油田環(huán)境下光纖感應監(jiān)測技術的應用

1、    油田環(huán)境下光纖感應監(jiān)測技術的應用    辛志敏摘 要 文章介紹了油田環(huán)境中的光纖感應監(jiān)測技術應用特征，就光纖感應監(jiān)測技術本身展開了討論和剖析，對于深入了解該項技術有著積極意義。關鍵詞 油田；光纖感應監(jiān)測；應用：tp27 ：a ：1671-7597（2014）14-0129-01在當前的石油工業(yè)環(huán)境中，長距離油氣輸送成為了不能避免的重要工作環(huán)節(jié)之一。我國油氣管道發(fā)展迅速，相關不完全統(tǒng)計表明，我國井內(nèi)長距離運輸油氣管道建設已經(jīng)超過1.5萬千米。在這樣的環(huán)境之下，如果不能有效地展開對于輸油管道的安全管理，其損失不容忽視。1 光纖感應監(jiān)測技術的應用環(huán)境與

2、特征在長距離石油輸送環(huán)境中，打孔盜竊事件時有發(fā)生，原油和成品油丟失問題屢見不鮮，其直接經(jīng)濟損失通常超過數(shù)十萬元，并且為石油管道的安全運行直接帶來危害。對于打孔盜油的事件，除去直接為國家?guī)淼慕?jīng)濟損失以外，還會造成對于孔洞周圍環(huán)境的嚴重污染，并且如果停輸時間過長，還有可能會造成凝管等惡性事故，為整個石油輸送體系帶來危害，其損失難以估計。當前對于長距離輸油管道的安全管理與控制問題，也都有相應的措施予以降低事故的發(fā)生，但是這些措施普遍呈現(xiàn)出相對而言的被動局面。相對常規(guī)的控制手段，首先是安排企業(yè)職工加強對于輸油管道不同段的巡邏，此種管理方式對于人力的要求相對較高，并且難以達到理想的效果。此外，管道中的

3、壓力也可以用作對輸油管道系統(tǒng)監(jiān)控的依據(jù)，通常的做法是對輸油管道內(nèi)的壓力進行監(jiān)測，借以發(fā)現(xiàn)是否存在有打孔盜油從而導致輸油管道內(nèi)壓力降低的狀況發(fā)生，從而進一步推斷出是否存在盜油現(xiàn)象。隨著科技的進步，面對長距離輸油管線保護工作的時候，也會采用一些先進技術，其中視頻監(jiān)控就是主要表現(xiàn)之一。通過在輸油管線沿途安裝視頻監(jiān)控，并且通過對視頻畫面的分析，諸如人臉識別技術等，來確定管線沿途是否存在威脅因素。此種方法雖然能夠發(fā)揮一定的作用，但是對于圖像識別的準確率成為此種技術的發(fā)展瓶頸，并且對于某些人員相對密集的特殊環(huán)境，也難以實現(xiàn)有效監(jiān)控。光纖感應監(jiān)測技術，在對輸油管道的安全管理方面能夠達到更高水平。從本質(zhì)上看，

4、光纖感應監(jiān)測技術是干涉測量監(jiān)控法在油田環(huán)境中的深入應用，即利用光纖對于外界干擾的感應來實現(xiàn)對于管道環(huán)境中存在的輕微震動信息獲取，從而達到先于盜油事故而發(fā)揮安全保護作用。通常而言，光纖感應監(jiān)測技術能夠感應到1 hz1 mhz范圍內(nèi)的一切震動和移動，并且展開實時、連續(xù)的檢測，這種監(jiān)測能力對于輸油管線環(huán)境中的開挖等行為能夠有效獲知。與此同時，光纖感應監(jiān)測技術還可以在上層發(fā)展出更多數(shù)據(jù)分析軟件，進一步區(qū)分正常環(huán)境中的常規(guī)干擾數(shù)據(jù)以及人為破壞等特征數(shù)據(jù)，從而幫助實現(xiàn)系統(tǒng)更為有效的監(jiān)控，切實提升整個輸油管線的安全水平。2 光纖感應監(jiān)測技術的工作原理以及應用優(yōu)勢光纖感應監(jiān)測技術，從本質(zhì)上看，是考慮到光線在受

5、到外界振動干擾的環(huán)境下會產(chǎn)生微應變，從而進一步導致其內(nèi)部傳送的光信號會相應的發(fā)生輕微變化。因此如果能夠?qū)@種細微變化進行有效的獲取，就能夠?qū)φ麄€光線路敷設路徑上的環(huán)境展開有效監(jiān)測。通常認為，在存在外力影響的情況下，光纖內(nèi)部傳輸?shù)墓庑盘柕念l率和相位都會發(fā)生變化，基于干涉原理，在實際應用中可以采用兩根單膜光纖來展開對于微應變的測量工作，構(gòu)成相應的傳感器環(huán)節(jié)。相應的結(jié)構(gòu)參見圖1。但是在實際的工作過程中，仍然需要依據(jù)實際情況對該表達式進行修正，并且在條件許可的情況下對數(shù)據(jù)進行總結(jié)分析，力圖提升監(jiān)測系統(tǒng)的靈敏度以及準確率，使其切實服務長距離輸油管道安全環(huán)境的打造。就目前的應用環(huán)境而言，光纖振動感應監(jiān)測技

6、術是對地下輸油管道環(huán)境安全實現(xiàn)有效實時保護以及事前故障控制最為安全和有效的方法。通常光纜敷設在輸油管道上方1 m左右的環(huán)境中，其工作質(zhì)量會受到儀器設備精度的限制，因而在目前的階段中，通常只能分析出光纖橫截面為中心半徑2 m內(nèi)振動聲音信號，即首先需要確保輸油管線應當位于光纖能夠保護的半徑2 m范圍內(nèi)，其次想要盡早發(fā)現(xiàn)可能存在的振動事件，尤其是針對某些人煙稀少的區(qū)域內(nèi)，還應當讓光纜盡可能靠近地表。在這樣的情況之下，如果從地表開始向下挖掘，就會被光纖系統(tǒng)監(jiān)測到相關信號，并且隨著挖掘不斷趨近于光纖，信號應當呈現(xiàn)出遞增趨勢，從而便于控制中心發(fā)現(xiàn)不法行為。3 結(jié)論光纜振動監(jiān)測預警系統(tǒng)應用范圍及其廣泛，其不

7、但可以用于地下水、油、氣管道的安全預警，還可以作為隱蔽式傳感器對地面上的入侵行為進行偵測。因此對于這一方面技術，應當給予充分的關注和重視，幫助其成為塑造油田體系安全環(huán)境的重要支持和有力武器。參考文獻1黎敏，廖延彪.光纖傳感器及其應用技術m.武漢：武漢大學出版社，2008.2趙永安.光纖溫度傳感器在航空測控中的應用j.傳感器技術，2002，21（11）：9.endprint摘 要 文章介紹了油田環(huán)境中的光纖感應監(jiān)測技術應用特征，就光纖感應監(jiān)測技術本身展開了討論和剖析，對于深入了解該項技術有著積極意義。關鍵詞 油田；光纖感應監(jiān)測；應用：tp27 ：a ：1671-7597（2014）14-0129

8、-01在當前的石油工業(yè)環(huán)境中，長距離油氣輸送成為了不能避免的重要工作環(huán)節(jié)之一。我國油氣管道發(fā)展迅速，相關不完全統(tǒng)計表明，我國井內(nèi)長距離運輸油氣管道建設已經(jīng)超過1.5萬千米。在這樣的環(huán)境之下，如果不能有效地展開對于輸油管道的安全管理，其損失不容忽視。1 光纖感應監(jiān)測技術的應用環(huán)境與特征在長距離石油輸送環(huán)境中，打孔盜竊事件時有發(fā)生，原油和成品油丟失問題屢見不鮮，其直接經(jīng)濟損失通常超過數(shù)十萬元，并且為石油管道的安全運行直接帶來危害。對于打孔盜油的事件，除去直接為國家?guī)淼慕?jīng)濟損失以外，還會造成對于孔洞周圍環(huán)境的嚴重污染，并且如果停輸時間過長，還有可能會造成凝管等惡性事故，為整個石油輸送體系帶來危害，

9、其損失難以估計。當前對于長距離輸油管道的安全管理與控制問題，也都有相應的措施予以降低事故的發(fā)生，但是這些措施普遍呈現(xiàn)出相對而言的被動局面。相對常規(guī)的控制手段，首先是安排企業(yè)職工加強對于輸油管道不同段的巡邏，此種管理方式對于人力的要求相對較高，并且難以達到理想的效果。此外，管道中的壓力也可以用作對輸油管道系統(tǒng)監(jiān)控的依據(jù)，通常的做法是對輸油管道內(nèi)的壓力進行監(jiān)測，借以發(fā)現(xiàn)是否存在有打孔盜油從而導致輸油管道內(nèi)壓力降低的狀況發(fā)生，從而進一步推斷出是否存在盜油現(xiàn)象。隨著科技的進步，面對長距離輸油管線保護工作的時候，也會采用一些先進技術，其中視頻監(jiān)控就是主要表現(xiàn)之一。通過在輸油管線沿途安裝視頻監(jiān)控，并且通過

10、對視頻畫面的分析，諸如人臉識別技術等，來確定管線沿途是否存在威脅因素。此種方法雖然能夠發(fā)揮一定的作用，但是對于圖像識別的準確率成為此種技術的發(fā)展瓶頸，并且對于某些人員相對密集的特殊環(huán)境，也難以實現(xiàn)有效監(jiān)控。光纖感應監(jiān)測技術，在對輸油管道的安全管理方面能夠達到更高水平。從本質(zhì)上看，光纖感應監(jiān)測技術是干涉測量監(jiān)控法在油田環(huán)境中的深入應用，即利用光纖對于外界干擾的感應來實現(xiàn)對于管道環(huán)境中存在的輕微震動信息獲取，從而達到先于盜油事故而發(fā)揮安全保護作用。通常而言，光纖感應監(jiān)測技術能夠感應到1 hz1 mhz范圍內(nèi)的一切震動和移動，并且展開實時、連續(xù)的檢測，這種監(jiān)測能力對于輸油管線環(huán)境中的開挖等行為能夠有

11、效獲知。與此同時，光纖感應監(jiān)測技術還可以在上層發(fā)展出更多數(shù)據(jù)分析軟件，進一步區(qū)分正常環(huán)境中的常規(guī)干擾數(shù)據(jù)以及人為破壞等特征數(shù)據(jù)，從而幫助實現(xiàn)系統(tǒng)更為有效的監(jiān)控，切實提升整個輸油管線的安全水平。2 光纖感應監(jiān)測技術的工作原理以及應用優(yōu)勢光纖感應監(jiān)測技術，從本質(zhì)上看，是考慮到光線在受到外界振動干擾的環(huán)境下會產(chǎn)生微應變，從而進一步導致其內(nèi)部傳送的光信號會相應的發(fā)生輕微變化。因此如果能夠?qū)@種細微變化進行有效的獲取，就能夠?qū)φ麄€光線路敷設路徑上的環(huán)境展開有效監(jiān)測。通常認為，在存在外力影響的情況下，光纖內(nèi)部傳輸?shù)墓庑盘柕念l率和相位都會發(fā)生變化，基于干涉原理，在實際應用中可以采用兩根單膜光纖來展開對于微應

12、變的測量工作，構(gòu)成相應的傳感器環(huán)節(jié)。相應的結(jié)構(gòu)參見圖1。但是在實際的工作過程中，仍然需要依據(jù)實際情況對該表達式進行修正，并且在條件許可的情況下對數(shù)據(jù)進行總結(jié)分析，力圖提升監(jiān)測系統(tǒng)的靈敏度以及準確率，使其切實服務長距離輸油管道安全環(huán)境的打造。就目前的應用環(huán)境而言，光纖振動感應監(jiān)測技術是對地下輸油管道環(huán)境安全實現(xiàn)有效實時保護以及事前故障控制最為安全和有效的方法。通常光纜敷設在輸油管道上方1 m左右的環(huán)境中，其工作質(zhì)量會受到儀器設備精度的限制，因而在目前的階段中，通常只能分析出光纖橫截面為中心半徑2 m內(nèi)振動聲音信號，即首先需要確保輸油管線應當位于光纖能夠保護的半徑2 m范圍內(nèi)，其次想要盡早發(fā)現(xiàn)可能

13、存在的振動事件，尤其是針對某些人煙稀少的區(qū)域內(nèi)，還應當讓光纜盡可能靠近地表。在這樣的情況之下，如果從地表開始向下挖掘，就會被光纖系統(tǒng)監(jiān)測到相關信號，并且隨著挖掘不斷趨近于光纖，信號應當呈現(xiàn)出遞增趨勢，從而便于控制中心發(fā)現(xiàn)不法行為。3 結(jié)論光纜振動監(jiān)測預警系統(tǒng)應用范圍及其廣泛，其不但可以用于地下水、油、氣管道的安全預警，還可以作為隱蔽式傳感器對地面上的入侵行為進行偵測。因此對于這一方面技術，應當給予充分的關注和重視，幫助其成為塑造油田體系安全環(huán)境的重要支持和有力武器。參考文獻1黎敏，廖延彪.光纖傳感器及其應用技術m.武漢：武漢大學出版社，2008.2趙永安.光纖溫度傳感器在航空測控中的應用j.傳

14、感器技術，2002，21（11）：9.endprint摘 要 文章介紹了油田環(huán)境中的光纖感應監(jiān)測技術應用特征，就光纖感應監(jiān)測技術本身展開了討論和剖析，對于深入了解該項技術有著積極意義。關鍵詞 油田；光纖感應監(jiān)測；應用：tp27 ：a ：1671-7597（2014）14-0129-01在當前的石油工業(yè)環(huán)境中，長距離油氣輸送成為了不能避免的重要工作環(huán)節(jié)之一。我國油氣管道發(fā)展迅速，相關不完全統(tǒng)計表明，我國井內(nèi)長距離運輸油氣管道建設已經(jīng)超過1.5萬千米。在這樣的環(huán)境之下，如果不能有效地展開對于輸油管道的安全管理，其損失不容忽視。1 光纖感應監(jiān)測技術的應用環(huán)境與特征在長距離石油輸送環(huán)境中，打孔盜竊事件

15、時有發(fā)生，原油和成品油丟失問題屢見不鮮，其直接經(jīng)濟損失通常超過數(shù)十萬元，并且為石油管道的安全運行直接帶來危害。對于打孔盜油的事件，除去直接為國家?guī)淼慕?jīng)濟損失以外，還會造成對于孔洞周圍環(huán)境的嚴重污染，并且如果停輸時間過長，還有可能會造成凝管等惡性事故，為整個石油輸送體系帶來危害，其損失難以估計。當前對于長距離輸油管道的安全管理與控制問題，也都有相應的措施予以降低事故的發(fā)生，但是這些措施普遍呈現(xiàn)出相對而言的被動局面。相對常規(guī)的控制手段，首先是安排企業(yè)職工加強對于輸油管道不同段的巡邏，此種管理方式對于人力的要求相對較高，并且難以達到理想的效果。此外，管道中的壓力也可以用作對輸油管道系統(tǒng)監(jiān)控的依據(jù)，

16、通常的做法是對輸油管道內(nèi)的壓力進行監(jiān)測，借以發(fā)現(xiàn)是否存在有打孔盜油從而導致輸油管道內(nèi)壓力降低的狀況發(fā)生，從而進一步推斷出是否存在盜油現(xiàn)象。隨著科技的進步，面對長距離輸油管線保護工作的時候，也會采用一些先進技術，其中視頻監(jiān)控就是主要表現(xiàn)之一。通過在輸油管線沿途安裝視頻監(jiān)控，并且通過對視頻畫面的分析，諸如人臉識別技術等，來確定管線沿途是否存在威脅因素。此種方法雖然能夠發(fā)揮一定的作用，但是對于圖像識別的準確率成為此種技術的發(fā)展瓶頸，并且對于某些人員相對密集的特殊環(huán)境，也難以實現(xiàn)有效監(jiān)控。光纖感應監(jiān)測技術，在對輸油管道的安全管理方面能夠達到更高水平。從本質(zhì)上看，光纖感應監(jiān)測技術是干涉測量監(jiān)控法在油田環(huán)

17、境中的深入應用，即利用光纖對于外界干擾的感應來實現(xiàn)對于管道環(huán)境中存在的輕微震動信息獲取，從而達到先于盜油事故而發(fā)揮安全保護作用。通常而言，光纖感應監(jiān)測技術能夠感應到1 hz1 mhz范圍內(nèi)的一切震動和移動，并且展開實時、連續(xù)的檢測，這種監(jiān)測能力對于輸油管線環(huán)境中的開挖等行為能夠有效獲知。與此同時，光纖感應監(jiān)測技術還可以在上層發(fā)展出更多數(shù)據(jù)分析軟件，進一步區(qū)分正常環(huán)境中的常規(guī)干擾數(shù)據(jù)以及人為破壞等特征數(shù)據(jù)，從而幫助實現(xiàn)系統(tǒng)更為有效的監(jiān)控，切實提升整個輸油管線的安全水平。2 光纖感應監(jiān)測技術的工作原理以及應用優(yōu)勢光纖感應監(jiān)測技術，從本質(zhì)上看，是考慮到光線在受到外界振動干擾的環(huán)境下會產(chǎn)生微應變，從而

18、進一步導致其內(nèi)部傳送的光信號會相應的發(fā)生輕微變化。因此如果能夠?qū)@種細微變化進行有效的獲取，就能夠?qū)φ麄€光線路敷設路徑上的環(huán)境展開有效監(jiān)測。通常認為，在存在外力影響的情況下，光纖內(nèi)部傳輸?shù)墓庑盘柕念l率和相位都會發(fā)生變化，基于干涉原理，在實際應用中可以采用兩根單膜光纖來展開對于微應變的測量工作，構(gòu)成相應的傳感器環(huán)節(jié)。相應的結(jié)構(gòu)參見圖1。但是在實際的工作過程中，仍然需要依據(jù)實際情況對該表達式進行修正，并且在條件許可的情況下對數(shù)據(jù)進行總結(jié)分析，力圖提升監(jiān)測系統(tǒng)的靈敏度以及準確率，使其切實服務長距離輸油管道安全環(huán)境的打造。就目前的應用環(huán)境而言，光纖振動感應監(jiān)測技術是對地下輸油管道環(huán)境安全實現(xiàn)有效實時保護以及事前故障控制最為安全和有效的方法。通常光纜敷設在輸油管道上方1 m左右的環(huán)境中，其工作質(zhì)量會受到儀器設備精度的限制，因而在目前的階段中，通常只能分析出光纖橫截面為中心半徑2 m內(nèi)振動聲音信號，即首先需要確保輸油管線應當位于光纖能夠保護的半徑2 m范圍內(nèi)，其次想要盡早發(fā)現(xiàn)可能存在的振動事件，尤其是針對某些人煙稀少的區(qū)域內(nèi)，還應當讓光纜盡可能靠近地表。在這樣的情況之下