Pipeline Health Safety Monitoring

Solution

TARCO

管道健康安全監(jiān)測

解決方案

感傳萬物，智護(hù)安全 SENSE FOR THINGS INTELLIGENCE FOR SAFETY

概況

行業(yè)痛點 滿足運(yùn)營方的訴求

（1）安全威脅多

●人為威脅（農(nóng)耕、機(jī)械施工、蓄意破壞）

●環(huán)境威脅（塌陷、滑坡、泥石流、河流沖刷）

●自身威脅（材料老化、腐蝕穿孔、受力開裂）

（2）管控措施不足

●管道沿線無技術(shù)設(shè)施

●常規(guī)技術(shù)手段效果差

（3）管理難度大

●巡線強(qiáng)度大

●巡線效率低

●人手不足

●定時定點盲區(qū)大

需要高效實用的監(jiān)測系統(tǒng)，為管道裝上“順風(fēng)耳”，

來實時掌握沿線管道的運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)視隱患，診斷事件，預(yù)

警威脅。

防控人為破壞：打孔偷油盜氣現(xiàn)象屢禁不止，甚至出

現(xiàn)恐怖襲擊、惡意破壞。管道沿線機(jī)械作業(yè)，如監(jiān)管不到位，

疏忽作業(yè)，很可能快速破壞管道，造成嚴(yán)重后果。農(nóng)耕作業(yè)

無意間造成管道損傷。

判定泄漏事件：現(xiàn)有檢測手段多為壓力、流量的經(jīng)驗

判斷，發(fā)現(xiàn)滯后且無法定位漏點；小流量泄漏難以判斷。定

位漏點耗時費(fèi)力效率低。

清管作業(yè)監(jiān)控：清管 / 內(nèi)檢器的位置、速度等作業(yè)狀

態(tài)無法監(jiān)控，卡堵位置無法報警及定位。一旦發(fā)生卡住，難

以尋蹤。

行業(yè)背景

管道運(yùn)輸是原油、天然氣和成品油最主要的運(yùn)輸方式，我國陸

上 95％以上的石油和天然氣依靠管道輸送。油氣管網(wǎng)在保障國家能

源安全方面作用巨大，其安全高效地運(yùn)行事關(guān)國家能源供應(yīng)安全。

目前我國油氣管道總里程已超 18 萬公里， 形成橫跨東西、縱貫?zāi)媳薄?/p>

覆蓋全國、連通海外的油氣骨干管網(wǎng)。相關(guān)政策明確支持加強(qiáng)油氣

管網(wǎng)設(shè)施建設(shè)，為管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)創(chuàng)造了良好的政策條件：

●十九屆五中全會提出“統(tǒng)籌推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加快建設(shè)

交通強(qiáng)國，推進(jìn)能源革命，加快數(shù)字化發(fā)展”的要求。

●中共中央“十四五”規(guī)劃綱要中明確“推進(jìn)能源革命，完

善能源產(chǎn)供儲銷體系，加強(qiáng)國內(nèi)油氣勘探開發(fā)，加快油氣儲備設(shè)

施建設(shè)，加快全國干線油氣管道建設(shè)，建設(shè)智慧能源系統(tǒng)”。

OVERVIEW

（油氣能源規(guī)劃示意圖）

技術(shù)方案

總體架構(gòu)

TARCO 利用與油氣管道同溝鋪設(shè)的通信光纜作為

前端傳感資源，只需使用其中的 1 芯冗余纖芯即可組成

管道健康安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。系統(tǒng)使用長距離無源分布

式傳感，對管道附近的土壤振動、聲波信號進(jìn)行采集、

處理，根據(jù)信號的特征來進(jìn)行分析，診斷管道附近所發(fā)

生事件。以此，判斷各種破壞事件（信號源）的類別及

嚴(yán)重性，進(jìn)行預(yù)測性的安全告警。系統(tǒng)能與工業(yè)電視、

GIS、PIS 等系統(tǒng)相結(jié)合，建立多級監(jiān)控與聯(lián)動體系，實

現(xiàn)立體的管道健康安全防范。

TECHNICAL PROPOSAL

系統(tǒng)應(yīng)用示意圖

（傳感原理圖）

事件特征分析示意圖

預(yù)警

脈沖激光

信號源

診斷 處理

如何實施

系統(tǒng)優(yōu)點

Step1 確認(rèn)管道條件，配置通道、監(jiān)測距離等參數(shù)滿足需求

Step2 確定光纜類型、長度、損耗等基本條件

Step3 安裝設(shè)備，部署系統(tǒng)

Step4 巡線映射，記錄管道位置坐標(biāo)及沿途環(huán)境因素

Step5 配置 AI 算法自學(xué)習(xí)，系統(tǒng)試運(yùn)行

Step6 事件識別準(zhǔn)確率達(dá) 95% 以上，系統(tǒng)交付

系統(tǒng)可根據(jù)人為干預(yù)對預(yù)警信號的處理反饋自行優(yōu)化，使其對周邊環(huán)境的新知識進(jìn)行增量學(xué)習(xí)，從而不斷提

高對已知破壞行為類型的識別精度，并且學(xué)習(xí)關(guān)于新破壞性行為、新的威脅事件類型的相關(guān)知識并實現(xiàn)自動識別。

具備以下優(yōu)點：

●監(jiān)測距離長：單臺主機(jī)最遠(yuǎn)可達(dá) 160km；

●定位精準(zhǔn)：按照預(yù)先設(shè)定區(qū)域顯示異常事件，實現(xiàn)米級定位精度；

●監(jiān)控模式：預(yù)警模式、清管模式；

●報警功能：提供聲、光、圖形等多種報警方式，及時響應(yīng)；

●可視化顯示：GIS 地圖、波形圖、數(shù)據(jù)分析等圖形化顯示，可實現(xiàn)一張圖監(jiān)控；

●數(shù)據(jù)管理：對監(jiān)測信息進(jìn)行統(tǒng)計分析，可輸出分析報告，為安全管理提供輔助決策依據(jù)；

●易操作性：簡單易懂的人機(jī)界面，直觀的顯示方式；

●功能擴(kuò)展：可通過軟件升級方式擴(kuò)展泄漏、管道環(huán)境災(zāi)害預(yù)警、管道形變監(jiān)測等功能，無需重復(fù)投資硬件。

機(jī)械挖掘波形示意圖

人工挖掘波形示意圖

車輛通行波形示意圖

電鎬挖掘波形示意圖

案例簡述

南川 ~ 水江天然氣管道項目：

管道情況：南川水江輸氣站—涪陵白濤增壓站全線天然氣管道，全長約 65 公里

利用管道現(xiàn)有伴行光纜，對天然氣長輸管道長距離光纖斷點和衰減點進(jìn)行智能巡障；并且對管道清管作

業(yè)狀態(tài)智能分析，實現(xiàn)清管器連續(xù)在線實時跟蹤，真正實現(xiàn)清管器跟蹤的可視化、系統(tǒng)化、智能化和自動化，

提高清管器跟蹤定位精度，降低清管跟蹤作業(yè)成本和人工勞動強(qiáng)度。

黃草峽儲氣庫項目：

管道情況：黃草峽儲氣庫集注站—分輸站全線天然氣管道，全長約 10 公里

利用管道現(xiàn)有伴行光纜，對長輸天然氣管道進(jìn)行實時在線監(jiān)測，針對管道所面臨的三方外破安全威脅事

件，系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取管道周圍異常振動信號，通過智能分析，實現(xiàn)實時預(yù)警監(jiān)測。同時系統(tǒng)具有對歷史告

警數(shù)據(jù)進(jìn)行時間回溯、事件回顧的功能，真正實現(xiàn)管道安全監(jiān)測的可視化、系統(tǒng)化、智能化和自動化，自系

統(tǒng)安裝運(yùn)行以來，監(jiān)測準(zhǔn)確率高達(dá) 99%。

管道線路圖

產(chǎn)品及選型

監(jiān)測主機(jī)

TARCO 管 道 健 康 安 全 預(yù) 警 系 統(tǒng) 以 自 身 專 利 產(chǎn)

品——分布式光纖聲波監(jiān)測分析儀（tDAS）作為核心

設(shè)備，該設(shè)備已通過國家安全防范產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心檢

測認(rèn)證。tDAS 是基于光纖瑞利散射原理和相位敏感型

光時域反射儀技術(shù)的分布式光纖聲波 / 振動傳感系統(tǒng)，

沿傳感光纖連續(xù)地、持續(xù)地、實時地監(jiān)控直接作用于光

纖或間接傳遞給光纖的各種擾動，獲取外界擾動信號的

相位、幅值等信息。

公司已獲得該系統(tǒng)相關(guān)的主要授權(quán)發(fā)明專利：

●基于波分復(fù)用技術(shù)的分布式光纖振動傳感系統(tǒng) ZL 201210470619.X

●時分復(fù)用的分布式光纖振動傳感器 ZL 201210537972.5

●基于差分脈沖序列的分布式光纖振動傳感系統(tǒng) ZL 201410198386.1

●基于隨機(jī)采樣的高頻振動分布式光纖傳感系統(tǒng) ZL 201611035388.4

PRODUCT AND SELECTION

產(chǎn)品檢驗報告

tDAS 分布式光纖聲波監(jiān)測分析儀

系統(tǒng)軟件

TARCO 管道健康安全預(yù)警系統(tǒng)軟件可 24 小時監(jiān)測目標(biāo)對象情況，同時實時對異常情況進(jìn)行識別與報警，平臺可實

現(xiàn) 60s（復(fù)雜事件 3min 內(nèi)）做出報警信息判斷。系統(tǒng)平臺可直觀展示管道數(shù)據(jù)到監(jiān)控地圖首頁，出現(xiàn)預(yù)警時實時閃爍

告警通知監(jiān)控人員進(jìn)行應(yīng)對處理；對歷史告警數(shù)據(jù)可以查詢回溯告警記錄和告警事件處理過程，并對歷史告警數(shù)據(jù)進(jìn)行

直觀的多樣化圖表分析，每月輸出管道管理的統(tǒng)計分析報告，協(xié)助用戶管理與決策。

（此產(chǎn)品系列均適用于解決方案，用戶可根據(jù)實際技術(shù)參數(shù)需求選取適合的型號，兼顧產(chǎn)品性能與成本）

技術(shù)參數(shù)

產(chǎn)品型號

外形尺寸（mm）

整機(jī)重量

典型功耗

通道數(shù)

最大測量距離

響應(yīng)時間

事件預(yù)警事件

漏報率

定位精度

工作電壓范圍

TKA-6302A

雙通道

30km（雙路 60km）

＜ 1?s

＜ 3min

0?漏報

±2.5m

TKA-6402A

雙通道

40km（雙路 80km）

＜ 1?s

＜ 3min

0?漏報

±4m

TKA-6502A

雙通道

50km（雙路 100km）

＜ 1?s

＜ 3min

0?漏報

±5m

TKA-6802A

雙通道

80km（雙路 160km）

＜ 1?s

＜ 3min

0?漏報

±10m

482（寬）×500（深）×8.9（高）

約 12kg

100W

AC100-240V/50-60Hz

軟件界面示意圖

重慶塔科智感科技有限公司

地 址：重慶市沙坪壩區(qū)享通路 47 號 A2-1-401

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