一种空地一体化油气管道智能安全监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种空地一体化油气管道智能安全监测系统及方法，包括在地面之下长距离铺设的油气管线，沿油气管线铺设光纤振动传感器、无线信号塔标和气体传感器，所述光纤振动传感器、无线信号塔标和气体传感器分别连接监测系统控制服务器，其中：光纤振动传感器铺设在与油气管线并行的一芯通信光缆中用于监测油气管线周围振动变化状态，无线信号塔标沿油气管线间隔设置用于无人机寻测导航，气体传感器设置在油气管线管与管连接节点的位置用于监测管道气体泄漏；本发明专利技术通过在管道沿线铺设光纤振动传感器，以及间隔设置无人机导航指示信号塔标和气体传感器，实现了对长距离油气管道的物理状态、泄露发生的动态监测。泄露发生的动态监测。泄露发生的动态监测。

【技术实现步骤摘要】
一种空地一体化油气管道智能安全监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种空地一体化油气管道智能安全监测系统及方法。

技术介绍

[0002]油气管道输送距离长，管道沿线地形地貌复杂，这给石油管道的巡护工作带来了极大地困难。长期以来，管道安全主要依赖于人工管道巡线，并辅助其它手段如泄漏检测系统、阴极保护系统、管道内检测等技术手段。同时又引入了移动地理信息系统(GIS)技术，以及优化管理流程等方式，但是还是存在着很多问题，如通讯不畅，抢救迟缓应急指挥不及时、现场定位难度大、协作效率低、手段独立，未成统一系统以及平台低效等问题。因此在管道安全监测方面要求全面感知管道沿线影响管道安全发生的一切情况，实时状态监控。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种空地一体化油气管道智能安全监测系统及方法，通过在管道沿线铺设光纤传感器，以及间隔设置无人机导航指示信号塔标和气体传感器，实现了对长距离油气管道的物理状态、泄露发生的动态监测。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提出的技术方案是：一种空地一体化油气管道智能安全监测系统，包括在地面之下长距离铺设的油气管线，与油气管线平行铺设有通信光缆，沿油气管线铺设光纤振动传感器、无线信号塔标和气体传感器，所述光纤振动传感器、无线信号塔标和气体传感器信号分别连接至监测系统控制服务器，其中：光纤振动传感器铺设在与油气管线并行的一芯通信光缆中用于监测油气管线地面变化状态，无线信号塔标沿油气管线间隔设置用于无人机寻测导航，气体传感器设置在油气管线管与管连接节点的地面位置用于监测管道气体泄漏。
[0005]方案进一步是：在所述油气管线管与管连接节点间隔设置中继站，中继站被赋予位置标号，气体传感器信号通过中继站无线连接至监测系统控制服务器。
[0006]方案进一步是：所述气体传感器是基于分布式光纤气体传感技术的分布式光纤气体传感器。
[0007]方案进一步是：所述光纤振动传感器是基于分布式光纤振动传感技术的分布式光纤振动传感器。
[0008]方案进一步是：所述无线信号塔标通过GPS定位网络与监测系统控制服务器连接。
[0009]一种空地一体化油气管道智能安全监测方法，是基于所述空地一体化油气管道智能安全监测系统的检测方法，其中：所述油气管线管与管连接节点间隔设置中继站，中继站被赋予位置标号，气体传感器信号通过中继站无线连接监测系统控制服务器，所述光纤振动传感器是基于分布式光纤振动传感技术的分布式光纤振动传感器，所述方法是：当分布式光纤振动传感器或气体传感器检测到油气管线出现不正常状态时，根据中继站位置标号提供的出现状态位置信息，或者根据分布式光纤振动传感器提供的出现状态位置信息，出动无人机跟踪无线信号塔标导航信号，到达油气管线出现状态位置获取图像信息，根据图
像信息确定出现状态的危险程度，向处理单位发出信号。
[0010]方案进一步是：所述气体传感器是基于分布式光纤气体传感技术的分布式光纤气体传感器。
[0011]本专利技术的有益效果是：通过在管道沿线铺设光纤振动传感器，以及间隔设置无人机导航指示信号塔标和气体传感器，实现了对长距离油气管道的物理状态、泄露发生的动态监测。
[0012]下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细描述。
附图说明
[0013]图1是本专利技术系统结构示意图。
具体实施方式
[0014]实施例1：一种空地一体化油气管道智能安全监测系统，如图1所示，所述空地一体化油气管道智能安全监测系统包括在地面1之下长距离铺设的油气管线2，油气管线2是由多节管道201通过子母口衔接形成，子母口衔接形成了油气管线管与管连接节点202。与油气管线平行铺设有通信光缆，沿油气管线铺设光纤振动传感器3、无线信号塔标4和气体传感器5，所述光纤振动传感器3、无线信号塔标4和气体传感器5信号分别连接至监测系统控制服务器6，其中的光纤振动传感器借助与油气管线平行并行的通信光缆，铺设在与油气管线并行的一芯通信光缆中用于监测油气管线周围振动变化状态，为了能够准确的获得油气管线地面变化状态位置，本实施例所述光纤振动传感器所使用的是基于分布式光纤振动传感技术的分布式光纤振动传感器，分布式光纤振动传感技术是目前成熟的技术，具有可以定位发生振动位置的功能，分布式光纤振动传感技术的光纤主机控制器7通过分布式光纤振动传感器采集管道附近的土壤振动信号进行处理和分析，从而对管道上方的施工、挖掘等第三方破坏行为进行安全预警监测并定位，光纤振动传感测量范围可达50km，灵敏度高，可实现实时监测和报警，并且能够对报警类别进行分辨。光纤振动传感器3通过控制器7连接监测系统控制服务器6。监测系统中的无线信号塔标4沿油气管线间隔设置用于无人机寻测导航，间隔的距离可以是5km或10km，所述无线信号塔标是通过GPS定位网络9与监测系统控制服务器6连接，GPS定位网络9是具有GPS定位的无线通讯网络，为无人机提供巡检飞行线路，例如4G或5G通讯网络。寻测的无人机通过无线通讯网络（4G、5G）与监测系统控制服务器6连接，将寻测信息实时的发送至监测系统控制服务器6。监测系统中的气体传感器5设置在油气管线管与管连接节点202的地面位置用于监测管道气体泄漏，所述气体传感器采用的是基于分布式光纤气体传感技术的分布式光纤气体传感器。
[0015]实施例中：在所述油气管线管与管连接节点间隔设置中继站8，例如每间隔二个或三节点设置一个中继站8，中继站8被设置赋予位置标号，气体传感器信号通过中继站无线连接至监测系统控制服务器，通过位置标号可以确定与之通信连接气体传感器的地理位置。
[0016]实施例2：一种空地一体化油气管道智能安全监测方法，是基于实施例1所述空地一体化油
气管道智能安全监测系统的检测方法，因此，本实施例包含实施例1中的内容，其中：所述油气管线管与管连接节点间隔设置中继站，中继站被设置赋予位置标号，气体传感器信号通过中继站无线连接监测系统控制服务器，所述振动传感器是基于分布式光纤振动传感技术的分布式光纤振动传感器，所述方法是：当分布式光纤振动传感器或气体传感器检测到油气管线出现不正常状态时，根据中继站位置标号提供的出现状态位置信息，或者根据分布式光纤振动传感器提供的出现状态位置信息，出动无人机跟踪无线信号塔标导航信号，到达油气管线出现状态位置获取图像信息，根据图像信息确定出现状态的危险程度，向处理单位发出信号；其中的所述气体传感器是基于分布式光纤气体传感技术的分布式光纤气体传感器。
[0017]作为本方法出动无人机的作用是快速飞临现场进行复核，并指导下一步的人员现场复核。其中的监测系统控制服务器6具有空地一体化智能监测管理平台功能综合管理平台是各个子系统的综合体，各个子系统模块包括实时监测、事件预警、信息上报、管理调度、信息发布、应急辅助、信息管理、模拟培训、数据平台、开发集成和地理信息。它能够将系统中各部分进行整合解决各部分间的互联、互通、互动及管理问题。平台将各部分的功能进行整合，互动设置多种防护模式并具备紧急情况指挥功能，形成集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空地一体化油气管道智能安全监测系统，包括在地面之下长距离铺设的油气管线，与油气管线平行铺设有通信光缆，其特征在于，沿油气管线铺设光纤振动传感器、无线信号塔标和气体传感器，所述光纤振动传感器、无线信号塔标和气体传感器信号分别连接至监测系统控制服务器，其中：光纤振动传感器铺设在与油气管线并行的一芯通信光缆中用于监测油气管线周围振动变化状态，无线信号塔标沿油气管线间隔设置用于无人机寻测导航，气体传感器设置在油气管线管与管连接节点的地面位置用于监测管道气体泄漏。2.根据权利要求1所述的油气管道智能安全监测系统，其特征在于，在所述油气管线管与管连接节点间隔设置中继站，中继站被赋予位置标号，气体传感器信号通过中继站无线连接至监测系统控制服务器。3.根据权利要求1或2所述的油气管道智能安全监测系统，其特征在于，所述气体传感器是基于分布式光纤气体传感技术的分布式光纤气体传感器。4.根据权利要求1所述的油气管道智能安全监测系统，其特征在于，所述光纤振动传感器是基于分布式光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光贞，张艾伦，王学良，旷灿，朱明月，李平，
申请(专利权)人：北京航天易联科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：