芻議基于SCADA系統的原油管道泄漏檢測技術

朱萬春++蘇彩虹++林珅

【摘 要】隨著科學技術的不斷發展，原油管道的維護運用了SCADA系統，該系統實現了對泄漏的有效檢測，減少了泄漏對環境的污染，保證了管道的正常、安全與有序運行。在管道事故中泄漏事故具有較高的發生頻率，泄漏事故的危害是嚴重，其中的有毒物質直接危害著環境，同時對人體也有著不同程度的影響。本文主要研究了基于SCADA系統的原油管道泄漏檢測技術，旨在提高泄漏檢測的準確性、高效性與科學性。

【關鍵詞】SCADA系統 原油管道 泄漏 檢測技術

隨著科學技術的不斷發展，原油管道的維護運用了SCADA系統，該系統實現了對泄漏的有效檢測，減少了泄漏對環境的污染，保證了管道的正常、安全與有序運行。原油管道維護是重要的，它保證著管道的安全運行，有效防止了管道生產安全事故的出現，因此，對于管道生產及管理部門而言要格外關注管道維護。

1 SCADA系統的概況

SCADA系統是指數據監控與采集系統，它作為計算機控制系統，其基礎為計算機。在眾多的工業國家對其有著較為廣泛的應用，主要用于礦山、電力與工廠等領域，目前，在管道運輸方面，該系統的作用也日益顯著。

SCADA系統的功能主要體現在：對監控對象的運行參數與狀態進行采集，實行遠程與本地控制，聯結多種通訊介質，保證了數據通信的實現，對數據進行分析與處理，進而指導調度決策，同時顯示運行參數、狀態及趨勢等。

SCADA系統是由計算機、通信網絡、外圍設備及各種軟件構成的，它通過對遠處現場信息的收集，借助通訊線路，將遠方信息進行了傳遞，控制中心對其進行接收，中心的操作人員將信息命令進行發布，在此基礎上，實現了監督。該系統具有一定的綜合性，它融合了多種技術，如：計算機技術、通信技術、網絡技術與自動控制技術等[1]。

SCADA系統根據其結構可以分為集中結構與分散結構。集中結構是指集中式控制系統，該結構具有簡單性、清晰性與便捷性，但它的功能過于集中，僅依靠一臺計算機，影響著實時任務的完成情況、系統的可靠性與及其工作效率。分散結構是指分散式系統，該結構具有良好的處理能力，使風險具有了分散性，同時，它還具有高性能與低成本的特點，但它未能有效調節終端與計算機二者的矛盾。

目前，我國原油管道基本均配置了SCADA系統，該系統的運用，使我國油氣管道的自動化水平得到了提升。隨著系統應用技術的不斷發展，計算機的功能也日漸豐富，在此基礎上，管道的運行與管理均得到了可靠的保障。近幾年，管道泄漏問題得到了廣泛的關注，為了實現對其問題的有效處理，要發揮SCADA系統中泄漏檢測技術的作用。

2 基于SCADA系統的原油管道泄漏檢測技術

當前，我國原油管道輸送中積極應用著SCADA系統與原油管道泄漏監測系統，但兩個系統具有一定的獨立性，其中的數據資源未能實現共享，設備浪費情況較為嚴重。為了實現數據資源的充分與高效利用，對原油管道泄漏自動監測系統進行了研究與開發，將兩個系統進行了有機的結合，使資源共享的目標得以實現。

通常情況下，對于數據采集系統而言，由于數據的實時性、準確性要求較低，因此，對于通信條件、數據采集精度、信號處理與硬件等相求也相對較低。但對于原油管道泄漏監測系統而言，對數據的實時性、精準性要求較高，因此，要改進SCADA系統，使其有效融合泄漏檢測技術[2]。

2.1泄漏檢測對SCADA系統的要求

我國原油管道中的SCADA系統是由數據采集、處理、通信、存儲與訪問，還包括人機界面構成的，其中最為重要的工藝參數為數據采集，但采集速率未能滿足泄漏檢測系統的需求。

泄漏事故具有突發性，在實際檢測過程中，主要的方法為負壓波檢測。在管道出現泄漏時，管道的內外會出現壓力差，泄漏點處的流體會迅速的流失，壓力不斷下降，而泄漏點兩側的液體則會在壓力差的作用下，補充到泄漏點，該過程將依次向上下游傳遞，此時泄漏點便產生了負壓力波。在此基礎上，關于泄漏點位置的計算，主要依據為負壓力波傳播到上下游的時間差與管內壓力波的傳播速度。

2.2泄漏檢測技術

原油管道泄漏檢測的合理性與高效性，需要對泄漏進行判斷與定位。

2.2.1泄漏判斷

原油管道的各站均安裝了流量計，根據瞬時流量的比較與分析，便可以了解管道泄漏和管道正常狀況二者的區別。如果管道泄漏，管道的上游端會出現瞬時流量上升、壓力下降，而管道的泄漏端會出現瞬時，流量下降、壓力下降；如果管道正常，管道的上下游端的流量與壓力的上升或者下降具有一致性。根據此特點，便可以有效判斷管道是否存在泄漏。

2.2.2泄漏定位

泄漏監測系統通過對實時數據的接收，運用綜合的方法對采集數據進行了分析，從而明確了管道的工況，一旦出現泄漏，系統將發出警報信號，并能夠對泄漏位置進行提示，為操作人員提供了可靠的依據。在此情況下，操作人員通過報警時間前后泄漏數據的分析，便可以確定泄漏位置，通過保存，將泄漏定位信息進行發送，SCADA系統服務器將接收并借助以太網傳至計算機，通過顯示器的顯示，子站工作人員將對泄漏問題進行處理[3]。

3結語

當前，在我國原油管道輸送中，SCADA系統的重要性日益顯著，因此，本文介紹了SCADA系統的概況，并闡述了其檢測技術，旨在有效解決管道泄漏的問題，并推動我國原油運輸業的可持續發展。

參考文獻：

[1]孫偉，葉建華，張宇.基于SCADA的原油管道泄漏監測系統[J].油氣儲運，2010，12（02）：957-959.

[2]石紅艷，余福林，張鵬，彭星煜，王志彬，薛旭艷.基于SCADA系統的燃氣管道泄漏監測系統模型設計[J].管道技術與設備，2009，12（04）：25-28.

[3]馬巧玲，潘碩.基于SCADA系統的原油管道泄漏檢測系統[J].科技風，2009，11（01）：27.endprint