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ｉｌｔｔ信■
ｏ科教前沿ｏ
２００８年第３５搠
輸油管道洩漏檢測及定位技術綜述
朱志千王兮璐 ｉ西安科技大學陝西西安７１００５４）
【摘要】輸油管道的洩露，不僅會造成巨大的經濟損失，還會帶來極大的危險，而且套造成對環境的嚴重汙染。對此，本文系統介紹了近年來國內，ｆ，ｉｉ油管線洩滿檢測及定位技術，並對比了各種方法的優缺點。 【關鍵詞】輸油管絨；洩露；檢測；定位
０．引『言管道運輸具有平穩連續，安全性好，運輸量大，質量易保證，物料損失小以及占地少，運讚低等特點，已經成為石油運輸的首選方式。然而．由於管道服役時間不斷增長而逐漸老化，或受到各種介質的腐蝕以及人為破壞等因素，會引起管道洩漏，嚴重威脅著輸油管線的安全， 及周圍的自然環境，同時帶來不可估量的經濟損失。 目前，國內外出現多種輸油管線洩漏檢測及定位方法，其中包括基於硬體的檢測方法，如人工巡線、「管道豬」、聲發射技術等；基於軟體的檢測方法，如負壓波法、壓力梯度法等。
時性較強，對洩漏點的定位較為精確。但是，聲發射訊號在輸油管道上傳播的距離極為有限，不利於長距離檢測。閉基於硬體檢測的方法還有很多。
比如管內智慧型爬機系統（即「管道豬」）、光線檢測、電纜檢測及ｇｐｓ檢測等。
３．軟體檢測方法
基於軟體的檢測方法是指根據計算機資料採集系統（如ｓｃａｄａ 系統）實時採集管道的流量、壓力．溫度及其他資料，利用流量或壓力的變化、物料或動量平衡、系統動態模型、壓力梯度等原理，通過計算對洩漏進行檢測和定位。 ３．１負壓波檢測法當管道發生突然洩漏時，由洩漏部位會產生乙個向管道上游或管道下游傳播的減壓波，稱之為負壓波。在管道兩端設定壓力感測器，當感測器檢測到負壓波。
就可以削斷洩漏並對洩漏進行定位。應用負壓渡檢測法的關鍵問題是如何區分正常操作與洩漏帶來的負壓波。負壓波檢測法靈敏準確。
可以迅速地檢測出大的洩漏，但是對於比較小的洩漏或已經發生的洩漏效果則／ｆｉ明顯。『３１ ３．２壓力梯度法當輸油管道內**流動平穩時．壓力沿管道是線性變化的，也就是說．壓力呈斜直線分布。在管道的上、下游分別設定兩個壓力感測器．通過上、下游的壓力訊號可分別訃算出管道的壓力梯度。
當管道發生洩漏時，洩漏點前的流量變大，壓力梯度變陡；洩漏點後的流量變小，壓力梯度變平，其折點就是洩漏點。由此可以計算出洩漏點的位置。在實際執行中，由於沿管道壓力梯度是非線性分布，因此壓力梯度法的定位精度較差，並且儀表測量的精度和安裝位置都對定位結果有較大的影響。
３．３小波分析法小波分析是２０世紀８０年代中期發展起來新的數學理論和方法， 是一種良好的時頻分析工具。利用小波分析可以檢測訊號的突變、去嗓、提取系統波形特徵、提取故障特徵進行故障分類和識別等。因此， 可以利用小波變換檢測洩漏引發的壓力突降點並對其進行消噪，以此檢測洩漏並提高檢測的精度。
小波變換法的優點是不需要管線的數學模型。對輸入訊號的要求較低，計算量也不大，可以進行**實時洩漏檢測。克服雜訊能力強，但是，此方法對由工況變化及洩漏引起的壓力突降難以識別．易產生誤報。
３．４瞬變模型法瞬變模型法是建立管道內流體流動的數學模型，在一定邊界條件下求解管道內流場。然後將計算值與管道端的實測值相比較。當實測值與計算值的偏差大於一定範圍時，即認為發生了洩漏。
在洩漏定位中使用穩態模型。根據管道內的壓力梯度變化可以確定洩漏點的位置。瞬變模型法的報警門限值與測量儀器誤差、流動模型誤差、數值方法誤差以及要求的報警時間均密切關。
如果採用較小門限值來檢測更小的洩漏。那麼由於以上原因導致的不確定性就會產生更多的誤報； 如果要求低的誤報率，那麼所能檢測到的最小的洩掘必然變大。誤報率高是瞬變模型法在實際應用中的乙個很大缺陷。
基於軟體的檢測方法還包括壓力點分析法、流量平衡法、統計檢測法等。
１．輸油管道洩露檢測及定位的效能評價
管道洩露檢測及定位技術能夠及時準確報告洩漏事故，可以最大限度地減少經濟損失和環境汙染及更大危險的發生。對一種洩露檢測方法的優劣和效能的評價，應從以下幾個標準考慮： （１）洩漏檢測的靈敏度：
指洩漏檢測系統對小的洩漏訊號的檢測能力。 （２）洩漏檢測的及時性：指檢測系統在盡可能短的時間內檢測到洩漏發生的髓力。
（３）洩露的誤報率：誤報率是指系統沒有發生洩漏時卻被錯誤地判定出現洩露的概率。 （４）洩露的漏攝率：
漏報率是指系統出現了洩漏卻沒有被檢測出來的概率。 （５）正常工況和洩強的分離能力：是指對正常的起ｉ停幫浦、調閥、倒罐等情況和管道洩漏情況的區分能力。
這種區分能力越強，誤報率越低。 ： （６）洩露辨別的準確性：
指洩漏榆測系統對洩漏的大小及其時變特性的估計準確度。對於洩漏時變性的準確估計。不僅可以識別洩漏的程度。
而且可對老化、腐蝕的管道進行**並給出乙個合理的處理方法。 （７）魯棒性：指洩漏診斷系統在存有雜訊、干擾、建模誤差等情況下正確完成洩漏診斷的任務，同時保證滿意的誤報率和漏報率的能力。
診斷系統魯棒性越強，可靠性就越高。 （８）自適應能力：指診斷系統對於變化的診斷物件具有自適應能力，並且能夠充分利用由於變化產生的新的資訊來改善自身。
２．硬體檢測方法
基於硬體的方法是指利用由備種不同的物理原理設計的硬體裝置，如基於視覺的紅外線溫度感測器，基於聽覺的超聲波感測器，基於嗅覺的碳氧檢測裝置等，將其攜帶或鋪設在管線上，以此來檢測管道的洩漏並定位。ｆｌｊ ２．１人工巡線人工巡線就是由經驗豐富的管道工人沿輸油管道進行巡查．或由直公升飛機或其它飛行器搭載高精度檢測裝置，通過對管道周圍環境變化的監溯和分析判斷管道是否發生洩露。顯而易見，這種方法檢測的連續性和實時性都非常差，而且成本較高。
２．２聲發射技術當管道發生洩漏時，流體通過裂紋或者腐蝕孔向外噴射形成聲源。 然後通過和管道相互作用，聲源向外輻射能量形成聲波，這就是管道洩漏聲發射現象。洩漏聲發射訊號由液體洩漏激勵產生。
屬於連續聲發射訊號，在管道內傳播，能反映結構的某些特徵。如鬻孔位置和大小等，同時又有很大的隨機性和不確定性，屬於一種非平穩璉機訊號。利
４．結論
通過上述的論述和比較。結合衡量管道洩瀑檢測方法的優、劣的幾個主要標準分析，許多檢測方法都存在尚需解決得闖題，如小渣露檢測與定位同題。多洩漏點管同的檢測與定位問題等等。
而單純地採用任何一種技術對輸油管線進行洩露檢測和定位都無ｆ下轉纂廖６霹ｊ
用檢測儀器對聲發射訊號進行捕捉和分析。就可以對管道上是否發生
洩醞澄露的為止進行劌斷。聲發射技術的優贏在於：其動態性和實
萬方資料
ｏｉｔ技術論壇ｏ
２００８年第３５明
基於任務分擔模型下高校機房管理系統的研究分析
殷誠張律 （九江職業大學江西九江３３２０００ ｊ
【擒要】學校的計算機房不但要滿足學校教學管理的需要，還要滿足學生課餘時鬮上網查詢資料及其它應用的需要。傳統的機房管理系統採用ｃ／ｓ模型在實際應用中有許多侷限性，經過改進後的機房管理系統在結構上將傳統的ｃｉｓ中的ｓ改為ｓ和ｓ，即將原模型大ｓ中的功能分配到相應的主伺服器ｓ和分伺服器ｓ，實現任務分擔，這樣既解決了原ｃ／ｓ中伺服器負荷過重的現象。又解決了網路隨終端數量的增加出現過
、 度繁忙的現象。 【關鍵詞】ｃ／ｓ模型；任務分擔；ｃ／ｓ／ｓ模型；遠端換醒
一、高校機房管理系統改進的必要性
學校的計算機房不但要滿足學校教學管理的需要，還要滿足學生課餘時間上網查詢資料及其它應用的需要。作為一套機房管理軟體， 它必須具備以下功能：課前，教師可以上課預約，在正常的上課時間， 教師可以利用管理軟體檢查裝置狀況、對學生進行考勤，學生使用計算機不能計費；在課餘時間，學校可對學生收取一定的服務費。
但在實際的應用過程中，許多學校目前採用刷卡的方式，這種刷卡方式，在學生上機的時候，需要人員進行監督，下機的時候，仍需要人員進行監督。如果使用硬體解決方案，會增加裝置成本與維護成本。同時隨著學校規模的口益擴大，在校學生人數的日益增多，機房的計算機數量也越來越多，上機的人數也越來越多，且許多學校存在多校區現象，這樣就出現裝置分散分布的現狀。
如果用這種刷卡的方式。必然會使得工作人員的工作量加大。為了保證裝置管理的高效性、集中管理的統一性、課餘時間上機的靈活性，同時又能減輕工作人員的工作負擔，所以從應用上來講必然需要有一套有效的軟體來進行管理控制。
從技術上來講，現在很多的機房管理軟體都是採用ｃ，ｓ即客戶，伺服器模式，在這種模式下，當客戶數量過多、資料量大量增多時，就會出現伺服器負荷過重，嚴重的會出現伺服器崩潰現象，同時網路資料流量也會明顯加大，加重了網路的負擔，為了避免這種情況的出現，從技術上有改進的必要，從而為任務分擔模型的提出提供了技術需求。 勤。
（２）主伺服器ｓ功能主伺服器ｓ主要實現資料的分發及各分服務資料的接收、對各分伺服器的管理、教師上課預約等，其基本功能如右圖．： （３）分伺服器ｓ功能分伺服器主要實現對主伺服器資料的收發、對客戶端的控制管理、收費的實現等。主要功能如右圖：
任務分擔模型下高校機房管理系統的功能如下：
基於任務分擔模型下高校機房管理系統功能有： （１）能實現跨網路的資料傳輸與控制，實現機房管理的統一性。 （２）教師能利用本軟體預約上機、檢查機房裝置狀況、對學生考 （３）計費管理自動進行，實現計費無人值守。
（４）採用伺服器喚醒技術，伺服器程式不啟動。客戶程式介面不出現，開放機房上機計費和正常教學、工作使用互不影響。。機多用，符合學校對外開放機房收費的需要。
（５）伺服器程式和收費充值程式分離，便於控制和管理，上機時無現金交易，增加收費和費用管理的透明度。 （６）客戶端自動上機計時顯示，便於使用者了解和掌握上機時間。 （７）帳戶餘額自動檢測。
防透支，餘額不足，提前提醒並倒計時。 （８）支援多管理員，功能分工，相互制約。
二、任務分擔模型的實現
傳統的ｃ／ｓ模型在實際應用中有許多侷限性，經過改進後的機房管理系統在結構上將傳統的ｃ，ｓ中的ｓ改為ｓ和ｓ，即將原模型ｓ中的功能分配到相應的主伺服器ｓ和分伺服器ｓ，實現任務分擔，這樣解決了原ｃ，ｓ中伺服器負荷過重的現象，也解決了網路隨終端數量的增加出現過度繁忙的現象，其結構及功能分工如下。 （１）拓撲結構設計： 拓撲結構如右圖所示，這種結構改變了ｃ／ｓ模式，將ｓ改為分伺服器８和主伺服器ｓ即ｃ＾ｓ，ｓ，各客戶端的資料大部分可以在本地伺服器ｓ處理，這樣對主伺服器ｓ進行任務分擔．同時網路中資料流量也會因此大大減少，減輕了網路的負擔，實現任務分擔。
其中主伺服器為 ｓ。分伺服器為ｓ。
機房管驥統一性，提高機房的管理效率，對學校的管理有極為積極
的意義。嘭
【參考文獻】
［１】王敬斌．公共機房收費管理系統軟體的開發明．電腦開發與應用
基於任務分擔模型下高校機房管理系統的實現必將有利於高校
（２】睢丹．基於ａｇｅｎｔ分布式機房管理系統的設計與實現【ｄ１．華東師範大學．．２００７，
５．［３］殷誠：九江職業大學．
ｉ蕾曩量務
口客戶贍
【責任縮輯：田瑞疊】
（上接摹睨頁ｊ法達到令人滿意的效果。只有綜合地運用多種技術。才
［３ｊ康小親等．基於負壓披法的糖袖管道澄攮檢謝定位系統．計算飢工程與設計
２０昕能成功地實現對輸油管道洩漏的檢測及定位。●叄
【參考文麓】
作者膏介：來志千，男。年聱：刀，西安科技太學機轅工翟學虎辮窕生。
［１】李煒徠菩．長輸警線渣曩檢溯與定位方法分析．天然氣工韭二１０曬．６：１曬一１０９．
［２】煮蠢品等．譬邋聲發射澄曩礆蔫技術研究迸晨。無摜柱冀苗２３．『
【髓麓輯：張■】
萬方資料1
輸油管道設定
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1.等溫輸油管道設計計算的步驟。選擇幫浦機組型號及組合方式，根據經濟流速初選2個管徑 由幫浦站工作壓力確定管材及壁厚 管內徑 計算設計輸油能力下的水力坡降，判斷翻越點，確定計算長度 計算全線所需壓頭，選幫浦，確定幫浦站數 計算對應管徑方案的費用現值 判斷是否得到最優管徑方案，若已得到，轉 否則，根據...
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關鍵詞 輸油管道腐蝕防止 隨著國民經濟的發展，管道輸油的優點日益突顯出來。輸油管道基本上都採用碳素鋼無縫鋼管 直縫電阻焊鋼管和螺旋焊縫鋼管。輸油管道的敷設一般採用地上架空或埋地兩種方式。但無論採用那種方式，當金屬管道和四周介質接觸時，由於發生化學作用或電化學作用而引起其表面鏽蝕。這種現象是十分普遍的...