储油罐泄露的监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种储油罐泄露的监测系统及方法。该系统包括：高密度电法子系统、分布式光纤测温子系统、分布式光纤应变感测子系统和数据处理设备；电法子系统包括：电缆线和并行电法仪；并行电法仪分别与电缆线的电极和数据处理设备连接；电缆线布设在储油罐罐底的外部；光纤测温子系统包括加热光缆、加热电源和DTS解调设备；加热光缆的一端与加热电源连接，另一端与DTS解调设备连接；加热光缆布设在储油罐罐底的外部以及储油罐的内壁上；光纤应变感测子系统包括：应变感测光缆和光纤解调设备；应变感测光缆与光纤解调设备连接；DTS解调设备和光纤解调设备还与数据处理设备连接。本发明专利技术的监测系统对于罐底泄露监测的实时性及准确性较高。

Monitoring system and method for leakage of oil storage tank

The invention provides a monitoring system and a method for leakage of oil storage tanks. The system includes the high-density electrical method subsystem, the distributed optical fiber temperature measurement subsystem, the distributed optical fiber strain sensing subsystem and the data processing equipment. The electrical system includes the cable and the parallel electric instrument; the parallel electric instrument is connected with the cable electrode and the data processing equipment, and the cable is set at the bottom of the oil storage tank. The optical fiber measurement system includes the heating cable, the heating power supply and the DTS demodulation equipment; the one end of the heating cable is connected with the heating power supply and the other end is connected with the DTS demodulation equipment; the heating cable is arranged on the outside of the bottom of the oil storage tank and the inner wall of the oil storage tank; the fiber strain sensing subsystem includes the strain sensing optical cable. And optical fiber demodulation equipment; strain sensing optical cable is connected with optical fiber demodulation equipment; DTS demodulation equipment and optical fiber demodulation equipment are also connected with data processing equipment. The monitoring system of the invention has high real-time and accuracy for monitoring the leakage of tank bottom.

【技术实现步骤摘要】
储油罐泄露的监测系统及方法
本专利技术涉及罐体泄露监测
，尤其涉及一种储油罐泄露的监测系统及方法。
技术介绍
目前，为了保障我国能源与化工原料的需求，正在积极的建立大型储罐区，建设国家战略石油储备体系。由于储油罐长年在自然环境和液位变化条件下运行，其不可避免的会出现老化、破裂、腐蚀等问题，尤其埋在地下隐蔽性强的储油罐底板是最容易产生隐患的部位，但通常无法直接观察到储油罐罐底的安全状态，这就导致即使罐底出现泄漏也很难及时发现、更无法准确判断泄漏点的位置。因此会产生直接经济损失、资源浪费，以及造成土壤环境和地下水系统的重大污染，甚至引发火灾和爆炸事故。故进行实时或定期监测、及时发现泄漏位置以及消除安全隐患，对储油罐的安全运行有着极为重要的现实意义。现有技术中，可以通过布置于储油罐罐底或者双层罐壁之间的传感器监测罐底是否发生泄露，或者，通过金属无损泄漏隐患监测、罐外泄漏油气监测及罐内储油量损失泄漏监测等方法进行监测。上述方式只能进行定性的判断有无泄露，因此无法满足对于罐底泄露及时准确监测的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种储油罐泄露的监测系统及方法，以实现对罐底泄露及时准确的监测。第一方面，本专利技术提供一种储油罐泄露的监测系统，包括：高密度电法子系统、分布式光纤测温子系统、分布式光纤应变感测子系统和数据处理设备；其中，所述高密度电法子系统包括：电缆线和并行电法仪；所述并行电法仪分别与所述电缆线的电极和所述数据处理设备连接；所述电缆线布设在所述储油罐罐底的外部；所述分布式光纤测温子系统包括：加热光缆、加热电源和DTS解调设备；所述加热光缆的一端与所述加热电源连接，所述加热光缆的另一端与所述DTS解调设备连接；所述DTS解调设备还与所述数据处理设备连接；所述加热光缆布设在所述储油罐罐底的外部以及所述储油罐的内壁上；所述分布式光纤应变感测子系统包括：应变感测光缆和光纤解调设备；所述应变感测光缆与所述光纤解调设备连接；所述光纤解调设备还与所述数据处理设备连接。第二方面，本专利技术提供一种储油罐泄露的监测方法，应用于如第一方面中任一项所述的监测系统，所述方法包括：利用所述并行电法仪采集所述电缆线的电极的视电阻率数据；利用所述DTS解调设备获取所述加热电缆的温度信息；利用所述光纤解调设备获取所述应变感测光缆的应变数据；利用所述数据处理设备根据所述视电阻率数据、所述温度信息和所述应变数据，监测所述储油罐的液位分布情况以及泄露情况。本专利技术提供的储油罐泄露的监测系统及方法，高密度电法子系统、分布式光纤测温子系统、分布式光纤应变感测子系统和数据处理设备；其中，所述高密度电法子系统包括：电缆线和并行电法仪；所述并行电法仪分别与所述电缆线的电极和所述数据处理设备连接；所述电缆线布设在所述储油罐罐底的外部；所述分布式光纤测温子系统包括：加热光缆、加热电源和DTS解调设备；所述加热光缆的一端与所述加热电源连接，所述加热光缆的另一端与所述DTS解调设备连接；所述DTS解调设备还与所述数据处理设备连接；所述加热光缆布设在所述储油罐罐底的外部以及所述储油罐的内壁上；所述分布式光纤应变感测子系统包括：应变感测光缆和光纤解调设备；所述应变感测光缆与所述光纤解调设备连接；所述光纤解调设备还与所述数据处理设备连接，通过高密度电法子系统、分布式光纤测温子系统、分布式光纤应变感测子系统，分别从电场、温度场、应力场的角度对整个储油罐进行了多角度、多参量的监测，监测结果较为准确。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本专利技术实施例提供的储油罐泄露的监测系统一实施例的结构图；图2为本专利技术实施例中高密度电法子系统的电缆线布设示意图；图3为本专利技术实施例中“迂回”型布设俯视图；图4为本专利技术实施例中“螺旋”型布设俯视图；图5为本专利技术实施例中夹具结构图；图6为本专利技术实施例中保护套管结构图；图7为本专利技术实施例中加热光缆在储油罐内壁布设示意图；图8为本专利技术实施例中储藏盒结构图；图9为本专利技术实施例提供的储油罐泄露的监测方法一实施例的流程图。通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。需要说明的是，在本专利技术实施例中，“上”、“下”、“侧面”、“顶部”、“底部”用于表示部件的相对位置，便于结合附图描述实施例，并不是将描述部件水平或者垂直定向。相关技术中，对于罐底是否泄漏有如下几种监测方法：1、预设传感器监测方法一般为将温度传感器、气体浓度检测传感器或压力传感器等布置于储油罐罐底或者双层罐壁之间用于监测罐底是否发生泄露，但相关的传感器结构较为精密、存活年限不长，一旦出现问题就很难再次修复使用且后期维护成本较高；同时，传感器布置数量有限、多为点式分布且现场安装较为困难，无法对罐底进行全分布式的系统检测，泄漏点的精准定位也有待提升，更无法对罐底布置的监测系统所采集到的数据进行处理，例如实现二维或三维可视化精细成图。2、金属无损泄漏隐患监测方法包括声发射储油罐底板检测、超声储油罐壁检测、漏磁储油罐底板检测、导波储油罐边缘底板检测及机器人检测等。其中，超声、漏磁、导波等检测需要进行停产、倒空、清洗等工序后对储油罐检测，这些方法费时费力、造成的经济损失巨大且不能够实时进行检测，不适用于现场的连续在线监测。机器人监测方法对设备的安全性、可控性、密封性等要求较高，并且监测成本高，可靠性较低，目前仍然处于探索阶段。3、罐外泄漏油气监测方法主要是通过监测罐外环境油气浓度是否超限来检测泄露。目前有在罐底下方进行钻孔，定期抽取钻孔中的气体进行含量检测；也有在罐底事先布设油气检测传感器等传感设备，对下部土壤内的油气含量进行检测。但这些方法存在检测盲区，尤其是气体传感器敏感区域有限，较难及时发现初期及隐蔽区域的泄露且定位准确度低。4、罐内储油量损失泄漏检测方法一般是在储油罐内安装液位监测系统或是温度、电阻传感器等系统元件。其中液位监测系统结构复杂、安装困难、容易受到外界因素影响，在精确度上面很难得到保证，这就使得该方法很难对罐底泄露与否提供可靠信息；温度、电阻传感器等多为点式布设，其对液位精确定位的能力有限，无法敏感察觉出液位的变化量，所以就无法精确计算出储油罐泄露的液体体积。上述方法已无法满足现今对于罐底泄露及时准确监测的需求，全方位、多角度、多场多参量的精准泄漏点定位及精确定量的获取泄露体的三维空间扩散情况已是必然趋势。近年来分布式光纤感测技术发展迅速，其分布式、长距离、高精度、防腐蚀、抗干扰、结构简单和易于布设等突出优点，使这类技术在实际工程监测中不断得到推广和应用；另外，电阻率成像技术具有成本低、寿命长、信息丰富、解释方便等优点，并且能进行二维或三维可视化成图，这一技术已广本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储油罐泄露的监测系统，其特征在于，包括：高密度电法子系统、分布式光纤测温子系统、分布式光纤应变感测子系统和数据处理设备；其中，所述高密度电法子系统包括：电缆线和并行电法仪；所述并行电法仪分别与所述电缆线的电极和所述数据处理设备连接；所述电缆线布设在所述储油罐罐底的外部；所述分布式光纤测温子系统包括：加热光缆、加热电源和DTS解调设备；所述加热光缆的一端与所述加热电源连接，所述加热光缆的另一端与所述DTS解调设备连接；所述DTS解调设备还与所述数据处理设备连接；所述加热光缆布设在所述储油罐罐底的外部以及所述储油罐的内壁上；所述分布式光纤应变感测子系统包括：应变感测光缆和光纤解调设备；所述应变感测光缆与所述光纤解调设备连接；所述光纤解调设备还与所述数据处理设备连接。

【技术特征摘要】
1.一种储油罐泄露的监测系统，其特征在于，包括：高密度电法子系统、分布式光纤测温子系统、分布式光纤应变感测子系统和数据处理设备；其中，所述高密度电法子系统包括：电缆线和并行电法仪；所述并行电法仪分别与所述电缆线的电极和所述数据处理设备连接；所述电缆线布设在所述储油罐罐底的外部；所述分布式光纤测温子系统包括：加热光缆、加热电源和DTS解调设备；所述加热光缆的一端与所述加热电源连接，所述加热光缆的另一端与所述DTS解调设备连接；所述DTS解调设备还与所述数据处理设备连接；所述加热光缆布设在所述储油罐罐底的外部以及所述储油罐的内壁上；所述分布式光纤应变感测子系统包括：应变感测光缆和光纤解调设备；所述应变感测光缆与所述光纤解调设备连接；所述光纤解调设备还与所述数据处理设备连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电缆线的电极包括：供电正极、供电负极、公共电极和至少一个采样电极。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述电缆线布设在所述储油罐罐底的外部的砂垫层内；所述砂垫层位于与所述储油罐罐底相邻的沥青砂绝缘层下部。4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述加热光缆的另一端通过信号传输光纤与所述DTS解调设备连接；所述应变感测光缆通过信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧元超，张平松，刘大卫，刘畅，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34