千里平安一线牵|华为分布式光纤为油气管道装上“千里眼”“顺风耳”

   2021-12-09 IP属地 辽宁中国石化网络30150
核心提示:北风呼啸着卷过千里雪原,西北地区这座高原油田的温度已降至零下30摄氏度。

北风呼啸着卷过千里雪原,西北地区这座高原油田的温度已降至零下30摄氏度。

虽然室外已是“极度深寒”,可管道巡线工值班室里却暖意融融。巡线工老田,惬意地喝着他最喜欢的家乡红茶,和他的徒弟大学生小李一起监控着眼前的几个电脑屏幕。这条绵延千里的原油管道,安全信息在这里一目了然。

“风里来雨里去,我在这条线上摸爬滚打了快20年,现在老了却享福了!”老田沧桑的脸上绽开舒心的笑花。

“华为分布式光纤振动传感技术太牛了,一下子解放了我们站上几十口人,而且比人效率高、比人可靠多了!”小李十分感慨。

 提起油气管道的安全,人们也许认为,有钢铁铸造的管道防护,不会有问题。其实,油气管道会穿越城市、村庄、山地、河流、田野、铁路等复杂地形,面临着施工破坏、打孔偷盗、滑坡泥石流地质灾害等威胁,一旦发生油气泄漏,极易发生供应中断、环境污染、火灾爆炸等恶性事故,会造成巨大的经济损失、环境灾害和人员伤亡。

曾在某地平整拆迁施工过程中,挖掘机挖穿了地下管道,管道内的天然气泄漏后,遇到明火发生剧烈爆燃。事故共造成数十人死亡,数百人住院治疗,其中十多人重伤,爆燃点周边部分建筑物严重受损,直接经济损失数千万元。

据统计,到去年底,我国油气长输管线包括国内管线和国外管线,总里程达到16.5万公里,其中原油管线为3.1万公里,成品油管线3.2万公里,天然气管道10.2万公里,已基本形成一张大网。国内原油和成品油运输管网已实现西油东送、北油南下、海油上岸,天然气则实现了西气东输、川气出川、北气南下。至2025年,我国长输管道总里程预计将超过24万公里。

一方面油气管道里程快速增长;另一方面,城市燃气管线铺设于人口密集地区,易造成燃气管道受损的人类活动也越来越多,如城市各类建设工程以及铁路、公路施工经常会在燃气管道周边甚至上方进行开挖、爆破及打桩等,这类活动直接威胁到管道安全运行。

目前,城市燃气公司、各油气田、管道企业等,主要是通过人工日常巡检来防止管道受到第三方损坏,部分企业还会利用无人机进行巡查,然而现有的巡查手段都不能实现24小时不间断地实时监护。

随着这一矛盾越来越尖锐,与管道相关的安全事故也越来越多。我国油气管道的健康发展,呼唤着新一代安全防护技术的诞生。

经过多年的探索,分布式光纤传感技术从各种管道防护技术中脱颖而出。这种技术是以光波为载体,光纤为媒质,能“感知”和“传输”外界测量信号,被广泛应用于油气爆炸、管道泄漏、非法入侵、施工破坏等场景。其主要特点为:传感元件只有光纤、灵敏度高、抗电磁干扰、测量动态范围大。对于管道这种长距离线性布局的区域实行监控的场景,特别适合采用分布式光纤传感技术。

厚积薄发,一飞冲天。华为集成了30多年在光技术领域积累的关键技术,打造出光纤传感新产品Huawei OptiXsense EF3000,成为光技术非通信领域的“跨界”首秀。这一产品能够助力油气管线巡检实现无人化,并具有 “听得全”、“识得准”、“学得快”的优势。

“听得全”——其增强ODSP模块,内置超强盲点纠错算法,实现有效信号采集率提升至99.9%,达到0漏报的效果,不会漏掉任何可能的危险信号。

“识得准”——具备独有振动波纹识别,32维振动波纹分析算法,对危险信息识别准确率提升至97%;

“学得快”——由于其搭载了华为Hi-AI内核的人工智能,快速迭代海量新场景样本,效率可达每天1000个。在持续进化中,能不断提升感知预警准确率,最终达到“料事如神”的境界。

目前,华为光纤预警系统主要应用于地埋管线场景。当有外来入侵破坏,如挖掘机靠近或有人工挖掘时,敷设于管道上方的监测光纤会感知到振动,从而产生不同的振动波纹传至光纤传感设备,设备会快速分析振动波纹信息并识别事件类型,精确定位并上报告警,从而实现整条管线的在线实时监测和安全预警。

从此,管道生长出了一根高度敏感的神经,拥有了“千里眼”“顺风耳”,对危险信号能及时报警,防患于未燃。

由于分布式光纤传感系统,在油气田长输管道、城市燃气管道、炼化化工园区管道的安全监控防护等领域,有着极其可观的发展前景。目前,全世界各大油公司都投入巨资研究和开发光纤传感器在石油工业领域中的应用,分布式光纤传感系统经过不断改进之后,也将大面积推广使用。

而华为分布式光纤振动解决方案是其中一个成功的典范,它正推动我国油气管道安全达到了一个新高度,对国家石油天然气的开发运输安全,以及对整个行业经济发展都将产生强有力的推动作用。


 
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