刍议基于SCADA系统的原油管道泄漏检测技术

朱万春++苏彩虹++林珅

【摘 要】随着科学技术的不断发展，原油管道的维护运用了SCADA系统，该系统实现了对泄漏的有效检测，减少了泄漏对环境的污染，保证了管道的正常、安全与有序运行。在管道事故中泄漏事故具有较高的发生频率，泄漏事故的危害是严重，其中的有毒物质直接危害着环境，同时对人体也有着不同程度的影响。本文主要研究了基于SCADA系统的原油管道泄漏检测技术，旨在提高泄漏检测的准确性、高效性与科学性。

【关键词】SCADA系统 原油管道 泄漏 检测技术

随着科学技术的不断发展，原油管道的维护运用了SCADA系统，该系统实现了对泄漏的有效检测，减少了泄漏对环境的污染，保证了管道的正常、安全与有序运行。原油管道维护是重要的，它保证着管道的安全运行，有效防止了管道生产安全事故的出现，因此，对于管道生产及管理部门而言要格外关注管道维护。

1 SCADA系统的概况

SCADA系统是指数据监控与采集系统，它作为计算机控制系统，其基础为计算机。在众多的工业国家对其有着较为广泛的应用，主要用于矿山、电力与工厂等领域，目前，在管道运输方面，该系统的作用也日益显著。

SCADA系统的功能主要体现在：对监控对象的运行参数与状态进行采集，实行远程与本地控制，联结多种通讯介质，保证了数据通信的实现，对数据进行分析与处理，进而指导调度决策，同时显示运行参数、状态及趋势等。

SCADA系统是由计算机、通信网络、外围设备及各种软件构成的，它通过对远处现场信息的收集，借助通讯线路，将远方信息进行了传递，控制中心对其进行接收，中心的操作人员将信息命令进行发布，在此基础上，实现了监督。该系统具有一定的综合性，它融合了多种技术，如：计算机技术、通信技术、网络技术与自动控制技术等[1]。

SCADA系统根据其结构可以分为集中结构与分散结构。集中结构是指集中式控制系统，该结构具有简单性、清晰性与便捷性，但它的功能过于集中，仅依靠一台计算机，影响着实时任务的完成情况、系统的可靠性与及其工作效率。分散结构是指分散式系统，该结构具有良好的处理能力，使风险具有了分散性，同时，它还具有高性能与低成本的特点，但它未能有效调节终端与计算机二者的矛盾。

目前，我国原油管道基本均配置了SCADA系统，该系统的运用，使我国油气管道的自动化水平得到了提升。随着系统应用技术的不断发展，计算机的功能也日渐丰富，在此基础上，管道的运行与管理均得到了可靠的保障。近几年，管道泄漏问题得到了广泛的关注，为了实现对其问题的有效处理，要发挥SCADA系统中泄漏检测技术的作用。

2 基于SCADA系统的原油管道泄漏检测技术

当前，我国原油管道输送中积极应用着SCADA系统与原油管道泄漏监测系统，但两个系统具有一定的独立性，其中的数据资源未能实现共享，设备浪费情况较为严重。为了实现数据资源的充分与高效利用，对原油管道泄漏自动监测系统进行了研究与开发，将两个系统进行了有机的结合，使资源共享的目标得以实现。

通常情况下，对于数据采集系统而言，由于数据的实时性、准确性要求较低，因此，对于通信条件、数据采集精度、信号处理与硬件等相求也相对较低。但对于原油管道泄漏监测系统而言，对数据的实时性、精准性要求较高，因此，要改进SCADA系统，使其有效融合泄漏检测技术[2]。

2.1泄漏检测对SCADA系统的要求

我国原油管道中的SCADA系统是由数据采集、处理、通信、存储与访问，还包括人机界面构成的，其中最为重要的工艺参数为数据采集，但采集速率未能满足泄漏检测系统的需求。

泄漏事故具有突发性，在实际检测过程中，主要的方法为负压波检测。在管道出现泄漏时，管道的内外会出现压力差，泄漏点处的流体会迅速的流失，压力不断下降，而泄漏点两侧的液体则会在压力差的作用下，补充到泄漏点，该过程将依次向上下游传递，此时泄漏点便产生了负压力波。在此基础上，关于泄漏点位置的计算，主要依据为负压力波传播到上下游的时间差与管内压力波的传播速度。

2.2泄漏检测技术

原油管道泄漏检测的合理性与高效性，需要对泄漏进行判断与定位。

2.2.1泄漏判断

原油管道的各站均安装了流量计，根据瞬时流量的比较与分析，便可以了解管道泄漏和管道正常状况二者的区别。如果管道泄漏，管道的上游端会出现瞬时流量上升、压力下降，而管道的泄漏端会出现瞬时，流量下降、压力下降；如果管道正常，管道的上下游端的流量与压力的上升或者下降具有一致性。根据此特点，便可以有效判断管道是否存在泄漏。

2.2.2泄漏定位

泄漏监测系统通过对实时数据的接收，运用综合的方法对采集数据进行了分析，从而明确了管道的工况，一旦出现泄漏，系统将发出警报信号，并能够对泄漏位置进行提示，为操作人员提供了可靠的依据。在此情况下，操作人员通过报警时间前后泄漏数据的分析，便可以确定泄漏位置，通过保存，将泄漏定位信息进行发送，SCADA系统服务器将接收并借助以太网传至计算机，通过显示器的显示，子站工作人员将对泄漏问题进行处理[3]。

3结语

当前，在我国原油管道输送中，SCADA系统的重要性日益显著，因此，本文介绍了SCADA系统的概况，并阐述了其检测技术，旨在有效解决管道泄漏的问题，并推动我国原油运输业的可持续发展。

参考文献：

[1]孙伟，叶建华，张宇.基于SCADA的原油管道泄漏监测系统[J].油气储运，2010，12（02）：957-959.

[2]石红艳，余福林，张鹏，彭星煜，王志彬，薛旭艳.基于SCADA系统的燃气管道泄漏监测系统模型设计[J].管道技术与设备，2009，12（04）：25-28.

[3]马巧玲，潘硕.基于SCADA系统的原油管道泄漏检测系统[J].科技风，2009，11（01）：27.endprint