基于XM L的输油管道动态参数检测系统

2014-04-07

油气田地面工程 2014年9期

淄博职业学院

基于XM L的输油管道动态参数检测系统

翟丽

淄博职业学院

面对不断增加的原油开采量，传统管道监控模式在一定程度上很难掌控原油的检测参数，研发出一种基于XML的输油管道动态检测系统，其具有检测精准、实用性高等特点。XML输油管道检测系统的结构包括移动台、拜访位置寄存器和归属位置寄存器。系统不但可以检测输油管道内流速的动态参数，实时掌握油田系统中的数据，并且可即时检测出管壁温度以及承受的压强系数等。高温对石油管道具有严重的破坏性，一旦出现这种情况，检测系统得出的参数会迅速反馈给控制中心，然后在核心处理系统操作运行程序，对管道内壁进行降温处理。

输油管道；动态参数检测系统；XML；流量；参数

面对不断增加的原油开采量，传统管道监控模式在一定程度上很难掌控石油的检测参数。随着科学技术的不断进步，石油企业研发出一种基于XML的输油管道动态检测系统，其具有检测精准、实用性高等特点[1]。该系统能够对油田管道的运行参数以及流速参数进行实时性检测，如果出现故障，该系统会自动检查出故障点，管理人员会根据系统中显示的故障点位置排除故障。

1 XML的主要特征

XML又称为可扩展性标记语言，是一种可以对数据进行描述与设计结构布局的编程语言。XML的可扩展性是根据用户的需求专门设定的标记集，这种标记集可以在Word文档中充分表达出来。当前各个领域中普遍采用的是动态XML标记集，不但能够在文档中展示出来，并且在应用程序中还可以添加一些实用的软件系统，比如在系统中添加了PDA安装程序以及一些动态性的检测软件。这种动态的XML文档具有一定的层次结构性，能够根据编写的程序语句依次执行。编写的语句采用了十六进制的编写程序，具有较好的保密性能。并且设定的程序简单、易操作，呈现出的文档浏览界面简单直观，一般的操作管理人员都可以操作。在检测能力上能够实现全方位实时性检测，对管道内原油的流速等运行参数能够准确掌握。并且在设定系统中加入了PDA动态检测程序，因此可在传输通道中同时编写特定的码元突发脉冲序列，对反馈的信息在基站控制器上即可进行扫描分析；确定无误后再传输到中央处理器，使计算机终端设备能够得到精准的动态参数。

2 结构设计

2.1 编程处理系统

XML中编程处理系统结构设计标准是追求核心处理速度快、保密稳定性能高。为了提高核心处理速度，系统应用了四核处理机[2]，其运算的速度每秒能达几十万次，并且这种处理机不是只能识别一种编程语言，对其他不同种类的程序参数都能够加以识别，通常集中核心处理的语言包括有C语言、C++、VF以及ACCESS等。

具体操作中，在系统后台中点击run按钮，选择要操作的指定程序，系统便可根据不同的设定标准来依次执行。

该系统采用酷睿研发的第四代处理机，由于包含了4个处理器，因此运算速度相当于4台计算机同时对1个程序进行运算，处理速度为4台主机平均每小时处理运算速度的乘积。XML处理系统一般应用于石油量数据处理及统计工作中：油井每天开采量可达上百吨，其中原油流速与内涵物质成分参数都要即时更新，这种编程处理系统语言能够及时检测油井中各种成分是否符合标准[3]。

其次，由于监控室要随时跟踪掌握原油流速，因此该检测程序会每间隔一定周期对油井管道内原油的流速数据进行检测，以免流速过高造成管道崩裂。

另外，在加密性能方面采用的是十六进制编码。用ABCDEFG来代表10～16之间的数据，其中包含了逻辑运算中的与或非结构。该程序设定的加密过程十分复杂，一般解码器很难解密出十六进制编码的程序代码，所以信息有着较高的加密性能。该功能主要应用在油田安全网络系统中，防止带有破坏性病毒的攻击。传统编程代码多以二进制为主，二进制安全系数较低，无法应用于油田企业大型信息系统，所以选择该解码器来替代原有的编程代码，以保证重要信息不被泄露。

2.2 网络检测系统

XML输油管道系统的结构包括移动台、拜访位置寄存器和归属位置寄存器，如图1所示。

图1 XML网络检测系统结构布局

移动台是一个虚拟主机，可以进行一些数据的链接，在检测系统中具有反馈信息数据的作用，即在XML文档中将已设置好的参数体系列入数据库列表中，当信令设备反馈的信息传输给移动台时，移动台便会把这种动态的参数和原有数据库中的参数体系进行对比。如果出现较大程度偏差，该移动台便会将整合的数据参数列入到安全诊断检测报告中进行检测[4]。

拜访位置寄存器依据用户设备的具体位置参数值来设定，将设备正常工作时的参数设定到综合程序中，其中包括设备的用户识别码、其他设备拜访的能力以及对数据业务的补充等内容。拜访位置寄存器的设定主要在XML文件中的文档数据传输中完成，分为上、下两个频段，上频段为824～849MHz，下频段为869～894 MHz，传输信息的信道数为64，共分为3个扇区，每个扇区的俯仰角为120°，可供3个载频使用，所以3个扇区共可供9个载频使用。

鉴权中心包含存储信息的鉴权功能与设备数据信息的加密密匙功能。对系统安全性的检测过程中，用户进入到动态网页时需要先输入文件鉴权加密的密码，才能进行下一步对数据参数实时性的动态变化检测。

XML网络检测系统的结构设计是针对油田设备的定位采集与参数误差分析工作。实际应用中，用户位置寄存器会先存储设置的参数，当用设备对石油分馏时，各个成分可能与原来终端设备中设定的参数存在一定范围的偏差，例如分离环丙烷和戊烷时，由于碳原子个数受到破坏，导致内部的成分与原有馏分产生偏差，那么检测系统会对误差原因进行分析，以便及时采取措施。

3 检测系统在油田的应用

基于XML的输油管道动态检测系统不但可以检测输油管道流速的动态参数，实时掌握油田生产系统中的数据，并且可即时检测出管壁温度以及承受的压强系数等。

在检测参数方面，一般液体流速快，很容易造成管道内部压强增大，而在单位面积没有改变的情况下，使管内压力逐渐增大，最后可能会击穿管壁，造成不必要的经济损失，甚至是人员伤亡。为此，在管道内安装了传感装置，当液体经过传感器时，会检测原油的流速以及密度等，随时掌控管道内液体的流速情况[5]。实际检测中，一旦原油流经传感器，系统会将该时间内液体的流控数据经传感器传输到终端设备，对照原有XML系统中数据报表的数据信息来分析与处理。若发生较大的流速偏差时，该系统便会采取自动报警装置，通知管理人员对管道内的流速加以控制。

在温控方面，通常输油管道所承受的最高温度为150℃，但是由于石油液体中含有大量固体杂质，增大了管壁之间的摩擦程度，这样的摩擦能够使温度骤然间上升。很多时候温度会突破150℃的极限，使温度有时能达到170℃左右，这样的高温对石油管道具有严重的破坏性。一旦出现这种情况，检测系统得出的参数会迅速反馈给控制中心，然后在核心处理系统操作运行程序，对管道内壁进行降温处理。

由于XML检测系统可以及时通知管理人员做好防范准备，所以会避免发生严重的安全事故，因此值得应用与推广。