燃氣、輸油管道周界報警系統解決方案

一、產品應用趨勢介紹
能源是國家經濟發展一道生命線，通過管道遠距離輸送使成本大大降低。它有著節省投資，運輸安全，損耗小等特點。國家在發展能源戰略，加快經濟發展，這些年國家在石油管道施工建設的投入，逐年增加。同時對管道的安全防護，作為新型課題，也孕育了行業的資深企業介入。 
北京京安能科技有限公司是一家擁有自主知識產權，國內最早專業研發和生產光纜振動探測報警產品的國家高新技術企業，對光纖傳感技術及信號處理技術有較深入的研究，并擁有多項此領域的發明及實用新型技術專利。根據多年的工程實踐，我們設計出一種更先進，更適合監測輸油管道的解決方案--基于外界振動探測的光纖傳感系統，基本原理是通過監測輸油管道土層上方挖掘和管道的破壞，及時作出響應，避免人為蓄意靠近管道區域，并進行挖掘破壞。
光纖傳感器是20世紀70年代中期發展起來的一種新型傳感器，它與傳統的傳感器相比具有眾所周知的優勢：靈敏度高、抗電磁干擾、耐腐蝕耐高低溫、傳感光纖本身無源本質安全、無易老化部件，壽命長易維護、可監測距離長，無源傳感光纜可達上百公里，多個單位可以級聯組成大的檢測系統等。在近二十年的產品發展中，京安能作為最早研制開發振動光纖探測報警設備，同時最早將信號分析技術引入其中的國內唯一一家公司，經過多年的環境信號特征研究及信息信號數據庫模型的建立，大大提高的系統的整體的可靠性，地形地貌氣候特征的適應性，針對性提供一套行之有效的誤報處理解決措施，大大降低系統的誤報率。
二、系統概述
一纜式光纜振動探測報警系統采用一纜式結構，沿周界鋪設振動傳感光纜(以下簡稱：振動光纜)，在各個防區節點上通過特殊的光路結構實現防區劃分，一套管理主機平臺最多可有效管理40公里防范區域。由于整個周界區域都是由光路組成，所以不需要在周界區域鋪設供電線路和信號線，有效地降低了施工的復雜性和系統的成本。另外，該系統采用普通通信級單模光纜作為振動光纜，具有防磁、防雷、防腐、防水、防紫外線等優點。系統使用計算機對信號進行分析處理，可有效地排除各種干擾。綜合上述眾多優點，該系統是性能優異的周界報警產品。該系統以光纜作為傳感探測器，可實現高靈敏、長周界、大范圍的周界保護，非常適合于機場、石油管線、鐵路等區域的入侵防范要求。
該系統由第一代周界最多16防區區域擴展為最多48個防區區域。探測器設備自動適應外界環境的變化，在不降低系統性能的基礎上大大降低由大風因素引起的誤報。在信號處理方法上也做了進一步改進。對樹枝飄落、鳥禽飛落、冰雹及其他偶然因素引起誤報做了信號處理，大大提升報警準確率。此系統的硬件單元無需手動調節，將硬件系統連接完畢通電運行24小時后，系統會自動找到適合的參數。在聯動配置關系上由原來的一對一變成現在的一對多，避免一路報警無法聯動多路設備的尷尬，實現聯動靈活配置。

三、系統結構
長距離防范系統集聯拓撲連接示意圖

40公里區域系統連接示意圖 

四、案例說明介紹
某輸油管道項目區域標段200公里，管道跨度大，地形復雜（農田、山地丘陵、河流），采用一纜式光纖振動報警設備，探測設備無源設計，易維護，有效降低施工成本。
振動光纜采用的是分級接警控制，門站二、門站三、中心門站為一級接警中心，其中門站二信號采集器控制六標及七標的四防區及十六防區，門站三信號采集器控制一標及二、三標的八防區及十二防區，中心門站信號采集器控制四標及五標的十二防區，在各分控門站安裝32路聯動設備及轉換器，將處理的信號通過四芯或六芯通訊光纜傳到中心門站的中控室（二級接警中心），通過四路采集設備將其報警區域顯示在電子地圖上。

五、輸油管道與一纜式報警設備掩埋示意圖：
 

 輸油管道與光纜探測設備間距為0.5米，地面據管道深度為3-4米，傳感光纜探測輸油管線掩埋部分的各種異常振動情況，通過自身算法分析，有效排除外界誤報及干擾源，當管線上方土層有異常松動，傳感探測設備立刻做出判斷，中控室報警主機的防區地圖畫面出現該區域的報警顯示。

六、地埋介質的安裝方式
采集器可采集埋設在草坪、沙土、礫石等周界地表介質下的傳感光纜的信號。鋪設光纜時可采用沿周界平行鋪設多道傳感光纜的方式，但由于不同地表介質的質地、硬度各不相同，所以傳感光纜的鋪設間隔有所差異。下面分別介紹在不同地表介質下鋪設傳感光纜的方法。