浅谈HKH管道泄漏监测报警定位系统

【摘 要】在石油化工企业中，管道运输是油品运送的主要手段，但是随着管道运输距离的增长，管道的安全运行和维护受到了前所未有的威胁和挑战，各种原因导致的管道泄漏将造成大量资源的浪费和环境的污染，那么选择一款优秀的管道泄漏监测报警定位系统，及时准确地报告事故的范围和程度，可以最大限度地减少经济损失和环境的污染。本文针对HKH管道泄漏监测报警定位系统在石油化工企业管道运输中的应用，来详细介绍HKH管道泄漏监测报警定位系统的设计思想、工作原理、流程及使用效果。

【关键词】管道运输；污染；泄漏监测；石油化工

一、HKH管道泄漏监测报警定位系统简介

HKH管道泄漏监测报警定位系统是基于模糊神经网络的人工智能型管道泄漏监测报警定位系统，它克服了传统方法的不足之处，能够在管道多种复杂的工况中，对监测范围内的各种大小泄漏进行及时报警和准确定位。

HKH系统是一套全自动实时管道泄漏监测报警定位系统平台，最小的网络可以由一段只有一对进出口的管道组成，多则无限，只要网络能够不间断地采集到管道每一个端口和必要节点的流量、压力等数据，系统就能及时准确的发现管道的泄漏，正确判定泄漏位置及泄漏量，完整的记录泄漏过程，无需人为设置参数，完全实现了全自动智能监测。该系统适用于各种流体输送管道，诸如长距离输送成品油管道、原油管道、气体介质管道、油田外输管道、油田集输管道、多相流混和输送管道等。不但适用于流量和压力较平稳的环境，流量和压力波动较大的环境同样适用，并且能满足山区输油管道的泄漏监测。

HKH管道泄漏监测报警定位系统是一种采用核心算法和关键技术量身定做的监测系统。因为管道工作过程千差万别，没有一个固定不变的模型可以套用。这种技术不是让所有不同工况的管道去适应一种固定的泄漏监测程序，而是让监测系统去首先了解不同管道的特征，让监测系统去适应去识别每一条具体的管道。这一特点决定了每一条管道最终都会有一套最适应其工艺特点的泄漏监测系统，这也是该系统能够适应各种管道泄漏监测的原因。

二、工作原理

1.管道泄漏监测技术的难点

管道泄漏监测技术关键有两点，一个是如何在错综复杂的背景中发现泄漏；另一个是发现泄漏了，怎样知道它是何时发生的？为了使管道泄漏监测系统在小信号时也能准确识别和定位，HKH采用了基于模糊神经网络的人工智能系统，从而使管道泄漏监测系统的整体性能发生了根本的转变。该方法克服了负压力波法只能对突然发生的大规模泄漏准确检测的局限性和统计法相对滞后的缺陷，能够对小规模泄漏进行及时报警和准确定位。

2.HKH管道泄漏监测报警定位系统的泄漏识别和定位技术

HKH管道泄漏监测报警定位系统的泄漏识别和定位方法是一种类似于图形识别的技术。比如图一中的a点，图二中的c点，是模糊神经网络识别出来的泄漏起点，其特点是比人的识别速度快，观察选点更精确、更及时，它不是简单阈值识别能做到的，这就是人工智能的特点，所以，它的定位效果是最好的。简单阈值报警技术识别的是b点和d点。

3.不需要设置报警阈值的模糊识别人工智能系统

绝大多数报警设备，几乎都要设置一个报警的门限值，即阈值。因为报警往往依赖于一个物理参数，如果这个参数超过了阈值，那就报警。但人对事情的识别并不是这样的。假如让我们识别到来的客人是不是熟人，那报警的阈值是什么？是我们头脑中过去积累的经验和印象，不是具体的数字，这就是模糊识别。HKH管道泄漏监测报警定位系统，就是这样一个不需要设置阈值的人工智能系统。小信号的检测使我们能及时得到管道运行中各种信息的变化，而模糊神经网络系统则能从这种细微的变化中识别出泄漏信息，而网络的自学习功能则使系统能最大限度地适应各种管道环境条件，从而缩短了调试周期，增加了系统的可靠性和广泛的适应性。

三、HKH管道泄漏监测报警定位系统的工作流程

第一步，对采集的数据进行预处理，剔除错误数据和其它干扰波；

第二步，积累经验，分析管道运行的规律，提取各种特征；

第三步，把提取的特征输送到定性分析神经网络中，由该网络分析识别是否发生了泄漏；

第四步，根据上述过程所得出的结果，再次进行检查、验证，如无误则可确定事件发生的时刻；

第五步，根据管道输油工况来分析确定管道上压力波的传播速度；

第六步，求出泄漏位置，进行报警。

四、综述

由于模糊神经网络具有自学习，自适应功能，具有统计特性，采用这种网络能及时发现较小的泄漏，使得系统能比其它泄漏监测方法更早地发现泄漏，系统定位精度大大高于其它泄漏监测方法。本系统有着优良的技术性能，安装调试极为方便，真正做到了：带产施工，快速安装，全自动无人值守运行。

HKH管道泄漏监测报警定位系统在石油化工企业中的应用效果明显，随着市场需求的日益广泛，应用领域也不断扩展，不仅仅是在石油石化行业，其他行业的需求也呈明显上升趋势。

作者简介：范红武，男，抚顺石化公司石油二厂科技信息部工程师。