一、背景与必要性
管道泄漏监测管理平台是一种集成先进传感技术、数据分析和智能预警系统的综合管理工具,主要用于实时监测管道(如石油、天然气、化工、城市供水/供热等)的运行状态,快速识别并定位泄漏事件,最大限度降低安全风险、经济损失和环境污染。
泄漏事故可能导致:
重大经济损失(如资源浪费、停产维修)
环境破坏(土壤/水源污染)
公共安全事故(燃气爆炸)
二、核心功能与组成
1.实时监测与数据采集
传感器网络:部署压力、流量、温度、声波、光纤振动等传感器,实时采集管道运行数据。
SCADA系统集成:与现有监控系统对接,整合多源数据(如阀门状态、泵站压力)。
2.泄漏检测与定位
(1)算法模型:
负压波法:泄漏点导致的压力骤降传播时间差定位。
质量/流量平衡法:入口与出口流量差异判断泄漏。
声波识别法/振动分析法:捕捉泄漏产生的特定频率信号(适用于液体/气体)。
分布式光纤传感(DTS/DAS):利用光纤温度/振动变化精准定位(精度可达±10米)。
(2)AI辅助分析:机器学习模型排除误报(如阀门操作、泵启停干扰)。
3.分级预警与报警管理
自定义报警阈值(如微小渗漏、大规模泄漏)。
多级推送机制(如短信、邮件、平台弹窗、移动端APP通知)。
报警信息包含:泄漏位置、预估泄漏量、影响区域地图。
4.应急响应与决策支持
自动关阀策略:联动控制系统隔离泄漏段。
应急预案库:调取泄漏点周边环境数据(人口密度、水源地、地形)。
影响模拟:预测扩散范围(气体)或污染路径(液体)。
5.数据可视化与资产管理
GIS地图集成:管道网络全景展示,报警点位动态标记。
历史数据追溯:泄漏事件记录、响应时间分析、泄漏趋势报告。
管道健康评估:腐蚀监测数据整合,预测性维护建议。
三、核心价值
传统人工巡检效率低、响应慢。本平台通过实时监测+智能分析,可实现:
(1)安全提升:避免爆炸、火灾、中毒等重大事故(如天然气管道泄漏)。
(2)环保合规:减少土壤/水体污染,满足环保法规(如EPA、OSHA标准)。
(3)经济损失控制:减少介质损失(原油、成品油等高价值流体);降低停运维修成本及第三方索赔。
(4)运维效率:替代人工巡检,覆盖偏远/高危区域;精准定位缩短抢修时间(传统方式需数小时,系统可分钟级响应)。
四、典型应用场景
行业 痛点解决
油气长输管道 监测第三方破坏、腐蚀穿孔,预防跨国管道停运损失。
城市燃气管网 快速定位小区内微小泄漏,避免燃气聚集引发爆炸。
化工园区 实时监测高危化学品管道,联动应急疏散系统。
智慧水务管网 减少供水管网漏损率(部分城市漏损率超20%)。
五、具体功能介绍与使用说明
这里以相关仪设备的功能界面作为示例进行说明。
1. 相关仪
1.1 设备详情
点击数据维护中的设备详情可查看设备的基础参数信息、参数值的趋势图以及告警时间信息。
点击参数页面的查看历史按钮,可查看对应上报参数的历史记录。
点击列表页面的对应参数的图表可查看一段时间内参数值的变化趋势,图表类型有表格、折 线图、柱状图。
点击告警事件页面的应答按钮可对告警事件进行应答操作。
1.2 参数配置
点击数据维护中的高级参数可以展示设备现有的参数值并实现编辑下发功能,在该页面设置 完对应下发值后可等待设备下次启动时完成对应参数的更改。在设备下次启动之前,可选择 撤销修改的下发值,设备便不会进行参数修改。
如下图所示绿色按钮为业务日志,点击可查看操作记录
如下两图所示紫色按钮为创建参数读取任务,将在设备下次启动时读取命令,可以在设备下 次启动之前取消该任务。
1.3 数据图形化
选择算法分析下的数据图形化展示可以显示对应设备的设备数据列表
点击对应数据记录可展示对应记录的数据的图形化展示,可通过点击查看按钮查看对应的 STFT、频谱图、原始数据和直方图的完全图形,可以点击下载按钮下载对应的文件和音频, 也可以在线播放音频文件。
1.4 泄漏距离分析
选择算法分析下的泄漏距离分析会弹出如下页面,可以依次点击想要计算的点位数据进行分 析,当前页面也可以点击重新选择清空已选择点位,选择完成还有可点击填写数据进行下一 步操作
如下图所示,当前步骤可以选择对应的设置参数,填写设定的分析参数,也可以点击重新选 点返回上一步进行重新选择点位的操作。
点击提交分析,可返回对应的分析结果和详细的泄漏点信息,并且根据对应信息在地图上进 行绘制标注,A 点 B 点就是已选择的点位,闪烁点是计算出的泄漏点位置,不同颜色的线段 标识已绑定管道的各点位到泄漏点的管道标识。(若未绑定管道,返回两点中点)
1.5 泄漏审计
点击审计下的泄漏审计,可展示当前账号权限下所有设备的一段时间内的泄露信息,并用甘 特图的形式展示出来,点击对应设备对应日期的图形段,可以直接跳转定位到地图上的设备 点位,并查看设备数据。
1.6 管道编辑
点击管道下的管道编辑,可弹出管道信息列表,选择对应管道可直接定位管道
右击管道信息可展示对应操作入口,点击编辑可编辑管道信息,也可以通过右击地图上的管 道线进行管道的信息修改或删除
当前页面还可以点击左上角的绘制按钮来绘制管道,通过双击或者点击完成按钮完成管道线的绘制,并填写对应的管道信息就可以保存该管道;还可以通过双击管道实现编辑管道线路 的功能。
1.7 地图切换
点击地图切换里的亮色地图和暗色地图实现地图主题颜色的单独变化。
1.8 参数
点击参数下的全局参数,可实现对该账号以及权限下的所有子级账户的参数设置,点击客户 参数则只能设置当前账号权限的参数。
1.9 推送
点击推送可设置设备的推送地址和推送内容,用于与第三方平台进行数据对接。
八、系统架构
基于云平台服务架构,满足为客户私有化部署应用。
管道泄漏监测管理平台已从“事后补救”转向“事前预防”,成为智慧管网管理的核心神经系统。随着5G、AIoT技术的渗透,其精准性与可靠性将持续革新管道安全管理范式。