一种面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统和方法技术方案

本发明专利技术提供的面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统和方法，涉及预警监测领域。本发明专利技术采用现场监测分析装置，根据现场情况变化对现场各监测指标进行动态监测，在远程控制中心的指令下开启实时加密监测，根据监测数据动态调整监测频率，解决长期高频监测资源浪费、定时在线监测数据不及时等问题。并且，基于监测数据能够及时感知地震，在震后第一时间获取地震影响下管道本体与环境因素的监测数据，便于数据深入分析、融合分析，以为管道安全评价、损伤评估、剩余寿命预测、场地风险评价等提供系统、全面、准确的基础数据，进而为全面掌握震后管道受影响程度，应急管理工作有序开展提供重要的决策支持。供重要的决策支持。供重要的决策支持。

【技术实现步骤摘要】
一种面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统和方法


[0001]本专利技术涉及预警监测
，特别是涉及一种面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统和方法。

技术介绍

[0002]地震是影响长输油气管道运营安全的重要风险因素，轻则导致场地轻微变形、地震动、管道局部应力集中，重则导致场地永久性变形、管道严重破损，甚至引发泄漏、爆燃等次生灾害。特别是近年来管道沿线地震灾害呈现多发、频发特点，对管道安全运行管理提出了更高的要求。
[0003]现有监测预警技术中已对穿越活动断层或临近活动断层的管道开展了管道应变监测与地表位移监测，但限于初期建设时技术水平与建设条件的限制，现有监测设备多为定时上下线，这导致在地震发生后不能确保第一时间获取监测数据，无法有效满足震后亟需开展管道安全评价的实际生产需求。在现有技术成果基础上，通过供电系统更新改造虽然可以解决监测设备24小时在线监测、及时获取震后监测数据的问题（如中国专利CN107917735A），但高耗能的监测方式治标不治本，不仅增加了监测预警系统的建设成本，而且会产生大量监测数据，对监测数据的存储与分析提出了更高的要求。
[0004]目前普遍应用的地震影响区油气管道监测以管道应变监测为主，部分开展了地表位移监测，监测内容较为单一，仅能开展管道本体监测与评价，对于环境影响，特别是地震的影响关注不足。虽然一些监测预警系统或方法中提出了多监测技术手段，如地表变形监测、场地振动监测等（如中国专利CN108535771A），能够提供更多的监测信息，但有些监测技术在实际应用中并不实用，且不符合自动化监测的需求，特别是对于多要素信息缺少深度分析、融合分析，未能抓住管道安全监测预警的本质。
[0005]地震作用下，特别是在主震烈度较大、时间持续较长或主震后多次强余震时，除对管道产生即时作用可能导致管道强度失效外，还可能因往复振动影响引发焊缝韧性的显著劣化，导致油气管道在超低周疲劳以及应变载荷作用下发生环焊缝断裂失效。在现有技术中，对于地震影响区的油气管道除关注管道本体强度外，并没有对管道的疲劳损伤程度进行实时关注，难以掌握其剩余使用寿命。此外，也没有对地震的影响范围、地震的影响程度进行精确分析和掌握，并不能全方位、系统化的开展安全管理与应急响应工作。
[0006]因此，本领域亟需提供一种新的管道监测预警技术，以能够及时感知地震，在震后第一时间获取地震影响下管道本体与环境因素的监测数据，最大程度获取地震影响下管道本体与环境要素信息，并进行数据深入分析、融合分析，进而为管道安全评价、损伤评估、剩余寿命预测、场地风险评价等提供系统、全面、准确的基础数据，为全面掌握震后管道受影响程度，应急管理工作有序开展提供重要的决策支持。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统和方法，
能够及时感知地震，在震后第一时间获取地震影响下管道本体与环境因素的监测数据，最大程度获取地震影响下管道本体与环境要素信息，并进行数据深入分析、融合分析，进而为管道安全评价、损伤评估、剩余寿命预测、场地风险评价等提供系统、全面、准确的基础数据，为全面掌握震后管道受影响程度，应急管理工作有序开展提供重要的决策支持。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0009]一种面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统，包括：
[0010]现场监测分析装置，用于获取监测数据，并用于对所述监测数据进行数据解算和数据分析得到逻辑分析结果，还用于基于所述逻辑分析结果开展本地监测响应；
[0011]远程控制中心，与所述现场监测分析装置远程连接，用于与所述现场监测分析装置进行数据交互；
[0012]共享数据中心，与所述远程控制中心远程连接，用于与所述远程控制中心进行数据交互。
[0013]优选地，所述现场监测分析装置包括：
[0014]监测子系统，用于获取监测数据；所述监测数据包括：管道应变数据、管道温度数据、管道振动数据、场地地震数据、地表变形数据、深部变形数据和场地渗水压数据；
[0015]采集分析子系统，与所述监测子系统连接，用于按预设时间间隔采集所述监测数据，并用于对所述监测数据进行数据解算和数据分析得到逻辑分析结果，还用于基于所述逻辑分析结果开展本地监测响应；
[0016]通讯子系统，与所述采集分析子系统连接，用于与所述远程控制中心进行数据通讯。
[0017]优选地，所述监测子系统包括：
[0018]管道应变监测模块，用于进行管道应变监测得到管道应变数据；
[0019]管道温度监测模块，用于进行管道温度监测得到管道温度数据；
[0020]管道振动监测模块，用于进行管道振动监测得到管道振动数据；
[0021]场地地震监测模块，用于进行场地地震监测得到场地地震数据；
[0022]地表变形监测模块，用于进行地表变形监测得到地表变形数据；
[0023]深部变形监测模块，用于进行深部变形监测得到深部变形数据；
[0024]场地渗水压监测模块，用于进行场地渗水压监测得到场地渗水压数据。
[0025]优选地，所述场地地震监测模块为烈度仪。
[0026]优选地，所述管道应变监测模块包括：
[0027]第一定制光缆，用于进行管道变形监测；
[0028]应变传感器，用于进行管道应变监测。
[0029]优选地，所述第一定制光缆包括：第一单芯光缆、第二单芯光缆和加强筋；所述加强筋置于所述第一单芯光缆和所述第二单芯光缆中间，且所述第一单芯光缆、所述加强筋和所述第二单芯光缆排列形成扁平状。
[0030]优选地，所述管道温度监测模块包括：
[0031]第二定制光缆，与所述第一定制光缆共缆，用于监测管道外防腐层温度；
[0032]温度传感器，用于监测管道钢体表面温度。
[0033]优选地，所述地表变形监测模块包括GNSS测站；
[0034]其中，管道穿越断裂带两盘各设置一套或多套GNSS测站；在距离所述管道穿越断裂带的预设距离的稳定区域内设置一套GNSS基站。
[0035]优选地，还包括：
[0036]预警信息发布平台，与所述远程控制中心无线连接，用于基于所述远程控制中心生成的预判结果生成预警信息，并用于采用无线通讯方式发布所述预警信息。
[0037]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0038]本专利技术提供的面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统，通过采用现场监测分析装置，能够根据现场情况变化及时对现场各监测指标进行动态监测，也可以在远程控制中心的指令下开启实时加密监测，并根据现场地震情况、数据变化特征等监测数据，动态调整监测频率，解决长期高频监测资源浪费和定时在线监测数据不及时的问题。并且，系统采用现场监测分析装置进行本地数据的采集和分析，能够进行现场各类监测数据的本地采集、存储、解算等操作，为现场触发与变频监测提供判断依据，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统，其特征在于，包括：现场监测分析装置，用于获取监测数据，并用于对所述监测数据进行数据解算和数据分析得到逻辑分析结果，还用于基于所述逻辑分析结果开展本地监测响应；远程控制中心，与所述现场监测分析装置远程连接，用于与所述现场监测分析装置进行数据交互；共享数据中心，与所述远程控制中心远程连接，用于与所述远程控制中心进行数据交互。2.根据权利要求1所述的面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统，其特征在于，所述现场监测分析装置包括：监测子系统，用于获取监测数据；所述监测数据包括：管道应变数据、管道温度数据、管道振动数据、场地地震数据、地表变形数据、深部变形数据和场地渗水压数据；采集分析子系统，与所述监测子系统连接，用于按预设时间间隔采集所述监测数据，并用于对所述监测数据进行数据解算和数据分析得到逻辑分析结果，还用于基于所述逻辑分析结果开展本地监测响应；通讯子系统，与所述采集分析子系统连接，用于与所述远程控制中心进行数据通讯。3.根据权利要求2所述的面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统，其特征在于，所述监测子系统包括：管道应变监测模块，用于进行管道应变监测得到管道应变数据；管道温度监测模块，用于进行管道温度监测得到管道温度数据；管道振动监测模块，用于进行管道振动监测得到管道振动数据；场地地震监测模块，用于进行场地地震监测得到场地地震数据；地表变形监测模块，用于进行地表变形监测得到地表变形数据；深部变形监测模块，用于进行深部变形监测得到深部变形数据；场地渗水压监测模块，用于进行场地渗水压监测得到场地渗水压数据。4.根据权利要求3所述的面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统，其特征在于，所述场地地震监测模块为烈度仪。5.根据权利要求3所述的面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统，其特征在于，所述管道应变监测模块包括：第一定制光缆，用于进行管道变形监测；应变传感器，用于进行管道应变监测。6.根据权利要求5所述的面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统，其特征在于，所述第一定制光缆包括：第一单芯光缆、第二单芯光缆和加强筋；所述加强筋置于所述第一单芯光缆和所述第二单芯光缆中间，且所述第一单芯光缆、所述加强筋和所述第二单芯光缆排列形成扁平状。7.根据权利要求5所述的面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统，其特征在于，所述管道温度监测模块包括：第二定制光缆，与所述第一定制光缆共缆，用于监测管道外防腐层温度；温度传感器，用于监测管道钢体表面温度。8.根据权利要求3所述的面向地震影响区油气管道安全的监测预警系统，其特征在于，
所述地表变形监测模块包括GNSS测站和GNSS基站；其中，管道穿越断...

【专利技术属性】
技术研发人员：席莎，张自强，赵中锋，郭晓栋，杨璐，田得雨，孙建伟，吕春鹏，
申请(专利权)人：北京科力华安地质灾害监测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：