光纤管道安全预警系统
二O一五年五月
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中国石油天然管道通信电力工程总公司
汇报提纲
一、公司介绍 二、产品介绍 三、荣誉资质 四、典型案例 五、应用业绩 六、其他产品
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中国石油天然气管道通信电力工程总公司，是中国石 油全程全网的业务领导机关和网络汇接中心，负责中国石 油管道通信网络的运营维护，是石油石化行业唯一一家从 事通信、电力工程，具有国家施工总承包一级资质和对外 经贸权的专业化公司，具有EPC、PMT、PMC等多种合 同履约能力和项目融资能力。
复杂地表环境下预警系统并发事件监测和识别技术研究
光纤预警系统事件检测识别自适应智能化技术研究
来源 863计划 国家重大专项 国家重大专项 国家科技支撑计划
股份公司重大专项“西 气东输二线工程关键技
术研究”
集团公司 集团公司 工程建设分公司
管道局
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汇报提纲
一、公司介绍 二、产品介绍 三、荣誉资质 四、典型案例 五、应用业绩 六、其他产品
管理、及系统运行监控管理等功能于一体。
GIS地理信息系统 管道分级全方位管理
预警事件管理 GPS标注、巡线与路线指引
系统运行监控管理 报表日志管理等
光纤管道安全 预警系统平台
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汇报提纲
一、公司介绍 二、产品介绍 三、荣誉资质 四、典型案例 五、应用业绩 六、其他产品
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管道面临的安全问题
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管道面临的安全问题
现有技术及管理手段
技术手段 负压波技术 声波技术
管理手段 人工巡逻 群众举报
有效的技防手段
管道安全预警产品
技术
事前
事后
负压波 声波
管理 人工巡检 群众举报
维抢修
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系统简介
“光纤管道安全预警系统”是在国家863计划和中石油集团公司等 重点项目支持下，历经了十二年的持续研究升级和石油、石化管道和国防 光缆应用，精心打造的核心产品。
电情况，灵活合理配置设备。
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技术特点
4、超强事件识别能力： 系统具有针对管道量体设计的识别系统，集成了多年的研究成果，在系统
拾取振动事件后可以进行信号的复原和类型识别,对常见的破坏/非破坏事件 进行有效分类、识别预警。
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技术特点
经过十年在硬质、淤泥、沙土地、戈壁等不同复杂环境下应用与数据积累， 建立完备的振动事件识别数据库，可对机械施工、车辆碾压、人为活动、自 然灾害等事件进行有效分类，识别能力达到95%以上。
预警单元FU
地表
光缆（分布式光纤传感器）
适配器 管道
人工挖掘
管道附近施工
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系统组成
2、预警单元FU： 预警单元是系统的基础预警单元，安装在管线阀室、泵站或分输站，
采用模块化设计，用来采集管道沿线的土壤振动信号完成传感信号的处理 、事件的分析、识别和定位，并上传到FST。
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系统组成
3、预警管理终端FST FST是预警系统的管理终端，接收FU的运行数据和预警信息，分析处理后
统，实现对振动信号的实时、分布式检测和识别，占用纤芯资源少， 施工简便。
仅采用一芯通信光纤
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技术特点
2、超灵敏监测能力： 高灵敏度，能监测到30米机械施工，15米的车辆碾压，5米以内的人为活
动等。
车辆碾压 人工挖掘
30米
光缆
5米 15米
机械施工
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技术特点
3、超强现场融入能力： 系统工业化设计、监测距离40、60、80公里，可根据现场管道距离与供
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主营业务 通信工程
电力工程
专网经营 管理业务
❖光通信 ❖微波通信 ❖卫星通信 ❖移动通信 ❖管线自控
❖220KV及以下输变电工程 ❖ADSS、OPGW电力光缆 ❖场站配❖应急平台建设和运维
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科研创新能力
核心技术优势： 管道检测（监测）技术 光纤传感技术 管道安全预警技术 信息化 电子通信技术 物联网技术 软件开发 应急系统
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系统原理
管道安全预警系统利用与管道通沟敷设的通信光缆作为土壤振动检测 传感器，长距离连续实时监测油气管道沿线的土壤振动情况，对可能危害 光缆安全和管道安全的动土事件（如：机械施工、打孔盗油和自然灾害等 破坏事件）进行预警识别，并准确定位。
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系统组成
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系统组成
1、光纤传感子系统FOSS
预警系统利用同沟敷设的普通通信光缆中的1根光纤作为分布式振动传 感器，光缆就是分布式传感子系统，长距离连续实时监测油气管道沿线的 土壤，当外界有挖掘时，光缆会随之振动，利用时域干涉的方式捕获振动 信号并把信号传输到FU处理。
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承担的部分科研项目
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
项目名称 油气管道光纤安全预警技术与装备研究 广域覆盖低成本宽带接入组网技术与应用示范网络开发 支持IPv6的中石油移动应急通信系统应用示范 特殊地段定向钻对穿控向技术研究 长距离大口径油气管道对穿控向技术与装备研究 大口径天然气管道地质灾害监测装置 长距离大口径天然气道安全预警技术现场工业应用 滑坡远程监测耦合设备研制与示范工程 集成电路测试平台 集团公司产业化项目
显示告警信息，并将数据上传到DMC 4、区域监控中心DMC
DMC是预警系统的管理中心，监控预警区域的安全情况。
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技术特点
超灵敏
监测能力
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超强现场 融入能力
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超低的光纤 1
资源占用
特点
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超强事件 识别能力
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可视化综合 管理软件
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超强抗
干扰能力
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技术特点
1、超低的光纤资源占用率： 采用长距离分布传感的瑞利相干检测技术，利用一芯通信光纤作为传感系
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通信公司业务定位：以科技创新为支撑，以通 信电力工程建设和通信信息化技术服务为两大主营 业务。
通信公司负责石油通信专网整体规划、设计、 建设和运营。维护着油气管线沿线30000多公里光 纤和微波传输干线，200000多线交换网络，5个 KU和4个C波段卫星平台，2000多个覆盖国内外的 卫星地面站，为CNPC的生产经营提供着稳定、安 全的信息网络服务。
时序分析
农业生产
铁路公路
工厂
场站设施
施工 22
技术特点
5、超强抗干扰能力： 技术从根本上克服了振动事件并发问题，对振动信号定位更准、信号串扰
更少，抗干扰能力更强。同时采取抑制噪声、分段、分时设置阈值、识别屏 蔽等方式处理，误报率低。
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技术特点
6、可视化综合管理软件： 管理系统集成地理信息系统GIS、全球定位系统和丰富的事件、报表日志