式库。提高行为识别率，降低误报率。,7.5,光纤检测方案,技术优势,6),、反应速度快,响应时间：,2-60s,，速度快。,在相同测量距离和空间分辨的前提下，基于各种测量方法，本技术具有最短的测量时间。,7),、施工和维护工作量低、成本低,1,根,探测,光缆,（,1,芯测温、,3,芯测振动）,，工程量小，施工和维护方便。,8),、综合成本低,较长监测距离的综合成本较低，低于传统技术方案。,9),、可与防区其它系统进行联动,系统与,DCS,、照明系统和视频监控系统进行实时联动，声光报警。,10,）、能源依赖性低,本质安全、无源,，节省供电设备与线路的成本，适合长距离使用,;,具有较低的维护开销和运营成本。,11,）、,本质安全,抗电磁干扰、电绝缘性好、安全可靠，耐腐蚀,、,不受雷电影响，能在恶劣的化学环境、野外环境及强电磁干扰等场所下工作,。,7.6,项目建设方式,实现项目创新：,两种技术复合探测和验证管道泄漏,采用光纤测温技术，探测渗漏点的温度变化，探测发生泄漏的地点、温度和时间等。,应用光纤振动原理，监测泄漏部位的油品喷溅引起的振动，实现对泄漏的复合校验。,避免误报，实现精准探测。,安全预警和智能分析,将光纤安全预警系统和泄漏检测系统这两个子系统整合为一个整体。,分析历史活动与光纤信号的关联，智能建立新的报警模式和外界干扰模型、模式库。,结合输油气工艺特性，建立相应预警和报警数据模型。,管道生产实时监测,针对油气管道的不同特性，侦测输油气过程中的,管道,振动和温度信息。,建立“侦听”管道外部温度、振动、声信号的数据库，实时探测输油气生产工程。,分析管道全线的温度和振动信息，结合工艺特性，为数字化生产插上翅膀。,8.,光纤入侵探测系统,智能分析误报技术,复核检测,+,智能分析,+,双向验证,复合校验：温差,+,振动,智能识别和算法技术建立模态,双向验证,+,相关性分析,8.1,复核检测：测泄漏和防挖掘,泄漏的复合校验避免误报，实现精准探测。,温度：感知温度场的温差变化；,振动：感知喷射冲击运动或声信号,(,如应变波或声发射波,),的扰动。,将,报警信号分为独立的两路信息，进行信号的时间、性质、位置、波形等相关性分析，当两,路,（芯）,信号,具有一定的相关性时，分析判定为入侵报警。相关性较弱，则为干扰和噪声信号，做滤波处理。这将有效的减少,95%,以上的干扰和噪声信号，极大地降低误报信息。,8.2,降低,误报：,相关性对比分析,具有相关性,=,入侵报警,相关性较弱,=,噪声滤波,波形信号经过傅里叶转换，进行特征频谱分析，提高探测率，降低环境噪音误报。,信号,分析,：,通过记录行为历史信号，分析现场活动与光纤信号的关联，,分析和建立多种,异常信号,事件，,智能建立新的报警模式和外界干扰模型、模式库。提高行为识别率，,智能判断事件类型，,降低误报率。,外界环境分析：,智能自学习能力。系统不仅要识别行为，还要识别外界干扰，具备未知行为或者干扰的自学习和自识别能力。,建立,环境和,周边物体移动（车辆等）等的模态数据库。,8.3,智能识别和算法技术提高行为识别能力,采用,智能识别和算法技术建立模态,建模,，,提高行为,识别能力,。,正常状态波形,泄漏波形,挖掘波形,火车通过波形,9.,重难点地段管道变形监控,光纤光栅应变探测系统,管道形变,+,管道应力,+,建筑山体结构应变,管道应变,山体或结构应变,序号,名称,作用,详细构成,1,信号探测单元,采集油气管道表面和附近重点区域的的实时应变。,光纤光栅表面应变计、光栅温度探测器、探测器之间的连接光缆、探测器固定套件。,2,信号传输单元,传输光纤光栅表面应变计探测到的应变光信号。,防爆接线箱、传输光缆、防爆挠性管、金属软管、其它光缆敷设保护材料。,3,信号处理单元,解调应变光信号，显示各个位置的应变值，进行超限声光报警，输出报警、应变、故障信号，管理系统数据等。,光纤光栅解调器、油气管道光纤光栅应变监测系统软件、工作站、光纤终端盒、光纤跳线、机柜。,9.1,系统组成,9.2,系统应用,应变监测,:,可对三个地段的重点部位探测的实时应变进行监测，监测周期为,1s,；,应变分布状态,:,依据结构上各测点的实测应变值,进行特定的程序运算,确定结构整体的应变分布状态,并对极限状态进行报警。,应变超限报警,：当应变超限时进行声光报警、油气管道光纤光栅应变监测系统软件报警、外输出信号报警；,报警阀值设定：,可根据不同部位、探测器类型和地址现状进行现场设定；,差变报警,：当可根据应变的变化速率进行报警；,故障报警,：可进行故障报警，并能精确定位故障点；,系统自检,：可对系统内的光纤光栅解调器、传输光缆、光纤光栅表面应变计的运行状况进行实时自检，如故障及时报警，巡检周期为,2s,；,单点探测器位置查询,：单点探测器的位置定位；,探测器温度变化曲线查询：,可查询历史变化曲线；,探测器温度变化趋势预测：,可对变化趋势进行自动分析、预测；,9.3,系统功能,新一代光纤传感技术，更智能、更优秀,AAA,企业信用,国内领先、世界先进,国家重点支持研发核心技术：科技部,10,次、工信部,3,次立项支持我公司赶超世界先进水平。,反应速度快,测量精度高,品质优良,www.gps-,73,光纤传感报警,-应用,优质服务和优良技术保障项目品质,国家级光纤传感物联网研发基地：,4,项国家创新基金,、,4,项国家重点新产品,1,项国家物联网专项,、,3,项国家火炬计划,2,项国家电子基金,、,20,项省市科技,/,产业化项目,技术领先：,12,年持续科研攻关,拥有自主知识产权的产业核心技术，,50,项专利,多次获得国家和省市大奖,质量保证体系：,信用等级评价,AAA,级,ISO9001,、,ISO14000,、,18001,业绩优秀：,国内外油气管道应用,、试用,应用效果良好。,谢谢！,北京奥普智信光科技术有限公司,兰州奥普信息技术有限公司,