1、一、一、迅速：泄漏發生60秒內測出； 安全：系統誤報率一年少于一次；準確：泄漏監測報警最小孔徑可達3毫米；精確：泄漏點定位誤差小于30米；便捷：安裝維護簡單，施工不影響既有通訊和管道的正常運行，非專業人員也可以迅速掌握正確的操作方法； 經濟：一次性投入較其他系統略高,維護費用卻成倍降低，系統獲得的整體優勢能使漏盜損失大幅度減少； 八十年代初，美國科羅拉多天然氣管道；九十年代初，德國漢諾威酸性氣體集輸管網；九十年代末，澳大利亞；本世紀，哥倫比亞成品油管道被盜事件等等。 當管道發生破裂時，現場數據采集處理當管道發生破裂時，現場數據采集處理器能立即接收管道內輸送介質泄漏的瞬間所器能立即接收管道內輸送

2、介質泄漏的瞬間所產生的音波震蕩，通過比較數據庫中的模型產生的音波震蕩，通過比較數據庫中的模型來確定管道是否發生了泄漏以及泄漏量等數來確定管道是否發生了泄漏以及泄漏量等數值；同時，利用管段兩端的現場數據采集處值；同時，利用管段兩端的現場數據采集處理器傳送信號的時差，從而判斷泄漏位置。理器傳送信號的時差，從而判斷泄漏位置。音波傳感器現場數據采集處理器中心數據匯集處理器GPS接收器X XL L = L/2 + 1/2(t = L/2 + 1/2(t1 1 - t - t2 2) a) a泄漏位置: X XL L 管道長度：L L 流體音速: a a 泄漏音波傳送到音波傳感器的時間：t t 現場數據采

3、集處理器現場數據采集處理器現場數據采集處理器現場數據采集處理器音波傳感器音波傳感器中心數據匯集處理器中心數據匯集處理器GPS接收器接收器系統控制主機系統控制主機 音波傳感器是采集泄漏信號的重要部件，它的特殊功能可音波傳感器是采集泄漏信號的重要部件，它的特殊功能可捕捉很微小的物理震動信號，它可敏感地接收到帶有壓力捕捉很微小的物理震動信號，它可敏感地接收到帶有壓力的流體在管道流動的信號。即便是微弱的泄漏也會改變音的流體在管道流動的信號。即便是微弱的泄漏也會改變音波傳感器中傳輸信號的特性。波傳感器中傳輸信號的特性。音波傳感器技術參數音波傳感器技術參數工作電壓：工作電壓：105；環境溫度：環境溫度：-

4、310VDC30VDC；輸出信號：輸出信號：420mA；介質溫度：介質溫度：-30080；儲存溫度：儲存溫度：-30105；最大工作壓力：最大工作壓力：1500psi；與采集處理器數據傳送格式：標準與采集處理器數據傳送格式：標準420mA電流信號；電流信號；數據傳送最大距離：數據傳送最大距離：500m 音波傳感器音波傳感器GPSGPS時間同步設備時間同步設備現場及控制中心均裝有現場及控制中心均裝有GPS時間同步設備，其時間誤差調整時間同步設備，其時間誤差調整為為 500 nsec。因為各個采集處理器的時間同步為獨立，不。因為各個采集處理器的時間同步為獨立，不會因衛星通訊（會因衛星通訊（VAST

5、）故障或中斷通訊而影響系統監測泄）故障或中斷通訊而影響系統監測泄漏事件。漏事件。一個泄漏信號到達不同處理器的時間差都會顯示一個泄漏信號到達不同處理器的時間差都會顯示在兩個不同的現場數據采集處理器的時鐘上面。所有現場在兩個不同的現場數據采集處理器的時鐘上面。所有現場數據采集處理器的監控板時鐘都保持同步。此效果是通過數據采集處理器的監控板時鐘都保持同步。此效果是通過安裝在每個現場數據采集處理器上面的全球衛星定位系統安裝在每個現場數據采集處理器上面的全球衛星定位系統來達到。來達到。GPSGPS能夠在能夠在500nsec500nsec同步所有的現場數據采集處同步所有的現場數據采集處理器的時鐘。理器的時

6、鐘。 GPS技術參數技術參數工作電壓：工作電壓：8VDC36VDC；連接器：連接器： 12-針針 圓圓, 防水；防水；固定件：固定件： 1直桿；直桿；操作溫度：操作溫度：-4085；儲存溫度：儲存溫度：-55105；振動：振動： 0.008g2 /Hz 5Hz20Hz； 0.05g2 /Hz 20Hz100Hz； -3dB/octave 100Hz900Hz；操作濕度：操作濕度：095% RH,非直射光非直射光60。現場數據采集處理器現場數據采集處理器當運行管道發生破損泄漏時，現場的音波傳感器當運行管道發生破損泄漏時，現場的音波傳感器裝置將會采集到管道破損瞬間產生的音波，并將裝置將會采集到管道

7、破損瞬間產生的音波，并將音波信號傳送到現場數據采集處理器。現場數據音波信號傳送到現場數據采集處理器。現場數據采集處理器接收到相應信號后，當即對信號進行采集處理器接收到相應信號后，當即對信號進行處理并轉換為固定格式的數字信號，并把數據上處理并轉換為固定格式的數字信號，并把數據上傳至中心數據匯集處理器。傳至中心數據匯集處理器。 現場數據采集處理器技術參數現場數據采集處理器技術參數工作電壓：工作電壓：20VDC36VDC；工作電流（正常狀態）工作電流（正常狀態）: 200 mA & 24 VDC；操作溫度：操作溫度：-3085；儲存溫度：儲存溫度：-5085；相對濕度：相對濕度：0至至95，

8、不凝固狀態；，不凝固狀態； 與與SCADA系統數據傳送格式：系統數據傳送格式：RS-232端口，端口，RTU MODBUS協議。協議。中心數據匯集處理器中心數據匯集處理器中心數據匯集處理器將會監控現場數據采集處理器，中心數據匯集處理器將會監控現場數據采集處理器，能夠將每個現場數據采集處理器從每個站點收集和能夠將每個現場數據采集處理器從每個站點收集和整合的數據進行有序的排列。然后進行一系列的計整合的數據進行有序的排列。然后進行一系列的計算，確定是否發生真正的泄漏并確定具體泄漏位置。算，確定是否發生真正的泄漏并確定具體泄漏位置。中心數據匯集處理器技術參數中心數據匯集處理器技術參數工作電壓：工作電壓

9、：20VDC36VDC；工作電流（正常狀態）工作電流（正常狀態）: 200 mA & 24 VDC；操作溫度：操作溫度：-3085；儲存溫度：儲存溫度：-5085；相對濕度：相對濕度：0至至95，不凝固狀態；，不凝固狀態； 與與SCADA系統數據傳送格式：系統數據傳送格式：RS-232端口，端口，RTU MODBUS協議。協議。系統中央主機系統中央主機音波測漏系統控制主機由音波測漏系統控制主機由PCPC服務器為數據處理中服務器為數據處理中心，包括核心數據模型處理軟件。龐大的對比型心，包括核心數據模型處理軟件。龐大的對比型數據庫及其專利算法，構成了音波測漏系統的核數據庫及其專利算法，構成

10、了音波測漏系統的核心。操作者可輸入心。操作者可輸入/ /輸出資料，并打印相關數據輸出資料，并打印相關數據信息。信息。1、界面介紹、界面介紹 音波測漏系統監控人機界面采用的是音波測漏系統監控人機界面采用的是GE公司的公司的iFIX自動化自動化監控組態軟件，友好的操作界面使用戶可以快速上手。監控組態軟件，友好的操作界面使用戶可以快速上手。 下面我們介紹一下音波測漏系統的監控界面。下面我們介紹一下音波測漏系統的監控界面。 整個監控界面可以分為左右兩部分，左邊的部分為導航條，整個監控界面可以分為左右兩部分，左邊的部分為導航條，通過點擊對應的按鈕可以切換到不同的頁面。通過點擊對應的按鈕可以切換到不同的頁

11、面。 右邊的部分為頁面顯示部分，是音波測漏系統顯示各站場設右邊的部分為頁面顯示部分，是音波測漏系統顯示各站場設備工作情況、報警時直觀的定位泄漏位置以及查詢泄漏歷史備工作情況、報警時直觀的定位泄漏位置以及查詢泄漏歷史記錄的功能頁面。記錄的功能頁面。 共有四個頁面，分別為：操作界面、工程界面、泄漏歷史查共有四個頁面，分別為：操作界面、工程界面、泄漏歷史查詢界面和歷史趨勢界面。詢界面和歷史趨勢界面。操作界面直觀的顯操作界面直觀的顯示了音波測漏系統示了音波測漏系統的監控范圍、的監控范圍、SZ36-1CEP平臺及陸上終平臺及陸上終端壓力和管道走向。端壓力和管道走向。正常工作時，對應正常工作時，對應各站場

12、背景色顯示各站場背景色顯示綠色。如果有設備綠色。如果有設備硬件故障或者通訊硬件故障或者通訊故障時，綠色背景故障時，綠色背景會變紅。會變紅。發生報警時，發生報警時，操作界面下方操作界面下方會出現一個紅會出現一個紅色報警框，提色報警框，提示系統監測段示系統監測段發生泄漏，并發生泄漏，并顯示泄漏時間顯示泄漏時間及泄漏發生的及泄漏發生的位置，同時在位置，同時在管線泄漏位置管線泄漏位置會出現一個閃會出現一個閃動的靶心。動的靶心。工程界面詳細的顯示了各工程界面詳細的顯示了各站場的運行狀況和參數，站場的運行狀況和參數，包括各站場現場采集處理包括各站場現場采集處理器、器、GPS的工作狀態，傳的工作狀態，傳感器

13、壓力、感器壓力、GPS時間等。時間等。右下角是模擬泄漏測試按右下角是模擬泄漏測試按鈕，可以模擬音波泄漏報鈕，可以模擬音波泄漏報警。模擬泄漏報警的作用警。模擬泄漏報警的作用主要是檢查系統軟硬件是主要是檢查系統軟硬件是否工作正常。否工作正常。 右側方框內是控制中心右側方框內是控制中心Mastercomm、GPS運行狀態以及清除泄漏報運行狀態以及清除泄漏報警按鈕等。警按鈕等。動態壓力動態壓力濾波后的音波信號的峰值輸出。顯示濾波后的音波信號的峰值輸出。顯示值僅是相對的（在單個音波測漏站點，動態壓力必值僅是相對的（在單個音波測漏站點，動態壓力必須超過動態臨界值才能報警泄漏事件）。須超過動態臨界值才能報警

14、泄漏事件）。動態門限動態門限在前面輪流檢測間隔中的最大動態臨在前面輪流檢測間隔中的最大動態臨界值。動態臨界值由音波測漏信號處理代碼的幾個界值。動態臨界值由音波測漏信號處理代碼的幾個算法和用戶可設的兩個參數（最小臨界值和臨界值算法和用戶可設的兩個參數（最小臨界值和臨界值倍數）確定。解釋如下：在單個音波測漏站點，動倍數）確定。解釋如下：在單個音波測漏站點，動態壓力必須超過動態臨界值才能報警泄漏事件。態壓力必須超過動態臨界值才能報警泄漏事件。GPS時間時間同步音波測漏系統所有設備時間，準同步音波測漏系統所有設備時間，準確定位泄漏位置。確定位泄漏位置。傳感器壓力傳感器壓力音波測漏系統音波測漏系統VII

15、I站場的靜態測量站場的靜態測量壓力。以原始的模擬壓力。以原始的模擬/數字數值傳輸，由數字數值傳輸，由SCADA系統系統轉換為工程單位。轉換為工程單位。傳感器信號傳感器信號在前次輪詢間隔中的峰值音波信號。在前次輪詢間隔中的峰值音波信號。動態門限控制動態門限控制控制動態臨界值，動態壓力必控制動態臨界值，動態壓力必須超過動態臨界值才能報警泄漏事件。須超過動態臨界值才能報警泄漏事件。最小門限最小門限最小動態臨界值，音波測漏系統最小動態臨界值，音波測漏系統VIII現場數據采集處理器將以此報警音波事件。現場數據采集處理器將以此報警音波事件。信號延時信號延時等于雙傳感器陣列中傳感器等于雙傳感器陣列中傳感器A

16、到傳到傳感器感器B的音波傳輸時間。的音波傳輸時間。泄漏狀態泄漏狀態 傳感器捕獲到的泄漏音波。傳感器捕獲到的泄漏音波。站場間距站場間距千米或米標記的站場音波測漏傳感千米或米標記的站場音波測漏傳感器的位置。器的位置。盲區盲區在一個音波測漏傳感器的盲區內的音波在一個音波測漏傳感器的盲區內的音波事件信號將不被現場數據采集處理器用做泄漏報事件信號將不被現場數據采集處理器用做泄漏報警的采用數據。在現場數據采集處理器兩端延伸警的采用數據。在現場數據采集處理器兩端延伸范圍內的管道是不受監控的（以米為單位）。范圍內的管道是不受監控的（以米為單位）。傳感器壓差變動傳感器壓差變動壓差變動超過這個值時，系壓差變動超過

17、這個值時，系統將報警。統將報警。在系統日常運行時，在系統日常運行時，系統提供計算機鍵系統提供計算機鍵盤模擬泄漏測試，盤模擬泄漏測試，以測試系統是否在以測試系統是否在正常工作。正常工作。計算機模擬泄漏測計算機模擬泄漏測試可以依據以下步試可以依據以下步驟執行：驟執行：在工程界面點擊在工程界面點擊“模擬泄漏測試模擬泄漏測試”，在在1分鐘內，模擬測分鐘內，模擬測試段的兩個現場數試段的兩個現場數據采集處理器就會據采集處理器就會向中心數據匯集處向中心數據匯集處理器報告泄漏，并理器報告泄漏，并在系統監控畫面顯在系統監控畫面顯示。示。泄漏歷史查詢可泄漏歷史查詢可以對系統歷史報以對系統歷史報警數據進行查詢，警數

18、據進行查詢，左側表格為泄漏左側表格為泄漏歷史數據，顯示歷史數據，顯示內容有泄漏日期、內容有泄漏日期、時間、泄漏位置；時間、泄漏位置；右側為查詢條件，右側為查詢條件，可以選擇想要查可以選擇想要查詢的時間段。詢的時間段。記錄了音波測漏系記錄了音波測漏系統的歷史數據趨勢統的歷史數據趨勢圖，共有圖，共有6個記錄，個記錄，分別用六條不同顏分別用六條不同顏色的線來表示。色的線來表示。站場1傳感器壓力站場1動態壓力站場1動態門限站場2傳感器壓力站場2動態壓力站場2動態門限 點擊中間點擊中間下方的下方的“start date and time”可以選擇想要可以選擇想要查看的從某一查看的從某一時間段開始的時間段

19、開始的波形。波形。 點擊中間點擊中間下方的四個按下方的四個按鈕可以選擇界鈕可以選擇界面顯示波形的面顯示波形的時間長，也可時間長，也可以通過用鼠標以通過用鼠標框放大界面中框放大界面中所選擇區域的所選擇區域的那段波形。那段波形。 界面左下角顯示的數據為當前傳感器壓力、動界面左下角顯示的數據為當前傳感器壓力、動態門限及門限控制，當把鼠標移到中間線位置并且態門限及門限控制，當把鼠標移到中間線位置并且鼠標成一個左右箭頭的時候，界面就會顯示當前的鼠標成一個左右箭頭的時候，界面就會顯示當前的時間和相對應的參數的值。時間和相對應的參數的值。 點擊左下角各參數前的選擇框可以顯示或隱藏點擊左下角各參數前的選擇框可

20、以顯示或隱藏相對應的曲線。相對應的曲線。 系統正常工作時，可以點擊左側導航欄對應的系統正常工作時，可以點擊左側導航欄對應的按鈕來查看不同界面，了解系統數據和各設備的運按鈕來查看不同界面，了解系統數據和各設備的運行狀況。行狀況。 左下角登陸按鈕為用戶左下角登陸按鈕為用戶/管理員登陸，詳細使管理員登陸，詳細使用見第三部分。用見第三部分。 系統運行異常時界面會有明顯特征：系統運行異常時界面會有明顯特征： 設備故障：如果某個站場的設備發生故障，設備故障：如果某個站場的設備發生故障，則工程界面中相應設備會顯示紅色，同時操作界則工程界面中相應設備會顯示紅色，同時操作界面相應站場的綠色方塊會變紅色。面相應站

21、場的綠色方塊會變紅色。 通信故障：如果某站場通信故障，那么在通信故障：如果某站場通信故障，那么在操作界面這個站場的圖標會顯示紅色，同時工程操作界面這個站場的圖標會顯示紅色，同時工程界面中這個站場所有數據都會顯示為界面中這個站場所有數據都會顯示為FAULT。 當系統發生報警時，操作界面在泄漏發生位當系統發生報警時，操作界面在泄漏發生位置附近會出現一個閃動的準星動畫，同時會顯示置附近會出現一個閃動的準星動畫，同時會顯示一個紅色報警框，里面標明泄漏發生的位置以及一個紅色報警框，里面標明泄漏發生的位置以及報警時間和日期。工程界面也會出現同樣的紅色報警時間和日期。工程界面也會出現同樣的紅色報警框。打印機將會打印出一張泄漏報告。報警框。打印機將會打印出一張泄漏報告。 解除報警：點擊工程界面左邊解除報警：點擊工程界面左邊Mastercomm數據框里的清除報警按鈕，報警將被解除。數據框里的清除報警按鈕，報警將被解除。1、現場采集處理器、現場采集處理器/中心匯集處理器中心匯集處理器COM RX燈燈COM TX燈燈CPU燈燈事件指示燈事件指示燈GPS指示燈指示燈電源