輸油管道GPS智能監控定位系統的應用

1.引言

魯寧輸油管線全長648Km，是我國一條長距離，大口徑，大輸油量的原油輸送干線。近年來已發生1035次打孔盜油案件，不僅造成了油品的損失，干擾正常輸送，給企業造成巨大的經濟損失，還給管道及周圍地區的安全和環境帶來了嚴重威脅，所以采取有效的技術措施，設計安裝快速準確的輸油管道智能監控(防盜、防泄漏)系統，以便及時發現打孔盜油活動和泄漏并準確定位是十分必要的。

負壓波法泄漏檢測法受到多種因素的干擾，很難對泄漏做出準確的定位；統計法泄漏監測無法在合理的區間內認識到泄漏的發生時刻，對于有盜油事件發生的管道，這種穩態建立時間是無法接受的，因此準確定位泄漏點也是不可能的。輸油管道GPS智能監控定位系統是運用智能防腐層把信息發送給GPS系統。通過系統運算不僅能準確定位管道的泄漏點，而且在盜油分子開始開挖盜油作業坑時就能準確進行定位，并及時進行報警。

2.GPS智能監控系統工作原理

GPS智能監控系統集GPS、hatemet、無線

通信和計算機網絡管理技術于一身。整個系統由若干個連續運行的GPS基準站和一個GPS網絡控制中心構成。

網絡由三個以上的固定基準站組成，站與站之間的距離可達70km，固定基準站負責實時采集GPS衛星觀測數據并傳送給GPS網絡控制中心，由于這些固定基準站有長時間的觀測數據，故點位坐標精度很高。固定基準站與控制中心之間可通過光纜、ISDN或普通電話線相連，將數據實時傳送到控制中心。實時解算并進行數據處理，在l～2秒時間內得到高精度位置信息的技術。

3.GPS智能防腐層

GPS智能監控系統是通過在輸油管道上敷設智能防腐層的方式來實現的，智能防腐層的敷設如下：

在管線上鋪設三條隱蔽型感應夾絲膠帶，中間的一條在管線的正上方，三條隱蔽型感應夾絲膠帶(雙向監控)。隱蔽型感應夾絲膠帶是雙面膠結構的。安裝后，埋入土中約7天，就將與土壤粘合在一起，即便是在光線很好的白天，也很難從土壤中將其分辨出來，具有較好的隱蔽性。

4.GPS與智能防腐層相結合監控定位

將管道根據里程樁進行分段，或根據需要進行分段并作為GPS系統的信號基準節點，向衛星發射微波信號。如圖

當有人在管道上開挖盜油坑或取土，破壞了智能防腐層的回路電阻值，節點就向GPS發送異常信號，系統通過計算定位出問題點，并通過互聯網向用戶發出報警信息和問題點的里程樁號和正負多少米，如7#樁＋150米等。

報警定位精度誤差；±1～2個節點。報警響應時間：2-4分鐘。

5.使用效果

GPS智能監控定位系統具有及時定位、報警及時，克服了以往監控系統只有管道發生泄漏(或發生盜油事故)，才能進行定位報警的缺點，對于負壓渡法根本無法發現的泄漏本法都能有效地報警定位，其定位精度大大高于負壓波法，而負壓波法易出現的大量誤報和漏報，在本系統中就極少出現。

2009#4月6日22：50分16#＋100米報警，巡線發現百姓澆地挖斷了。

2009年4月18日18：25分16#-150米報警，巡線發現百姓在那里干活。

2009年7月18日14：05分105#報警，巡線發現百姓在干活。

2009年11月25日11：08分199#＋458米報警，巡線發現農民挖水渠挖斷智能防腐層。

2009年12月7日8：35分37#-217米報警，巡線發現農民干活挖斷智能防腐層。

2010年1月13日3：18分9#+253米報警，巡線未發現問題。14日11：23巡線在9#＋250米發現盜油點。

2010#3月8日2l：01分33#＋496米報警，巡線人員發現盜油點，盜油分子只挖好坑安裝好盜油閥未來得及打孔。

2010#4月12日18：23分33#＋496米報警，巡線人員發現有農民在干活。

經過一段時間的使用，證明了凡是安裝了GPS智能監控系統的管段，及時準確報警、迅速出擊使得盜油事故發生率幾乎為零。可以看出此種情況下系統的監控定位能力是非準確的。

6.結束語

我國長距離油氣管道已有2萬多公理，而且每年增加很快。由于管道運行周邊環境和歷史等因素，管道泄漏引發的問題越來越多，管道泄漏監測變得日益重要。現已知世界上對管道泄漏監測技術的研究已有幾十年的歷史，隨著科技進步采用GPS智能監控防盜防泄漏定位方法進行管道防監測技術具有廣闊的使用前景。