热采平台的蒸汽泄漏监测系统的制作方法

本实用新型涉及监测系统，尤其涉及一种热采平台的蒸汽泄漏监测系统。

背景技术：

海上的热采平台，是采用蒸汽吞吐方法进行开采，即将高温高压饱和蒸汽注入井下油层，加热油层中的稠油、降低稠油粘度、增强稠油的流动性，然后开井回采。与常规平台相比，热采平台上设置蒸汽锅炉、高温注汽树及其相关的蒸汽管线，操作温度为357℃，压力最高可达18.1mpa。

高温饱和蒸汽为无色无味的气体，人眼无法直接发现，只有蒸汽排放到空气后，接触大气冷凝形成人眼可见的白色水雾(小水珠)。蒸汽锅炉含有过热段，为通过高效汽水分离装置后的饱和蒸汽进行再次加热，使之达到过热温度，形成过热蒸汽。过热蒸汽保持过热状态，即使和大气接触并且温度下降，过热蒸汽也不会冷凝，不能形成人眼可见的水雾。另外，蒸汽泄漏事故的发生，一般都是泄漏量由小到大，再到突然爆发的发展过程。海上平台空间狭窄，设备布置密集，工作人员活动范围小，且噪声和振动较大，蒸汽泄漏后更不易察觉，使操作人员和的作业安全存在较大危险。

鉴于海上热采平台比常规采油平台多设置高温蒸汽设备及其相应的蒸汽管道，且海上平台空间狭窄、噪音大及蒸汽泄漏造成危害大等因素，需对蒸汽管道实时监测，如有蒸汽泄漏可及时将信息传入工作站进行监测和报警，因此有待研究开发专用的蒸汽泄漏监测系统。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种热采平台的蒸汽泄漏监测系统，能够及时发现和准确定位热采平台蒸汽管线的泄漏，并通过监测系统报警，提醒操作人员及时处理，避免或减少事故发生，从而保证海上平台热采系统平稳、安全运行。

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的：

本实用新型热采平台的蒸汽泄漏监测系统，其包括蒸汽泄漏检测站和蒸汽泄漏监测系统；

该蒸汽泄漏检测站包括依次连接的显示器、工作站以及光电转换器，该光电转换器与蒸汽泄漏监测系统内设的光电转换器连接；

蒸汽泄漏监测系统包括光电转换器、交换机、录像机、分布式测温光纤主机以及数个红外热成像仪；该交换机分别与录像机、分布式测温光纤主机、数个红外热成像仪以及蒸汽泄漏检测站内设光电转换器连接；

分布式测温光纤主机通过数个光纤连接光纤接续盒与多个安装在蒸汽管道的分布式测温光纤连接，使分布式测温光纤主机对分布式测温光纤的测温数据进行分析、处理；

该数个红外热成像仪分别设置在蒸汽管道较为集中、分支较多、不便于分布式测温光纤敷设区域。

前述的热采平台的蒸汽泄漏监测系统，其中：所述工作站为现有市售工控机，供红外热成像以及和分布式测温光纤数据处理；所述显示器为现有市售产品；所述光电转换器为现有市售产品；所述录像机为现有市售的网络视频录像机(nvr)，包括如海康威视的ds-7808nb-k2、海康威视的ds-8632n-i8、海康的ds-7916n-k4或者希捷的ds-7908n-k4；所述交换机为现有市售的以太网交换机，包括tp-link的tl-sg1008u、海康威视的ds-3e0326p-s或者华三的s16g-u；所述分布式测温光纤主机为现有市售产品，包括奥普智信的ap658-03b、光格的at800系列、杭州山旭的dts-8000、东方之光的df-dts或者知觉的zj-dts-gd-08；所述红外热成像仪为现有市售产品，包括北方控制电力技术(北京)有限公司的bk-system300ex、廊坊元拓的yt-e208、浙江双视的sv-t63s-ex、大立的dlsc-ex或者海康威视的ds-2td24pt-jll；所述光纤接续盒为现有市售产品，包括光佳光电的schkbh-1a1b-3.0-r、光格的atf-100、杭州山旭的sc1111或者东方之光的df-gth-gw。

前述的热采平台的蒸汽泄漏监测系统，其中：所述分布式测温光纤主机连接的多个光纤接续盒为1至10个光纤接续盒；所述交换机连接的数个红外热成像仪为1至10个红外热成像仪。

本实用新型热采平台的蒸汽泄漏监测系统的有益效果是：

利用分布式测温光纤监测较为分散的蒸汽管道隔热层外温度变化，判断蒸汽泄漏或隔热层损坏；利用红外热成像仪监测蒸汽管道较为集中、分支较多、不利于分布式测温光纤的敷设区域，与分布式测温光纤互为补充，从而实现对整个蒸汽管道的有效监测。

可以及时发现蒸汽泄漏点，使操作人员能够及时处理，避免或减少事故发生，从而保证海上平台安全和生产正常运行。

附图说明

图1为本实用新型热采平台的蒸汽泄漏监测系统整体结构方块图。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种热采平台的蒸汽泄漏监测系统做进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型热采平台的蒸汽泄漏监测系统，其包括蒸汽泄漏检测站和蒸汽泄漏监测系统；该蒸汽泄漏检测站包括依次连接的显示器、工作站以及光电转换器，该光电转换器与蒸汽泄漏监测系统内设的光电转换器连接；蒸汽泄漏监测系统包括光电转换器、交换机、录像机、分布式测温光纤主机以及数个红外热成像仪；该交换机分别与录像机、分布式测温光纤主机、数个红外热成像仪以及蒸汽泄漏检测站内设光电转换器连接；分布式测温光纤主机通过数个光纤连接光纤接续盒与多个安装在蒸汽管道的分布式测温光纤连接，使分布式测温光纤主机对分布式测温光纤的测温数据进行分析、处理；该数个红外热成像仪分别设置在蒸汽管道较为集中、分支较多、不便于分布式测温光纤敷设区域。

本实用新型的热采平台的蒸汽泄漏监测系统，其中：该工作站为现有市售工控机，供红外热成像以及和分布式测温光纤数据处理；显示器为现有市售产品；该光电转换器为现有市售产品；该录像机为现有市售的网络视频录像机(nvr)，包括如海康威视的ds-7808nb-k2、海康威视的ds-8632n-i8、海康的ds-7916n-k4或者希捷的ds-7908n-k4；该交换机为现有市售的以太网交换机，包括tp-link的tl-sg1008u、海康威视的ds-3e0326p-s或者华三的s16g-u；该分布式测温光纤主机为现有市售产品，包括奥普智信的ap658-03b、光格的at800系列、杭州山旭的dts-8000、东方之光的df-dts或者知觉的zj-dts-gd-08；该红外热成像仪为现有市售产品，包括北方控制电力技术(北京)有限公司的bk-system300ex、廊坊元拓的yt-e208、浙江双视的sv-t63s-ex、大立的dlsc-ex或者海康威视的ds-2td24pt-jll；该光纤接续盒为现有市售产品，包括光佳光电的schkbh-1a1b-3.0-r、光格的atf-100、杭州山旭的sc1111或者东方之光的df-gth-gw。该分布式测温光纤主机连接的多个光纤接续盒为1至10个光纤接续盒；该交换机连接的数个红外热成像仪为1至10个红外热成像仪。

实施例：

如图1所示，将本实用新型热采平台的蒸汽泄漏监测系统安装在旅大21-2whpb平台进行应用，将蒸汽泄漏监测系统机柜安装在ld21-2whpb平台的中控设备间，该系统柜内由分布式测温光纤主机、以太网交换机、硬盘录像机以及光电转换器构成；将工作站安装在ld21-2whpa平台的中控室内，便于操作员监控。

ld21-2whpb平台有两台锅炉，每台锅炉对外设有一路蒸汽管线，然后分为三个主蒸汽管线(一个蒸汽管线至热力除氧设备、一个蒸汽管线至蒸汽缓冲罐、一个蒸汽管线至井口区)，两台锅炉共6个主蒸汽管线，每个管线上分别布置分布式测温光纤，该分布式测温光纤尾端与光纤接续盒连接。

ld21-2whpb平台的井口区分为上下两层，井口区每一层设置两个红外热成像仪，用于监测井口区的蒸汽管线。

本实施例工作站的配置应满足且不低于以下要求：微软win10系统；2.9ghz(min)four-coreintel(r)xeoncpu；24寸led宽屏显示器；2*1tb硬盘；6个usb接口，ps/2键盘，光电鼠标，2个sata3.0gb/s7200rpm2*1000g硬盘；16gramddr4；独立1g显卡；dvd /-rw驱动器；多个以太网端口。

蒸汽泄漏监测系统的分布式测温光纤主机利用分布式测温光纤测量蒸汽管线温度，然后将光信号输送至分布式测温光纤主机进行处理，再通过以太网交换机将处理后的信号送至工作站分析、处理、显示，如果温度超过设定值或温度上升速率超过设定值，则在蒸汽泄漏检测站中工作站的显示器显示报警、同时在工作站上的喇叭发出声音报警，提示操作员处理。

蒸汽泄漏监测系统利用红外热成像仪监测井口区的蒸汽管线并处理成可见图像，即热成像视频，这种热成像视频与蒸汽管道表面的温度分布场相对应。红外热成像仪将热成像视频通过以太网输送至以太网交换机，通过以太网交换机输送至硬盘录像机存储热成像视频，同时通过以太网交换机输送至蒸汽泄漏检测站中的工作站进行分析、处理、显示，如果温度超过设定值或温度上升速率超过设定值，则在工作站的显示器显示报警、同时在工作站上的喇叭发出声音报警，提示操作员处理。

由于蒸汽泄漏监测系统柜与蒸汽泄漏监测工作站之间距离较远，采用双绞线电信号难以实现正常通讯，因此在蒸汽泄漏监测系统柜与蒸汽泄漏监测工作站之间增设了光电转换器。光电转换器是将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，可以有效增加信号的传输距离。

本实施例中未进行说明的内容为现有技术，故，不再进行赘述。

本实用新型热采平台的蒸汽泄漏监测系统，包括分布式光纤测温和红外热成像仪的监测，通过可视化界面显示红外热成像监控界面和分布式光纤监控界面，实时测温，泄漏报警。分布式光纤测温主机具有信号采集、信号处理、数据分析、超温报警、网络传输等功能，适合定位精度要求高的长距离管线的温度探测，无死角，无盲区，可准确探测管线的每个温度点并且准确定位。

利用红外热成像仪加分布式测温光纤的测温技术，在热采平台对热采设备蒸汽泄漏的实时监测，通过红外热成像仪和分布式测温光纤监测蒸汽管线保温层温度异常分布或异常变化，判断管线保温层损坏或蒸汽管线泄漏蒸汽，如监测到蒸汽泄漏，如果温度超过设定值或温度上升速度设定值，则通过工作站的显示器上闪烁报警，并利用工作站自带喇叭发出报警声，提醒操作员及时处理，避免或减少事故发生，以保证海上平台热采系统平稳、安全运行。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。