纯梁首站检漏系统说明书.docx

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纯梁首站检漏系统说明书

纯梁首站—史南站

输油管道泄漏监测报警系统

说明书

东营路达科技公司

2005.12

泄漏是输油管道运行中的主要故障。

在输油管道运行过程中，由于犯罪分子打孔盗油、腐蚀穿孔等原因，泄漏事故时有发生，给油田造成巨大的经济损失和环境污染。

特别是近年来，油区社会治安形势日益恶化，有组织的盗油活动猖獗，经济损失难以估计，严重干扰了正常的输油生产，污染了环境，也给生产带来重大安全隐患。

在美国等西方发达国家都立法规定所有的管道必须安装检漏系统。

因此，泄漏监测不仅成为目前输油管道安全生产管理的重要工作内容，今后也将是管道正常运行不可缺少的保障。

实现输油管道的泄漏监测，对于及时发现泄漏故障、确保输油生产和管线的安全运行、减少盗油案件的发生、提高长输管道的现代化管理水平等具有重要的意义。

一、系统简介

输油管线泄漏监测报警系统需要分别在管线的起点和末点安装压力、流量仪表，实现对管道进出站的压力、流量数据的采集，并通过工控机到胜利网将信号传到监控计算机，以实现对管线的泄漏检测。

如下图：

纯梁首站和史南站分别配置一套数据采集系统，包括NI6023E、GPS时间采集模块及天线、工控机。

史南站采集系统是NI6023E数据采集卡负责采集现场的压力仪表数据以及GPS时间信息，流量仪表数据由史南_石化线检漏数据采集箱的ADAM5510提供，工控机按一定的格式将压力和流量数据以及GPS时间信息传送到纯梁首站监控室监控计算机。

纯梁首站采集系统是NI6023E数据采集卡负责采集现场的压力仪表数据以及GPS时间信息，流量仪表数据由陆地科技公司的数据库提供，传送到纯梁首站监控室监控计算机。

值班室上位机将接收到的纯梁首站和史南站的数据进行分析与显示。

检漏系统在软件上采用了小波变换和相关分析两种信号处理方法进行泄漏监测和定位，并引进专家知识对工况扰动进行判断，提高了定位精度和抗干扰能力，减少了误报。

二、技术原理

实时检漏系统采用监测管道两端压力、流量等方法实现报警。

当管道上某处突然发生泄漏时，在泄漏处将产生瞬态压力突降，这种负压波动以一定的速度自泄漏点向两端传播，上下游压力传感器捕捉到特定的瞬态压力降的波形，由软件进行泄漏判断。

三、技术指标

技术指标：

1）、该系统可检测到的泄漏量≥总输量的1.5%；2）、定位误差±500m；3）、泄漏检测定位和报警可在泄漏发生后3分钟完成。

操作说明

一、检漏系统的启动

用鼠标双击电脑桌面上“纯梁首站_史南站管线检漏系统”的快捷方式，主程序开始运行。

二、主程序窗口说明

（1）输差显示栏

Ø瞬时输差收油流量瞬时值减去出站流量瞬时值。

Ø两分钟输差两分钟内收油累积流量减去出站累积流量。

Ø一小时输差同两分钟输差，收油和出站一小时累积流量之差。

（2）通讯状态栏

Ø纯梁首站通讯状态此通讯状态指示与首站数据采集模块的通讯，当数据传输正常时指示灯呈现绿色，否则，指示灯变红。

Ø史南站通讯状态此通讯状态指示与史南站数据采集模块的通讯，当史南站数据传输正常时指示灯呈现绿色，否则，指示灯变红。

（3）GPS状态栏

Ø首站GPS状态指示与首站GPS模块的状态，当GPS时间采集正常时指示灯呈现绿色，否则，指示灯变红。

Ø史南站GPS状态指示与史南站GPS模块的状态，当GPS时间采集正常时指示灯呈现绿色，否则，指示灯变红。

（4）报警指示栏

Ø压降报警压力平稳或上升时指示灯为绿色；压力下降时，指示灯变红并发出声音。

Ø输差报警输差正常指示灯为绿色，当两分钟输差超过所设定的正常值时，指示灯变红。

（5）流量曲线

Ø显示首站和史南站流量瞬时变化曲线，红色曲线为首站出站流量曲线，蓝色曲线为史南站收油流量曲线，参照坐标均为窗口左侧纵轴。

坐标单位为m3/h。

（6）压力曲线

Ø显示首站和史南站压力瞬时变化曲线，红色曲线为首站外输压力变化曲线，参照坐标为左侧纵轴；绿色曲线为史南站压力变化曲线，参照坐标为右侧纵轴。

坐标单位均为MPa。

三．参数设置说明

点击主菜单中的“参数设置”，出现“参数设置”窗口，如下所示：

在这个窗口中，可以设置两个站的仪表参数、通讯参数及系统参数，用鼠标左键点击上面的页标签可以进行切换。

1．首站仪表参数

Ø压变量程实际安装的压力变送器的量程；

Ø流量计发信器流量计发信器的每方脉冲数及修订系数，修订系数要根据实际抄表的一小时累积与微机测量的一小时累积对比进行计算修订（若调用远程数据库的流量，该参数不用设置）。

2．史南站仪表参数

设置方法同首站仪表参数，只是压力变送器数量不同。

3．通讯参数

目前不需要设置。

4．系统参数

Ø输差阈值设置输差报警的阈值，设定值表示总出站流量的百分数。

输差检测依据是两分钟累积输差；

Ø灵敏度设置压力曲线下降趋势值，该值越大检测压力变化越灵敏。

Ø自动定位处于选中状态时，系统在检测到压力和流量均报警的情况时两分钟后自动进行定位，并以对话框的形式显示出结果。

Ø报警消音处于选中状态时，系统报警时不发出声音。

Ø管线总长实际管线的长度；

Ø定位系数根据实测的压力变化传播时间计算出的系数；

灵敏度的数值设置时要根据实际情况，当曲线的波动较大，报警比较频繁且误报较多时，可以将数值调低，反之可以调高。

正常的波动刚好不触发报警时效果最佳。

输差阈值的设置原则与灵敏度设置相同。

四．曲线说明

流量和压力曲线显示的是最近一个小时内的数据，当满一个小时后，曲线自动向前滚动。

Ø当站上调整排量或进行其它操作时

压力曲线出现相同变化趋势，假如是首站的操作，则首站的压力曲线先变化，反之史南站的压力曲线先变化。

总流量曲线较压力曲线的变化要滞后一些，两条曲线的变化趋势相同，同时上升或同时下降。

Ø当管线上发生泄漏时

压力曲线出现下降趋势，泄漏点距离史南站较近时，史南站的压力曲线先出现下降，史南站的压力曲线后出现下降；反之，史南站先出现下降，首站后出现下降。

流量曲线的变化较压力要稍滞后一些，出站流量曲线（红色曲线）上升，收油流量曲线（绿色曲线）下降，两条曲线由平行开始分岔，输差增大。

各种情况对管线压力和流量的影响如下表

首站压力

史南压力

首站流量

史南流量

首站提排量

上升

上升

上升

上升

首站降排量

下降

下降

下降

下降

史南压力升

上升

上升

下降

下降

史南压力降

下降

下降

上升

上升

管线上泄漏

下降

下降

上升

下降

注：

（1）史南压力升，史南压力降，均指由该站引起的管线内的压力上升或下降；

（2）首站起泵或停输与提排量或降排量变化相同，故表中未特殊说明；

五．数据的保存

本软件每一个小时保存一个数据文件，数据目录组织形式为：

“D：

\历史数据\某年\某月\某日”，在“某日”的文件夹下是这一天的数据文件，每小时存储一个文件，文件名就以该时命名，压力和流量数据分开保存，以扩展名区分，“.p”扩展名表示保存的是压力数据，“.q”扩展名表示保存的是流量数据，如“D\历史数据\2005年\12月\25日\12时.p”表示的是2005年12月25日12点的压力数据。

六．手动定位

点击主菜单中的“手动定位－>手动定位程序”，启动定位窗口，如下图所示。

窗口中主要包括如下部分：

（1）日期选择栏；

（2）流量曲线显示首站和史南站的流量历史曲线；

（3）首站压力曲线；

（4）史南压力曲线；

（5）自动定位距离当采用自动定位方式时，参照此结果；

（6）手动定位距离当采用手动定位方式时，参照此结果；

（7）曲线操作工具栏一组工具，用于放大、移动曲线等；

七．定位方法

1．选取数据

选择定位窗口上方的起始时间和长度后单击“确定”按钮，定位程序将自动调出该时间的曲线。

如果没有该时间段的曲线，程序将给出提示。

2．定位方法

数据的定位结果有手动定位距离和自动定位距离两种，定位方法分别如下：

Ø自动定位方法：

用鼠标将首站出站压力曲线窗口中的黄色光标拖到曲线“下降沿”的前面一点儿（不必严格对准），观察“自动定位距离”的数据。

如下图所示：

Ø手动定位方法：

将两个曲线窗口中的光标仔细地对准两条曲线的对应拐点（为了更准确地对准两个拐点，可使用曲线操作工具栏中的工具对曲线进行适当的放大），为了减小定位误差，请参照最明显的拐点，然后观察“手动定位距离”的数据。

如下图所示：

注：

定位时通常分别用两种方法定位以核实结果。

3．曲线操作工具栏使用方法

曲线工具栏，用于调整对应窗口中的曲线和光标，如上图示，现分别介绍其操作方法：

Ø移动光标只有此按钮处于选定状态时，才可以移动光标

Ø自由移动当此按钮处于选定状态时，可以用鼠标拖动的形式整体移动曲线窗口。

Ø窗口放大首先点击此按钮，然后在曲线窗口中欲放大的部位按下鼠标拖动，拖出的矩形区域即为放大后显示的区域。

Ø横向放大首先点击此按钮，然后在曲线窗口中欲放大的部位按下鼠标横向拖动，拖动后的区域即为放大后显示的区域。

Ø纵向放大使用方法同横向放大工具，不同之处是用鼠标纵向拖动。