油气管道自动化监测巡检系统设计方案

***石油管道自动化监测巡检
系统设计方案
西安山脉科技有限公司
2019年4月
目录
第1章.项目背景 (2)
第2章.项目概述 (2)
2.1.概述 (2)
2.2.目的 (2)
第3章.需求分析 (3)
3.1.行业现状 (3)
3.2.信息化建设需求 (3)
第4章.系统总体设计 (5)
4.1.总体描述 (5)
4.2.功能设计 (6)
第5章.建议 (9)
第1章.项目背景
石油管道具有管径大、压力高及输送量大等特点，由于管道防腐覆盖层逐渐老化突发性的自然灾害以及人为的打孔盗油现象，导致石油泄漏时有发生，严重地威胁了石油管道输送线路的安全，并导致了原油损失、环境污染以及停产停输等一系列严重后果。

传统的对石油管道泄漏进行检测的方法往往是通过探测仪和人力巡逻的方法，由于依靠人力不能实时地对石油管道进行全面监控，所以并不能有效地保证管道线路的安全。

因此，要对石油管道的安全状态进行实时动态监测、定位预警、智慧巡检、实现数字化、可视化、实时化管理，切实的提高紧急故障处理的能力和协调水平。

第2章. 项目概述
2.1.概述
为了保证石油管道线路的安全运输可采用基于物联网模式、大数据分析、无线通信终端的石油管道在线监测运维系统，使得泄漏能被及时发现，并采取补救措施，从而达到降低企业经济损失、减少环境污染的目的。

用智能运维系统代替传统的人工巡检，降低成本、提高工作效率以及服务水平，使企业能够及时、准确、全面的掌握各条管道线路的详细信息。

在日常监测、巡检工作的同时完成管线资产的清查管理，实现在网设备的全生命周期管理。

2.2.目的
通过石油管道自动化监测巡检系统可以实现石油管道状态的实时监测、定位报警、自动化巡检考核、远程运维、多样化报表统计等功能。

在有效防治泄漏、偷油的情况下也大大节省了人力，给管理者带来了更高效便捷的成本、安全控制
体验。

第3章. 需求分析
3.1.行业现状
1、石油在我国的发展中占有十分重要的地位，石油的泄露（或不法分子偷油行为）不仅仅造成环境的污染甚至爆炸火灾，还造成了石油资源的浪费，因此必须要加强对石油运输管道泄露风险的监测和控制，并采取一些应对之策，以确保石油管道的安全运行。

2、传统巡检多采用手工记录方式，人力成本高、巡检不到位、遗漏巡检点，数据保存不完整、不准确、数据丢失、遗漏等问题严重。

3、发现隐患点（如管道腐蚀，管道泄漏、偷油漏油）不能及时上报，隐患地点情况描述不清楚，无法及时作出处理，由小隐患积累成大事故，造成石油管道爆炸，直接危害到人民生命以及国家财产安全。

4、对深埋地下的管道位置不明确，管道分布图局限于纸质化，人员无法准确对石油管道以及附属设备进行数字化管理。

3.2.信息化建设需求
石油管道自动化监测巡检系统帮助管理者实现1.通过RTU实时监测管道的压力、流量、温度等，达到对管道24小时无人或少人值守，全面监控防治管道偷油泄露等风险，管道安全问题得以解决。

2.通过GPS全球卫星定位技术、GSM/GPRS 无线数据传输技术、GIS 地理信息系统和计算机网络通信与数据处理技术，实现智慧巡检，远程对巡检地点、人员、管道状况进行监督管理，所有巡检数据精确且保存完整。

3.发现隐患点拍照或上传视频传至监控中心，管理者可通过查看上报的现场设备或管道隐患图像，对紧急事件第一时间进行处理解决。

4.管道位置定位准确，分布图可视化管理，为管道以及附属设备的故障维修提供支撑和保障。

监测系统示意图：
管道巡检架构图：
第4章.系统总体设计
4.1.总体描述
石油管道监测主要有精确定位和智能化监测，利用管道瞬态模型，采用
流量报警、压力定位，以及流量+压力综合分析报警、定位。

系统总体结构包括
服务器、客户终端、通信网络、RTU、传感器。

其中，服务器进行监控中心的指
挥控制；客户终端接受主控系统的调控，完成主控系统分配的任务；通信网络负
责信息的传输；传感器接收管道传来的信号。

①泄漏地点的精确定位
系统对管道运行状况进行分类识别，迅速准确预报出管道运行情况，检测管道运
行故障，具有较强的抗恶劣环境和抗噪声干扰的能力，且能适应复杂的工业现场。

②智能化监测
系统建立一个详尽的知识库，知识库中记录了泄漏和各种状况信息，对每种工作
状况提取若干特征点，当出现异常时，系统将状况与知识库中的原始状况进行对
比，从而确定当前是否存在潜在问题。

序号监测内容监测仪器布点方法
1 管道内压力监测压力传感器泵站进出口位置布设，人员居住区域
管道增加测点
2 管道内流量监测超声波流量计泵站进出口位置布设
石油管道运维采用世界领先的GPS全球卫星定位技术、GSM/GPRS 无线数据
传输技术、GIS 地理信息系统和计算机网络通信与数据处理技术，
在GSM/GPRS 通讯平台上研发出适用于多种行业的巡检人员跟踪管理及监控
系统。

通过本系统可以远程对长线巡检人员进行监督管理，以确保他们能准确地
按照设定的巡检路线、地点、时间、重点部位必要的停留等进行巡检，保障输油
管道、油罐库区、油井油田等设施的安全稳定可靠的运行。

石油管道自动化监测巡检系统架构如下：
4.2.功能设计
石油管道自动化监测巡检系统项目主要包括：自动监测、通信网络、视频监测、办公管理、GIS地图系统、运维智慧管理系统、移动管理系统、系统管理等。

自动监测管理：引入物联网架构，信息技术感知化、数据处理智能化、现场处置自动化，通过油气管道现地监测，电磁传感器、油管磨损进行管道压力、流量、温度等自动监测，实现对石油管道温度、泄漏偷油等问题的实时动态监控、实时预报、实时发布、实时评价和实时管理，全面提升石油管道安全控制能力和水平，并最终实现无人值守或少人值守目的。

通信网络、视频监测：通过GPS卫星实时定位，在电子地图上准确标注出巡检人员的当前位置、行走速度以及轨迹等，遇到突发事件时方便调度、派遣，达到人员集中管理的目的，支持单人或多人同时监控，当现场发生了紧急状况领导可以派遣距离报警信号近的人员前去增援。

巡检人员可以通过手机APP进行巡检情况的上传。

通过巡检人员回传现场的图像、视频以及位置、时间信息，可以使得管理者有效了解现场巡检的具体状况，可对现场进行合理的指导工作，提高巡检工作的管理效率，并且根据反馈的信息可以应用到各个层面（如设备分布，隐患记录、维修管理等）。

办公管理：无纸化办公；实现一个平台：统一的基础管理平台，实现用户数据统一管理、权限统一分配、身份统一认证。

一个个门户：统一规划协同办公平台门户，将外网信息维护、客户服务、互动交流和日常工作紧密结合起来，有效提高工作效率。

集团化管理：应用对象覆盖多级机构，实现“大OA套小OA”的应用模式。

四大应用：工作流程、知识管理、沟通交流和辅助办公四大核心应用。

GIS地图系统：通过二维GIS动态展示石油管道监测点信息，动态进行监控，
同时对漏油、盗油进行告警展示。

可以实时查看GIS地图各管道流量监测设备运行状态，报警信息以及各监测点详细属性。

将企业设备资源的基础信息录入系统，在电子地图上真实、直观的显示设备资源的分布情况，可对迁改的设备位置进行修改、标注。

加强管理层及基层人员对设备的管理,并且巡检人员可以按照设备分布情况进行巡检，大大提高了工作效率。

运维智慧管理系统：1制定巡检计划
分周期性任务和临时性任务，周期性任务主要是针对日常安全巡检，可根据不同的工作要求制定不同的周期及排班计划；临时性任务主要是针对突发紧急事件临时下发的任务（如雪天、风暴、高温、事故等）；排班灵活性高，能够适应各种不同的排班情况。

制定巡检周期任务，给巡检人员分配相应的巡检任务，包括巡检人员、巡检时间、巡检设备部位、统一检查内容及标准检查方式（如管线进出口压力、温度、油位、异音、振动、磨损、松弛等）、设备正常参考值等。

也可针对紧急情况临时指定巡检任务，方便领导灵活进行排班。

2.巡检考核统计
在电子地图上直观显示巡检人员巡检到位情况，自动进行分析、考核、统计，并生成明细报表及汇总报表，方便不同的考核管理，为日常管理工作提供可靠依据。

同时极大的方便了领导的工作，只需查看报表即可了解巡检人员的工作完成情况。

3、巡检现场拍照取证
巡检人员可以通过手机APP进行巡检情况的上传。

通过巡检人员回传现场的图像、视频以及位置、时间信息，可以使得管理者有效了解现场巡检的具体状况，可对现场进行合理的指导工作，提高巡检工作的管理效率，并且根据反馈的信息可以应用到各个层面（如设备分布，隐患记录、维修管理等）。

4、故障维修管理
对设备隐患、故障制定固定的维修工单，分计划维修工单和临时维修工单。

监控中心的管理者可通过查看上报的现场设备隐患图像，对紧急事件下发临时维修工单，也可由巡检人员现场直接创建维修工单上报。

同时系统可以对维修工单进行维修记录登记，记录不同的维修状态信息，为日后维修做有力的参考依据。

移动管理系统：通过手机APP终端展示石油管道监测信息，提供信息查询、报警、微信业务交流、GIS地图展示、通讯录等功能。

系统管理：系统设置包括系统用户管理即管理员、巡检员等不同角色的管理，角色权限管理、密码管理等基础信息的管理维护。

第5章.建议
配置分为无线传输+太阳能以及光纤+市电两种方式。

建议采用无线传输及太阳能供电，结合管道监测的实际特点，可通过成熟的GPRS/GSM网络，灵活地控制设备的采集制度，进行远程控制。

只要无线数传
主机，就可以控制设备的采集传输，简单方便，解决远程数据的传输及管理难题。

同时配置野外太阳能供电系统，保证系统在野外状态下连续工作。

10
西安山脉科技发展有限公司 Xi’an Summit Technologies Co.,Ltd.。