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长输油气储运管道光纤通信系统组网技
术分析
摘要:作为长输油气储运管道工程的重要部分,通信系统承担着管道生产与
运行数据传输的责任,保障着管道的安全运行。根据长输油气管道的通信业务需
求,采用光纤通信技术优化设计管道通信方案,完成管道沿线视频监控图像的通
信,实现对管道安全的监测预警,尽可能的延长管道使用寿命。
关键词:长输油气管道;油气储运;光纤通信系统;组网技术
引言:现代化光纤通信技术的发展,使该项技术在通信传输领域占据重要的
地位。长输油气储运管道以光纤为通信传输业务,建立了光纤通信系统,依靠系
统组网技术保护油气管道的安全运行。
1.
长输油气储运管道光纤通信的基本要求
过去通信系统首站与末站之间会租用中国电信2Mbps带宽的数字电路为
SCADA数据传输通信方式,再租用1条同样带宽的中国移动数字电路为备用通信
方式,从而满足数据传输需求。随着长输油气储运管道的发展,周围环境日益复
杂多变,管道敷设难度加大,有必要根据数据通信的需求从原本的两点传输方式
转为末站、首站、阀室间的多借节点数据传输。具体技术的应用需求大致如下:
(1)SCADA数据业务包含生产运行和控制类的业务,要求传输时时延小且误码率
较低,通信系统数据传输的速率不能低于128kbps。(2)话音通信业务需求,要
求流量小,保证企业生产调度正常运转。(3)工业电视监控与监测报警的业务
需求,要求首站、阀室、管线周围的摄像机到末站间的数据安全传输,带宽不能
小于2.4Mbps。(4)油气管道安全监测与预警业务,采用传感技术监测破坏事件,
并对这类事件做好提前预警与故障定位,要求预警信息的数据传输带宽达到
[1
128kps以上。
1.
长输油气储运管道光纤通信系统组网技术
2.1优化光纤通信技术方案
2.1.1SDH光通信组网方案
长输油气储运管道运行期间,应用光纤传感技术,将通信光缆作为光线传感
器,对管道四周的振动情况展开长距离监测,以此完成对管道的监测和定位。管
道应用了SDH同步光传输系统组网方式,同时配备了多业务接口设备,以便数据
和图像的传输。油气管道一般相对独立,没有和光缆互联,所以建议使用线性结
构,采取点对点的连接方式,在建设管道的同时和管道同沟敷设光缆,阀室位置
设置SDH光通信设备,传输速率等级可以达到STM-1,该处的设备可以成为接入
层节点,应用线性0+1MSP的方式完成通道保护,保证光通信网运行的安全性和
可靠性。
2.1.2沿线视频监控图像光纤传输方案
按照智能化管道运输要求,在人口居住区域和河道两岸等地区安装监控摄像
机,及时采集音视频,并将其存储在阀室内,上传到末站后完成远程监控。摄像
机一般被安装在油气管道沿线位置,视频的高清画面对网络传输有着较高的带宽
要求,网络带宽的租用费用相对较高,所以建议与油气管道采用同沟敷设光缆的
方式完成图像传输,不仅降低成本,也能达到预期效果。摄像机视频数据一般会
经过带光口的以太网交换机接入管道干线内的通信光缆,再经过SDH光通信设备,
[2
将信号传输到监控系统内。
2.2分布式光纤传感技术监测管道安全预警
油气长输管道一般会穿越城市的各个地区,同时也会在周围人员频繁活动区
域经过,有时会涉及到第三方施工作业,对管道的运行安全产生威胁,甚至引发
泄露和燃爆的严重后果。从环境特点出发,使用传感技术,利用传感器对管道智
能检测,感知事件后再对其及时报警,由于光传感技术在抗腐蚀。抗电磁干扰以
及耐高温方面有着明显优势,且光纤传感技术拥有强大的探测能力,传感器应用
时不需要现场额外用电,适合用于野外监测工作环境。应用和油气管道同沟敷设
的光纤为探测传感器,利用OTDE传感技术达到分布式振动信息的测量传感,以
便更加有效对信号定位与识别。如果管道运行环境比较复杂,建议采取外差解调
的办法识别光缆外部扰动情况,经过时域差分和阈值对比的方式做好扰动事件的
识别,从而判断是车辆经过产生的扰动事件,还是针对管道产生的威胁事件,再
详细划分威胁事件类型,比如人工或者机械挖掘方式等,进而实时监测并提前预
防,防止管道破坏几率加大。
光纤振动管道预警系统中主要包含预警单元、处理单位、管理终端以及沿线
光缆几部分。其中预警单元会对管道周围的环境和振动情况感应分析,将采集到
的信息及时传递给处理
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