智慧管网监测系统方案书
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1、 方案设计准则
1.1、 设计目标
1、实时监测城市管网的状态，对管道的外界振动预警、监测管道的位移沉降变化、在管道 泄漏的初期预警、定位泄漏点、提供地理位置信息。 2、将管道的所有监测信息实时采集、上传至监测中心，并将历史数据进行存储、整理，供 监测中心进行分析，提供决策依据。 3、避免因大规模管道泄漏导致的资源损耗、污染及爆炸等重大安全事故的发生。 4、结合平面图和视频监控系统，建立集成化的安全、环保监测信息平台，实现综合安全环 保监控、重大危险源动态跟踪、应急指挥、事故预警、重要信息短信发布等功能，提高应急 预案、应急处理、突发事件处理以及生产系统恢复等动态过程的计划性、准确性和快速性。
3
1.4、设计规范和标准
线型光纤感温火灾探测器 电磁辐射防护规定 工业过程测量和控制设备的电磁兼容性
(第 2 部分：静电放电要求) 工业过程测量和控制设备的电磁兼容性
(第 3 部分：辐射电磁场要求) 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
(第 4 部分：电快速瞬变脉冲群要求) 输油管道工程设计规范
智慧管网监测系统
北京中电北斗科技有限公司
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目录
1、 方案设计准则...............................................................................................................3 1.1、 设计目标...................................................................................................................3 1.2、项目范围..........................................................................................................................3 1.3、设计原则..........................................................................................................................3 1.4、设计规范和标准 .............................................................................................................. 4 2、 方案背景概述...............................................................................................................4 2.1、概述.................................................................................................................................. 4 2.2、公司简介..........................................................................................................................5 3、 技术基础.......................................................................................................................5 3.1、光纤传感技术基本原理 .................................................................................................. 5 3.2、光纤传感技术的优势 ...................................................................................................... 6 3.3、光纤传感技术特点 .......................................................................................................... 6 3.4、传感器介绍......................................................................................................................7
(2) 集成性与灵活性 设备集成度高，便于通讯连接；具有多种功能接口，便于各类传感信号的接入和分 析；提供符合国家标准的软硬件及系统方面的接口和工具；系统参数配置少，调整 少，自动化程度高，操作简单；
(3) 安全性与可靠性 传感系统本质安全，信息处理终端位于安全区域；系统各环节具备权限及访问控制 机制；能够长期稳定的工作；设备结构紧凑简单，可靠性高；对工作条件和工作环 境要求较低；使用普通通讯用光纤，便于维护和维修；
1.2、项目范围
城市地下管网、输油管道、燃气管道、给排水管道的外界振动、位移、沉降、泄漏等数据的 预警、监测及数据分析。 对重点监测区域进行视频监控联动。
1.3、设计原则
(1) 先进性与实用性 应用先进的光纤传感技术，实现对管道的全线监测。系统操作灵活方便，易于掌握； 针对实际应用的特点，具有多种设置和报警方式；便于提供决策支持；
4
目前国内外主要的管道泄漏和破坏监测方法有：直接观察法、管内智能爬机监测、探测 球法、流量平衡法、压力梯度法、负压波方法、统计分析方法等。这些方法都或多或少地存 在着弊端，例如人力物力占用较大，管道连接要求高，连续运行性和抗干扰性差，造价较高， 灵敏度和定位精度较低等，在燃气管道及城市管廊的安全监测行业应用中受到一定限制。
4.4.1 集中监测模块.......................................................................................................14 4.4.2 实时监控模块........................................................................................................15 4.4.3 地理信息模块........................................................Βιβλιοθήκη Baidu...............................................15 4.5、管理层技术方案 ............................................................................................................ 16 4.6、数据管理模块 ................................................................................................................ 16 4.7、站点管理模块 ................................................................................................................ 17 4.8、警示处理模块 ................................................................................................................ 17 5、系统维护和升级管理 ....................................................................................................... 18
4.1、管道振动监测系统 ................................................................................................ 13 4.2、管道泄漏监测系统 ........................................................................................................ 13 4.3、感测光缆........................................................................................................................14 4.4、应用层技术....................................................................................................................14
GB/T 21197-2007 GB 8702-1988 IEC-801-2
IEC-801-3
IEC-801-4
GB 50253-2003
2、 方案背景概述
2.1、概述
随着工业和城市建设的步伐，管道运输管理工作已经成为了我们国家工业和城市建设安 全事业的重要组成方式。管道运输具有平稳连续、安全性好、运输量大、质量可控、运输损 耗低、地面占用少及运费低廉等优点，已经成为石油、天然气等能源运输的首选方式；在城 市建设中，天然气管网、给排水管网等也成为一个城市的能源动脉，管网运行安全性已受到 广泛关注。
3.4.2、位移、沉降监测： ............................................................................................... 7 3.5 系统结构图.........................................................................................................................9 3.5、系统优点........................................................................................................................12 4、管道振动、泄漏监测系统 ............................................................................................... 12
在长期使用过程中，管道会随年限不断增长而发生老化，或受到各种介质的腐蚀以及人 为破坏等因素，从而引起管道泄漏。管道的泄漏不仅影响正常生产，造成能源浪费和经济损 失，而且由于输送介质的危险性和污染性，一旦发生泄漏事故还会造成对环境的污染和巨大 的财产损失。城市燃气管网一旦泄漏，轻则造成能源浪费和环境污染，重则将严重危害城市 居民的生命财产安全。如何对城市管廊、燃气管道的外界振动、管道的变形沉降和泄漏进行 实时监测和应急预警，已成为非常紧迫的安全课题。
1、 方案设计准则
1.1、 设计目标
1、实时监测城市管网的状态，对管道的外界振动预警、监测管道的位移沉降变化、在管道 泄漏的初期预警、定位泄漏点、提供地理位置信息。 2、将管道的所有监测信息实时采集、上传至监测中心，并将历史数据进行存储、整理，供 监测中心进行分析，提供决策依据。 3、避免因大规模管道泄漏导致的资源损耗、污染及爆炸等重大安全事故的发生。 4、结合平面图和视频监控系统，建立集成化的安全、环保监测信息平台，实现综合安全环 保监控、重大危险源动态跟踪、应急指挥、事故预警、重要信息短信发布等功能，提高应急 预案、应急处理、突发事件处理以及生产系统恢复等动态过程的计划性、准确性和快速性。
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1.4、设计规范和标准
线型光纤感温火灾探测器 电磁辐射防护规定 工业过程测量和控制设备的电磁兼容性
(第 2 部分：静电放电要求) 工业过程测量和控制设备的电磁兼容性
(第 3 部分：辐射电磁场要求) 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
(第 4 部分：电快速瞬变脉冲群要求) 输油管道工程设计规范
智慧管网监测系统
北京中电北斗科技有限公司
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目录
1、 方案设计准则...............................................................................................................3 1.1、 设计目标...................................................................................................................3 1.2、项目范围..........................................................................................................................3 1.3、设计原则..........................................................................................................................3 1.4、设计规范和标准 .............................................................................................................. 4 2、 方案背景概述...............................................................................................................4 2.1、概述.................................................................................................................................. 4 2.2、公司简介..........................................................................................................................5 3、 技术基础.......................................................................................................................5 3.1、光纤传感技术基本原理 .................................................................................................. 5 3.2、光纤传感技术的优势 ...................................................................................................... 6 3.3、光纤传感技术特点 .......................................................................................................... 6 3.4、传感器介绍......................................................................................................................7
(2) 集成性与灵活性 设备集成度高，便于通讯连接；具有多种功能接口，便于各类传感信号的接入和分 析；提供符合国家标准的软硬件及系统方面的接口和工具；系统参数配置少，调整 少，自动化程度高，操作简单；
(3) 安全性与可靠性 传感系统本质安全，信息处理终端位于安全区域；系统各环节具备权限及访问控制 机制；能够长期稳定的工作；设备结构紧凑简单，可靠性高；对工作条件和工作环 境要求较低；使用普通通讯用光纤，便于维护和维修；
1.2、项目范围
城市地下管网、输油管道、燃气管道、给排水管道的外界振动、位移、沉降、泄漏等数据的 预警、监测及数据分析。 对重点监测区域进行视频监控联动。
1.3、设计原则
(1) 先进性与实用性 应用先进的光纤传感技术，实现对管道的全线监测。系统操作灵活方便，易于掌握； 针对实际应用的特点，具有多种设置和报警方式；便于提供决策支持；
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目前国内外主要的管道泄漏和破坏监测方法有：直接观察法、管内智能爬机监测、探测 球法、流量平衡法、压力梯度法、负压波方法、统计分析方法等。这些方法都或多或少地存 在着弊端，例如人力物力占用较大，管道连接要求高，连续运行性和抗干扰性差，造价较高， 灵敏度和定位精度较低等，在燃气管道及城市管廊的安全监测行业应用中受到一定限制。
4.4.1 集中监测模块.......................................................................................................14 4.4.2 实时监控模块........................................................................................................15 4.4.3 地理信息模块........................................................Βιβλιοθήκη Baidu...............................................15 4.5、管理层技术方案 ............................................................................................................ 16 4.6、数据管理模块 ................................................................................................................ 16 4.7、站点管理模块 ................................................................................................................ 17 4.8、警示处理模块 ................................................................................................................ 17 5、系统维护和升级管理 ....................................................................................................... 18
4.1、管道振动监测系统 ................................................................................................ 13 4.2、管道泄漏监测系统 ........................................................................................................ 13 4.3、感测光缆........................................................................................................................14 4.4、应用层技术....................................................................................................................14
GB/T 21197-2007 GB 8702-1988 IEC-801-2
IEC-801-3
IEC-801-4
GB 50253-2003
2、 方案背景概述
2.1、概述
随着工业和城市建设的步伐，管道运输管理工作已经成为了我们国家工业和城市建设安 全事业的重要组成方式。管道运输具有平稳连续、安全性好、运输量大、质量可控、运输损 耗低、地面占用少及运费低廉等优点，已经成为石油、天然气等能源运输的首选方式；在城 市建设中，天然气管网、给排水管网等也成为一个城市的能源动脉，管网运行安全性已受到 广泛关注。
3.4.2、位移、沉降监测： ............................................................................................... 7 3.5 系统结构图.........................................................................................................................9 3.5、系统优点........................................................................................................................12 4、管道振动、泄漏监测系统 ............................................................................................... 12
在长期使用过程中，管道会随年限不断增长而发生老化，或受到各种介质的腐蚀以及人 为破坏等因素，从而引起管道泄漏。管道的泄漏不仅影响正常生产，造成能源浪费和经济损 失，而且由于输送介质的危险性和污染性，一旦发生泄漏事故还会造成对环境的污染和巨大 的财产损失。城市燃气管网一旦泄漏，轻则造成能源浪费和环境污染，重则将严重危害城市 居民的生命财产安全。如何对城市管廊、燃气管道的外界振动、管道的变形沉降和泄漏进行 实时监测和应急预警，已成为非常紧迫的安全课题。