CN113586960A - 一种石油管道输送监控*** - Google Patents

一种石油管道输送监控*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种石油管道输送监控***，包括现场数据采集单元、安全评估单元，以及用于交换所述现场数据采集单元和安全评估单元之间数据的数据传输单元，所述现场数据采集单元，用于获取管道和储液罐的温度、管道和储液罐的应力变化、管道裂缝、管道沉降、管道内压以及道路过载的信息数据，所述安全评估单元，用于接收并判断数据传输单元传输的管道故障报告，并接收和判断数据传输单元传输的传感器工作状态参数，数据传输单元，用于将现场数据采集单元的传感器工作状态参数和管道故障报告传输至安全评估单元。本发明从石油管道的流量、压力、温度等多角度进行监测的同时，对***内部进行自检，从而对比多种监测信息，以及时、准确报警。

Description

一种石油管道输送监控***
技术领域
本发明主要涉及石油输送的技术领域，具体涉及一种石油管道输送监控***。
背景技术
石油、天然气均是危险化学品，随着石油管网逐步扩大，腐蚀、老化、第三方破坏等原因引气的管道泄露事故不断发生，因此，有必要建设石油天然气管道的监控***。
根据申请号为CN201520564026.9的专利文献所提供的一种石油天然气管道监控***可知，该产品包括监测设备和分析模块，监测设备包括定位模块、传输模块、采集模块、控制模块和供电模块；供电模块包括IOT电池组，该IOT电池组包括并联连接的充电电板、第一电池以及第二电池。该产品的石油天然气管道监控***能实时监控石油天然气管道，有效预防管道泄漏事故，工作时间长，保证了获得的管道数据准确。同时，由于结合第一电池和第二电池实现双模供电，供电模块具有宽工作温度范围、大电流瞬时供电等特点，保证获得的管道数据准确。此外，通过对监测设备所处的自然环境的检测，自适应调制供电模块的电量。
但传统的石油管道输送监控***仍然存在着缺陷，例如上述监控***虽然通过对监测设备所处的自然环境的检测，自适应调制供电模块的电量，但传统的监控***往往仅对流量、压力、温度进行监测后，单独分析，监测项具有较大局限性，不能形成***。
发明内容
本发明主要提供了一种石油管道输送监控***用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
一种石油管道输送监控***，包括现场数据采集单元、安全评估单元，以及用于交换所述现场数据采集单元和安全评估单元之间数据的数据传输单元；
所述现场数据采集单元，用于获取管道和储液罐的温度、管道和储液罐的应力变化、管道裂缝、管道沉降、管道内压以及道路过载的信息数据，以生成传感器工作状态参数和管道故障报告；
所述安全评估单元，用于接收并判断数据传输单元传输的管道故障报告，以确定报警参数，并接收和判断数据传输单元传输的传感器工作状态参数，以确定传感器工作状态；
数据传输单元，用于将现场数据采集单元的传感器工作状态参数和管道故障报告传输至安全评估单元，并将报警参数传输至安全评估单元中的不同用户内。
进一步的，所述现场数据采集单元包括：
温度监测模块，通过温湿度传感器对储液罐的内部以及穹顶进行检测，以获取储液罐的内部以及穹顶的温度信息；
应力变化监测模块，通过表面应变计对石油管道的阀门以及混凝土外筒进行检测，以获取石油管道的阀门以及混凝土外筒的应力变化信息；
裂缝监测模块，通过裂缝机对石油管道的钢筋内筒以及混凝土外筒进行检测，以获取石油管道的钢筋内筒以及混凝土外筒的裂缝状态信息；
沉降监测模块，通过压差式变形测量传感器对石油管道的钢筋内筒以及混凝土外筒进行检测，以获取石油管道的穹顶以及混凝土外筒的沉降数据；
压力监测模块，通过渗压计对石油管道的钢筋内筒进行检测，以获取石油管道的钢筋内筒的液体压力数据。
进一步的，所述现场数据采集单元还包括用以监测路面损坏状态的过载称重模块，所述过载称重模块包括预埋于监测路面中的称重传感器，固定于监测路面上的图像抓拍器和车牌识别器。
进一步的，所述数据传输单元包括：
工控机，用于控制温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块的启停，并通过网络接收温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块的采集信息后，将采集信息输送至安全评估单元，以及通过报表检查法进行自检后，生成传输状态参数；
信号调理器，用于放大温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块的数字化信号。
进一步的，所述安全评估单元包括：
现场数据采集诊断模块，通过传感器工作状态参数判断传感器是否存在故障，得到传感器故障判断信息；
数据传输诊断模块，通过传输状态参数判断工控机是否存在故障，得到工控机故障判断信息。
进一步的，所述安全评估单元还包括：
数据分析诊断模块，通过工控机故障判断信息和传感器故障判断信息对工控机的信息传输以及传感器的工作状态进行判断，以生成信息传输故障报告和数据采集故障报告；
报警模块，用于通过管道故障报告、信息传输故障报告和数据采集故障报告生成调度中心报警和现场人员报警。
进一步的，所述安全评估单元还包括：
调度中心接收模块，用于接收调度中心报警；
现场人员接收模块，用于接收现场人员报警。
进一步的，所述现场数据采集单元还包括为温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块供电的野外太阳能供电电池。
进一步的，所述现场数据采集单元还包括为温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块防雷的避雷针。
进一步的，所述现场数据采集单元还包括航拍无人机。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
其一，本发明通过现场数据采集单元监控储液罐的液位、压力、温度变化，及时发现液体分层、翻滚、升温、并检测石油管道的混凝土外壁以及钢筋内壁的裂缝、沉降，以多方面对管道以及储液罐结构运行阶段的工作状态进行观察。
其二，本发明通过安全评估单元对现场数据采集单元中管道故障、数据采集以及现场数据采集单元中信息传输的状态进行观察，以对监控***的工作进行及时调整。
其三，本发明通过数据传输单元将现场数据采集单元的数据传递至安全评估单元内，并在安全评估单元做出报警后，将不同的报警信息分别发放至现场工作人员以及调度中心人员，以使现场工作人员以及调度中心人员根据不同报警信息判断处理速度以及资源调度。
以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明现场数据采集单的示意图；
图3为本发明安全评估单元的示意图；
图4为本发明数据传输单元的示意图。
图中：10、现场数据采集单元；20、安全评估单元；30、数据传输单元。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例，请参照附图1-4，在本发明一优选的实施例中，一种石油管道输送监控***，包括现场数据采集单元10、安全评估单元20，以及用于交换所述现场数据采集单元10和安全评估单元20之间数据的数据传输单元30；
所述现场数据采集单元10，用于获取管道和储液罐的温度、管道和储液罐的应力变化、管道裂缝、管道沉降、管道内压以及道路过载的信息数据，以生成传感器工作状态参数和管道故障报告；
所述安全评估单元20，用于接收并判断数据传输单元30传输的管道故障报告，以确定报警参数，并接收和判断数据传输单元30传输的传感器工作状态参数，以确定传感器工作状态；
数据传输单元30，用于将现场数据采集单元10的传感器工作状态参数和管道故障报告传输至安全评估单元20，并将报警参数传输至安全评估单元20中的不同用户内；
需要说明的是，在本实施例中，通过现场数据采集单元10监控储液罐的液位、压力、温度变化，及时发现液体分层、翻滚、升温、并检测石油管道的混凝土外壁以及钢筋内壁的裂缝、沉降，以多方面对管道以及储液罐结构运行阶段的工作状态进行观察；
进一步的，通过安全评估单元20对现场数据采集单元10中管道故障、数据采集以及现场数据采集单元10中信息传输的状态进行观察，以对监控***的工作进行及时调整；
进一步的，通过数据传输单元30将现场数据采集单元10的数据传递至安全评估单元20内，并在安全评估单元20做出报警后，将不同的报警信息分别发放至现场工作人员以及调度中心人员，以使现场工作人员以及调度中心人员根据不同报警信息判断处理速度以及资源调度，如调度中心报警和现场人员报警均设有低、中和高三级报警，则接收报警信息较少的现场工作人员在接收到低级现场人员报警时，现场人员出动报警而调度中心人员无需调动物资配合即可处理，通过该方式，节省人力物力。
具体的，请着重参照附图1和2，在本发明另一优选的实施例中，所述现场数据采集单元10包括：
温度监测模块，通过温湿度传感器对储液罐的内部以及穹顶进行检测，以获取储液罐的内部以及穹顶的温度信息；
应力变化监测模块，通过表面应变计对石油管道的阀门以及混凝土外筒进行检测，以获取石油管道的阀门以及混凝土外筒的应力变化信息；
裂缝监测模块，通过裂缝机对石油管道的钢筋内筒以及混凝土外筒进行检测，以获取石油管道的钢筋内筒以及混凝土外筒的裂缝状态信息；
沉降监测模块，通过压差式变形测量传感器对石油管道的钢筋内筒以及混凝土外筒进行检测，以获取石油管道的穹顶以及混凝土外筒的沉降数据；
压力监测模块，通过渗压计对石油管道的钢筋内筒进行检测，以获取石油管道的钢筋内筒的液体压力数据；
需要说明的是，在本实施例中，所述现场数据采集单元10还包括用以监测路面损坏状态的过载称重模块，所述过载称重模块包括预埋于监测路面中的称重传感器，固定于监测路面上的图像抓拍器和车牌识别器，以对预埋石油管道的道路破损状况以及破碎原因进行调查；
进一步的，所述现场数据采集单元10还包括为温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块供电的野外太阳能供电电池；
进一步的，所述现场数据采集单元10还包括为温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块防雷的避雷针；
进一步的，所述现场数据采集单元10还包括航拍无人机，从而利用航拍无人机对预埋管道的区域进行航空拍摄，以远程对该区域进行监测。
具体的，请着重参照附图1和4，在本发明另一优选的实施例中，所述数据传输单元30包括：
工控机，用于控制温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块的启停，并通过网络接收温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块的采集信息后，将采集信息输送至安全评估单元20，以及通过报表检查法进行自检后，生成传输状态参数；
信号调理器，用于放大温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块的数字化信号；
需要说明的是，在本实施例中，；
具体的，请着重参照附图1和3，在本发明另一优选的实施例中，所述安全评估单元20包括：
现场数据采集诊断模块，通过传感器工作状态参数判断传感器是否存在故障，得到传感器故障判断信息；
数据传输诊断模块，通过传输状态参数判断工控机是否存在故障，得到工控机故障判断信息；
需要说明的是，在本实施例中，所述安全评估单元20还包括：
数据分析诊断模块，通过工控机故障判断信息和传感器故障判断信息对工控机的信息传输以及传感器的工作状态进行判断，以生成信息传输故障报告和数据采集故障报告；
报警模块，用于通过管道故障报告、信息传输故障报告和数据采集故障报告生成调度中心报警和现场人员报警；
进一步的，所述安全评估单元20还包括：
调度中心接收模块，用于接收调度中心报警；
现场人员接收模块，用于接收现场人员报警。
本发明的具体操作方式如下：
在使用石油管道输送监控***时，首先通过现场数据采集单元10，获取管道和储液罐的温度、管道和储液罐的应力变化、管道裂缝、管道沉降、管道内压以及道路过载的信息数据，以生成传感器工作状态参数和管道故障报告；
然后通过数据传输单元30，将现场数据采集单元10的传感器工作状态参数和管道故障报告传输至安全评估单元20，并将报警参数传输至安全评估单元20中的不同用户内
再通过安全评估单元20，接收并判断数据传输单元30传输的管道故障报告，以确定报警参数，并接收和判断数据传输单元30传输的传感器工作状态参数，以确定传感器工作状态。
上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石油管道输送监控***，其特征在于，包括现场数据采集单元(10)、安全评估单元(20)，以及用于交换所述现场数据采集单元(10)和安全评估单元(20)之间数据的数据传输单元(30)；
所述现场数据采集单元(10)，用于获取管道和储液罐的温度、管道和储液罐的应力变化、管道裂缝、管道沉降、管道内压以及道路过载的信息数据，以生成传感器工作状态参数和管道故障报告；
所述安全评估单元(20)，用于接收并判断数据传输单元(30)传输的管道故障报告，以确定报警参数，并接收和判断数据传输单元(30)传输的传感器工作状态参数，以确定传感器工作状态；
数据传输单元(30)，用于将现场数据采集单元(10)的传感器工作状态参数和管道故障报告传输至安全评估单元(20)，并将报警参数传输至安全评估单元(20)中的不同用户内。
2.根据权利要求1所述的一种石油管道输送监控***，其特征在于，所述现场数据采集单元(10)包括：
温度监测模块，通过温湿度传感器对储液罐的内部以及穹顶进行检测，以获取储液罐的内部以及穹顶的温度信息；
应力变化监测模块，通过表面应变计对石油管道的阀门以及混凝土外筒进行检测，以获取石油管道的阀门以及混凝土外筒的应力变化信息；
裂缝监测模块，通过裂缝机对石油管道的钢筋内筒以及混凝土外筒进行检测，以获取石油管道的钢筋内筒以及混凝土外筒的裂缝状态信息；
沉降监测模块，通过压差式变形测量传感器对石油管道的钢筋内筒以及混凝土外筒进行检测，以获取石油管道的穹顶以及混凝土外筒的沉降数据；
压力监测模块，通过渗压计对石油管道的钢筋内筒进行检测，以获取石油管道的钢筋内筒的液体压力数据。
3.根据权利要求1所述的一种石油管道输送监控***，其特征在于，所述现场数据采集单元(10)还包括用以监测路面损坏状态的过载称重模块，所述过载称重模块包括预埋于监测路面中的称重传感器，固定于监测路面上的图像抓拍器和车牌识别器。
4.根据权利要求1所述的一种石油管道输送监控***，其特征在于，所述数据传输单元(30)包括：
工控机，用于控制温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块的启停，并通过网络接收温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块的采集信息后，将采集信息输送至安全评估单元(20)，以及通过报表检查法进行自检后，生成传输状态参数；
信号调理器，用于放大温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块的数字化信号。
5.根据权利要求1所述的一种石油管道输送监控***，其特征在于，所述安全评估单元(20)包括：
现场数据采集诊断模块，通过传感器工作状态参数判断传感器是否存在故障，得到传感器故障判断信息；
数据传输诊断模块，通过传输状态参数判断工控机是否存在故障，得到工控机故障判断信息。
6.根据权利要求5所述的一种石油管道输送监控***，其特征在于，所述安全评估单元(20)还包括：
数据分析诊断模块，通过工控机故障判断信息和传感器故障判断信息对工控机的信息传输以及传感器的工作状态进行判断，以生成信息传输故障报告和数据采集故障报告；
报警模块，用于通过管道故障报告、信息传输故障报告和数据采集故障报告生成调度中心报警和现场人员报警。
7.根据权利要求5所述的一种石油管道输送监控***，其特征在于，所述安全评估单元(20)还包括：
调度中心接收模块，用于接收调度中心报警；
现场人员接收模块，用于接收现场人员报警。
8.根据权利要求1所述的一种石油管道输送监控***，其特征在于，所述现场数据采集单元(10)还包括为温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块供电的野外太阳能供电电池。
9.根据权利要求1所述的一种石油管道输送监控***，其特征在于，所述现场数据采集单元(10)还包括为温度监测模块、应力变化监测模块、裂缝监测模块、沉降监测模块和压力监测模块防雷的避雷针。
10.根据权利要求1所述的一种石油管道输送监控***，其特征在于，所述现场数据采集单元(10)还包括航拍无人机。
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