关于安全监控系统在长输管线中的应用
长输天然气管道智能监测预警系统设计与应用
文章编号：2095-6835（2023）22-0165-04长输天然气管道智能监测预警系统设计与应用延旭博（河北省天然气有限责任公司，河北石家庄050000）摘要：管道线路安全是长输天然气管网运行管理的难点，其安全防控技术和体系仍处于起步阶段。
除加强传统的巡护、检测工作外，还需要积极引进新的监控技术手段提前进行预防，依托快速发展的4G/5G、人工智能、智能视频监控、光纤预警等多种手段实时监测，对第三方破坏和违法占压行为提前预警，从而降低管网系统的安全风险。
关键词：长输管道；智能监测预警；视频监控；预警系统中图分类号：TP29文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.22.047长输天然气管网是连接上游油气管网和下游天然气用户的纽带和中间环节，其安全运行对能源保障和民生都有重要意义。
随着经济发展，城乡建设加快，长输天然气管网周边高后果区明显增多，一旦发生破坏事故，将会严重影响周边安全和下游用户的能源供给。
为弥补传统人工巡检空窗期长、时效性差的不足，在管道沿线加装智能视频监控、光纤预警设备及环境参数采集等设备，并结合大数据、人工智能分析等手段，开发长输管道智能监测预警系统[1]，全时全天候监控第三方在管线周边实施灵活机动的机械挖掘、地勘钻探和定向穿越等影响管道安全的高危作业，可在管道遭遇实质性破坏之前给出报警信息，为管道安全巡护提供指导。
1智能监测预警系统设计思路1.1长输管道的安全风险长输天然气管道管理的主要依据和规范有《石油天然气管道保护法》《油气输送管道完整性管理规范》《关于加强油气输送管道途经人员密集场所高后果区安全管理工作的通知》《压力管道定期检验规则—长输管道》等。
上述法律、规范对于管道的线路安全，特别是对高后果区段管道提出了明确要求：要采取有效的措施，降低高后果区的风险，严格控制高后果区增加，同时提升风险处置能力。
管道面临的主要风险有以下3个方面：①第三方施工破坏。
长输天然气管道安全运行管理
长输天然气管道安全运行管理长输天然气管道是一种重要的能源运输方式，对于保障国家能源供应和经济发展具有重要意义。
然而，长输天然气管道的安全运行管理是一个极其复杂而严肃的问题，必须高度重视。
本文将从安全风险分析、安全控制措施和应急管理三个方面探讨长输天然气管道的安全运行管理。
一、安全风险分析长输天然气管道的安全风险主要包括内外力因素、自然灾害、设备故障、人为因素等。
在进行安全风险分析时，需要从以下几个方面考虑：1. 内外力因素分析：内外力因素包括地震、地质构造、交通、建筑、工程施工等。
在安全风险分析中，需要评估这些因素对管道的潜在威胁，并采取必要的措施减少风险。
2. 自然灾害分析：自然灾害包括洪水、地质灾害、气候变化等。
在安全风险分析中，需要评估这些自然灾害对管道的潜在影响，并制定相应的应对措施。
3. 设备故障分析：管道设备故障包括管道泄漏、阀门失效、腐蚀等。
在安全风险分析中，需要对管道的设备状态进行定期检查和维护，并建立相应的故障诊断和修复机制。
4. 人为因素分析：人为因素包括操作失误、事故隐患、违规行为等。
在安全风险分析中，需要对人员进行培训和管理，建立健全的安全管理体系，预防和控制人为因素造成的安全风险。
二、安全控制措施为保证长输天然气管道的安全运行，需要采取一系列安全控制措施，主要包括以下几个方面：1. 规范管道建设：在管道建设中，需要严格按照相关法律法规和技术标准进行设计和施工，确保管道的安全可靠。
2. 定期检查和维护：对于长输天然气管道，需要定期进行管道巡检、线路检测和设备维护，及时发现并修复设备故障和隐患。
3. 安全监控和报警系统：安全监控和报警系统是长输天然气管道的“眼睛”和“耳朵”，能够实时监测管道的运行状态和异常情况，并及时发出警报和采取措施。
4. 安全培训和教育：对于从业人员，需要进行专业化培训和教育，提高其安全意识和应急能力，确保他们具备安全管理和操作规程的知识和技能。
三、应急管理长输天然气管道运行过程中，面临各种应急情况，需要及时有效地进行应急处理。
长输管道SCADA监视系统
长输管道SCADA监视系统摘要：本文主要介绍长输油气管道SCADA系统的构成、作用和应用效果关键词：SCADA系统；PLC控制系统；上位机系统；下位机系统前言SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。
它可以对现场的运行设备进行监视和控制。
它作为长输油气管道监视控制系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，近年来随着长输油气管道业务的发展取得迅速的发展。
一、系统功能典型站控系统由操作员工作站、RCI、PLC、ESD控制系统、交换机、路由器、打印机等设备组成站控局域网，如下图所示。
操作员工作站用于对整个工艺站场运行情况的监视和控制，并对采集数据进行归档处理。
配置打印机打印报警、生产报表和曲线等。
操作员工作站不允许安装除系统和工程所使用到的软件以外的软件，同时不允许运行人员在该工作站上面进行其他工作。
工作站只负责和通讯服务器RCI之间的通讯，它们之间的通讯协议采用IEC 104的通讯协议。
该通讯协议的主要特点是，对于采集的数据采取逢变则报的方式，减少平时的数据传送量，从而降低轮询周期。
此外，工作站在一块网卡上集成两个RJ45的接口，该两个接口配置了相同的IP地址，确保在站控系统冗余的网络中，如果其中一个网络中断不会影响系统的正常运行。
PLC系统是SCADA系统的控制核心，主要选用罗克韦尔可编程控制器，采用热备冗余模式。
用于检测工艺过程的压力、温度、可燃气体浓度等信息，并对可控设备进行监视和控制。
ESD控制系统主要选用德国HIMA 以及霍尼韦尔可编程控制器，用于连锁保护和紧急停车。
它支持以太网MODBUS通讯协议、同PLC进行通讯，MMI下发的命令需要通过PLC处理后再发给ESD系统，ESD系统的数据也需要先传送给PLC 后，MMI才能接收数据。
RCI（远程通讯接口）作为站控SCADA系统的通讯服务器，它承接着与PLC控制系统和第三方设备之间的通讯，其中第三方设备包括：流量计算机、色谱分析仪、低压配电盘电力参数采集、UPS、发电机、空压机等，并将数据上传操作员工作站和调度中心。
浅析SCADA系统在长输管道中的应用
浅析SCADA系统在长输管道中的应用【摘要】数据采集与监视控制系统SCADA（Supervisory Control and Date Acquistition）是基于计算机技术的生产过程与调度自动化系统。
本文结合长输管道节点多、线路长、面积广、地形复杂的特点，对管道SCADA系统的功能及应用展开阐述。
【关键词】SCADA系统；长输管道；应用1 概述目前，仪表自动化系统发展方向是仪表数字化、先进控制软件技术实用化、计算机网络化以及发展计算机监督控制和数据采集系统（SCADA，Super—visory Control And Data Acquisition），以适应石油、化工工业发展的需要，取得更大的经济效益。
监控和数据采集系统（SCADA）在国内外已得到广泛的应用，取得了明显的经济效益。
监控和数据采集系统（SCADA）主要由远程终端设备（RTU）、主站计算机（包括硬件和软件）、操作人员数据显示和控制盘及有关的外围设备等部分组成。
该系统是一个分级控制系统，这一系统将仪表、计量，检测及各类控制阀门，通过RTU结合在一起。
另外，还包括在主站计算机与远端的数据处理计算机之间建立接口及应用软件。
我国铁大线和东黄复线引进的SCADA系统达到国外80年代中期水平。
目前监控和数据采集系统（SCADA）已成为管道自控系统的基本模式。
SCADA系统一般由设在管道控制中心的小型或超级微型计算机，通过数据传输系统对设在泵站、计量站或远控阀室的远程终端装置（RTU）定期进行查询，连续采集各站的操作数据和状态信息，并向RTU发出操作和调整设定值的指令。
这样，中心计算机对整个管道系统进行统一监视、控制和调度管理。
各站控系统的核心是RTU或可编程序控制器PLC它们与现场传感器、变送器和执行器或泵机组、加热炉的工业控制计算机等连接，具有扫描、信息预处理及监控等功能，并能在与中心计算机的通信一旦中断时独立工作。
站上可以做到无人值守。
长输管道站场监控系统的研究
长输管道站场监控系统的研究长输管道站场监控系统是为了对长输管道进行安全运行监控和管理，而开发的一种专门的监控系统。
它主要是通过对长输管道的各处进行实时监控，及时发现和处理管道运行中的异常情况，确保管道的安全运行。
长输管道站场监控系统已经成为了管道运营管理中不可或缺的一个重要组成部分。
本文将从长输管道站场监控系统的概念、功能、特点及未来发展方向等方面进行综述和研究。
一、概念二、功能1. 实时监测：长输管道站场监控系统可以通过传感器等设备对管道的各处进行实时监测，及时发现管道运行中的异常情况。
2. 预警处理：系统可以根据监测到的异常情况自动发出预警信息，并进行相应的故障处理，以防止异常情况的进一步发展。
3. 数据分析：系统可以对管道运行中的数据进行采集和分析，形成管道的运行数据图表和报告，为管道运行管理提供数据支持。
4. 远程控制：系统可以实现对管道设备的远程控制，便于对管道运行过程中的操作和管理。
5. 故障诊断：系统可以对管道运行中的故障进行诊断，及时找出故障原因，并进行处置措施。
三、特点1. 智能化：长输管道站场监控系统采用先进的数字化技术和智能化设备，具有良好的自动化和智能化程度。
2. 可靠性：系统在监测和处理方面具有很高的可靠性和稳定性，能够很好地适应复杂的管道运行环境。
3. 综合性：系统具有多种功能和部件，能够对管道的各方面进行全面监控和管理。
4. 信息化：系统具有信息化管理特点，能够实现数据的采集、处理和传输，便于数据的管理和维护。
5. 先进性：系统采用最新的技术和设备，具有很强的先进性和前瞻性。
四、未来发展方向随着社会的不断发展和管道运营管理的不断完善，长输管道站场监控系统也将朝着智能化、网络化、集成化等方向迈进。
未来，长输管道站场监控系统将会更加智能化，实现对管道运行中的异常情况进行更加精准的识别和处理。
系统将会更加网络化，实现对管道数据的实时监控和管理。
系统还会更加集成化，实现对各种信息和资源的集成管理和应用。
便携式无线视频监控系统在长输管道安防上的应用
便携式无线视频监控系统在长输管道安防上的应用作者：宋家友田枧平来源：《科技创新与应用》2017年第01期摘要：为提高油气长输管道保护和安防工作水平，及时发现并制止第三方在管道保护范围内实施侵权、围蔽、占压及破坏等不安全作业行为，在现有无线视频监控技术的基础上，研究、组装便携式无线视频监控系统并将其应用到管道周边人为活动较为频繁的广东珠三角管道安防工作中，对于预防管道安全事故具有较强的现实意义。
实证案例表明，便携式无线视频监控系统的应用，能较为明显地增强管道保护的预警深度，降低管道巡护的用工成本，从而更为可靠地保障地下能源输送管道的安全。
关键词：便携式；无线视频；监控系统；长输管道；安防运营在广东珠三角地区的广东大鹏公司440余公里高压天然气长输管道保护的安全管理对象主要来自与管道存在相交相遇关系的施工第三方。
该公司2012～2015年统一呼叫中心每年接到2000余起管道风险事件电话，其中的85%涉及到第三方在管道保护范围内从事道路、轨道交通、电力电信、地下管网和工民建等项目建制下的施工活动或是重物堆放、挖塘清淤、搭建棚圈和深根植物种植等非项目作业活动，这些不安全行为时刻威胁着管道运行安全，非全天候人防巡护模式也凸显了管道安防系统的脆弱性。
本文首先基于大鹏公司2012年～2015年管道保护第三方不安全行为产生的原因，分析无线视频预警的必要性；其次，将有效预警、预控第三方不安全作业行为作为出发点，研究移动视频监控技术的现状及改进、组装便携式无线移动视频监控系统的可行性；最后通过真实案例，说明该项技防措施的应用效果和可推广性。
1 预警不安全行为的必要性1.1 不安全行为及其产生原因管道第三方作业活动的不安全行为，是指与管道权属企业没有契约关系的第三方在管道保护控制或影响区域内实施的任何能直接或间接导致管道安全事故发生的行为，通常都是管道保护法律法规所禁止的生产生活方式。
管道第三方不安全行为产生的根本原因，一方面是因为行为人的安全意识淡薄，缺乏管道保护基本知识和作业风险感知能力，低估了危险发生的可能性或忽略了安全的重要性；另一方面是由于行为人做出了负面的能动反应且这些行为没有受到约束、限制和惩罚，进而心存侥幸或“明知故犯”地去选择不安全行为[1]。
长输管线治安防范工作的设想
长输管线治安防范工作的设想长输管线作为国家重要能源运输通道，其治安防范工作的重要性不言而喻。
为了确保长输管线的安全稳定运行，坚决打击犯罪活动，保护国家能源安全，我们可以提出以下设想：一、制定严格的管理制度和监管措施：1. 建立完善的长输管线治安防范管理制度，明确责任分工和工作流程。
2. 密切监测长输管线四周环境，对管线周边地区进行全面排查，并采取措施隔离犯罪分子。
二、加强巡逻和监控设备的使用：1. 加大对长输管线周边地区的巡逻力度，定期巡视，发现问题及时处理。
2. 安装高清摄像头和红外线探测器等监控设备，全面监控长输管线周边环境，及时发现异常情况。
三、加强安全培训和意识教育：1. 定期开展对长输管线管理人员和相关人员的安全培训，提高其应急反应和处理能力。
2. 定期开展安全宣传活动，提高广大人民群众的安全意识和报警意识。
四、加强与相关部门的合作：1. 组织公安、国土和环保等相关部门进行联合执法，共同维护长输管线的安全。
2. 加强与相关企业和居民的沟通与协调，共同维护管线安全。
五、加强科技手段的应用：1. 引进先进的安全监测设备和技术，实现对长输管线的实时监控和预警。
2. 开发利用人工智能技术，提高安全监测的精准度和反应速度。
六、加强法律法规的制定和执行：1. 制定专门的法律法规，明确管线治安防范的相关责任和处罚措施。
2. 加大对违法行为的打击力度，对破坏长输管线安全的犯罪行为予以严厉打击和惩处。
七、完善应急预案和救援体系：1. 制定完善的长输管线安全应急预案，明确各部门和人员的职责和行动流程。
2. 加强与消防、救援等部门的合作，提前做好应急救援准备，确保能够迅速有效地处置突发事件。
八、加强信息共享和交流：1. 建立长输管线治安防范信息共享平台，加强信息的采集、整合和交流。
2. 加强与相关国际组织和国家的合作，借鉴和学习其他国家的经验和做法。
通过以上的设想，我们可以加强长输管线治安防范工作，保障国家能源的安全运输，维护社会稳定。
长输管线治安防范工作的设想
长输管线治安防范工作的设想随着长输管线的建设和使用，管线安全问题逐渐引起人们的关注。
为了保障长输管线的安全，我们可以采取以下几个措施来加强治安防范工作。
完善管线周边的监控系统。
可以在管线周边设置安全监控摄像头，实时监控管线及周边的情况。
摄像头应当覆盖管线全程，并设置足够的摄像头数量和布置点位，以确保管线的全面监控。
监控系统应当具备24小时不间断的工作能力，能够随时发现异常情况，并及时报警。
建立保护区域和巡逻体制。
可以在管线周边划定一定的保护区域，禁止无关人员进入。
要组建一支专门的巡逻队伍，定期巡查管线周边的情况。
巡逻人员应当具备一定的安全防范能力，能够发现并及时应对各类安全威胁。
巡逻队伍应当保持与周边警方的密切联系，及时向警方报告情况，并能够与其进行协作。
加强安全教育和培训。
对于长输管线的工作人员，应当进行必要的安全教育和培训，使其对管线安全问题有足够的认知和理解。
教育和培训内容可以包括管线安全知识、安全操作规程、应急处理等方面的内容。
通过培训，提高工作人员的安全防范意识和能力，增强他们应对突发事件的能力。
第四，加强与相关部门的协作。
长输管线涉及多个部门的职责，需要各部门之间进行有效的沟通和协调。
相关部门可以共同制定出管线安全的整体策略和措施，加强信息共享和资源整合。
在管线安全问题发生时，各部门可以联动行动，共同应对，以确保管线的安全。
加强设备的维护和检修工作。
长输管线上的设备是管线运行的关键，如果设备出现故障或损坏，可能会对管线的安全造成威胁。
要定期对设备进行维护和检修，确保设备运行正常。
对于设备的故障和异常情况，要及时发现并及时修复，以减少安全隐患。
长输管线治安防范工作需要从设备、监控、巡逻、教育和协作等多个方面加以加强。
只有全面提高治安防范工作的水平，才能够有效地保障长输管线的安全运行。
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关于安全监控系统在长输管线中的应用
集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
关于安全监控系统在长输管线中的应用论文摘要：采用目前业内最先进的网络视频监控技术和周界报警技术来组建长距离输油(气)管道的安全监控系统。
在各工艺站场内部布设网络摄像机，在站场围墙上布设红外对射探头，并实现红外报警和视频监控联动，通过管道MSTP光传输网将信号传给调控中心，实现视频图像的同步调看和远程控制。
论文关键词：网络视频监控光纤传输周界报警
1概述
为满足长输管线安全生产和科学系统化管理的需要，对意外情况能迅速做出准确判断和处理，拟在管道沿线建设安全监控系统，及时地把生产设备运行状况和险情图像资料传送到各站场控制室和管道调控中心，使险情或隐患被扼制在萌芽状态，确保人员生命、财产安全。
2方案选择
根据现场条件及工艺站场的实际需求，并充分考虑技术的实用性，管道安全监控系统主要采用视频监近系统和周界报警系统来组网。
2．1视频监控系统
视频监控系统的应用目前主要有三种形式：模拟视频监控、基于微机平台／嵌入式系统的(半)数字视频监控和基于网络视频服务器技术的数字化网络视频监控。
2．1．1模拟视频监控系统(第1代监控技术)视频信号采用同轴电缆进行传输，并由模拟矩阵主机进行信号处理。
从摄像机到控制主机再到录像机、监视器，全部以模拟视频信号进行传输与图像存储。
而控制信号以数字信号进行传输。
2．1．2半数字视频监控系统(第2代监控技术)1)基于微机平台的DVR(第2代监控技术)。
DVR系统采用微机和Windows平台，在计算机中安装视频压缩卡和相应的DVR软件，支持实时视频和音频，是第一代模拟监控系统升级至数字化的可选方案。
视频信号仍采用同轴电缆进行传输，控制信号以数字信号进行传输，由多媒体控制主机或硬盘录像主机(DVR)进行数字处理与图像存储。
从摄像机到控制主机和监视器以模拟视频信号进行传输，而控制主机的处理、控制及存储是以数字信号进行的，故准确的讲应为"半数字监控"技术。
(2)嵌入式DVR(第2．5代监控技术)。
嵌入式DVR指的是在传统DVk 的基础上扩展了网络功能的DVR产品，使得更多的用户可以进行访问。
正是由于这种产品开发的理念，使得带网络功能的DVR产品还是传统意义上的DVR，其主要功能仍然是DV存储，这也决定了其市场定位是在小范围的网络环境中，监控点也有限。
2．1．3网络视频监控系统(第3代监控技术)网络视频监控系统是目前业内最先进的监控技术，视频从前端图像采集设备输出时即为数字信号，并以网络为传输媒介，基于TCP／IP协议，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输，并通过网络数字矩阵主机(IPM)来实现对整个监控系统的调度、存储和控制等功能。
此外，周界报警、门禁等设备输出的数字信号也可采用多网合一的方式，通过网络复用进行传输，并在同一平台上进行管理与控制。
2．2监控方案比选
(1)第1代模拟监控技术，由于技术落后，正在逐渐退出历史舞台，因此不考虑用该技术组网。
(2)第2代DVR技术，由于前端还是模拟传输方式，而模拟视频线和控制线的有效传输距离为300m以内，对于规模较大的工艺站场，有少量的监控点与控制室的距离较远，必须再加线放才能满足传输需求，增加了传输成本。
(3)第3代网络监控技术，优势就在于传输不受距离限制，组网方便灵活，更适宜于网络传输和远程控制。
根据监控系统的实时性、有效性和经济性，并充分考虑到管道视频图像信号的远传需求，结合各站场的实际情况，推荐采用网络视频监控技术来实现管道工程监控图像的采集、传输、实时监看、存储和上传。
2．3周界报警系统
周界防范报警系统作为视频监控系统的一个有效补充，与监控系统共同构成统一的安防网络。
周界报警系统主要是在周界围墙上安装红外探头，类似于在围墙上布设了一道看不见的电子墙，当有人非法穿越围墙进入站场时，触发报警并输出信号进行报警联动。