智能型管道在线监测系统的制作方法

1.本发明涉及管道监测技术领域，尤其涉及智能型管道在线监测系统。


背景技术：

2.管道内检测是指利用管输介质驱动检测器在管道内运行，实时检测和记录管道的变形、腐蚀等损伤情况，并准确定位的作业，油气管道大多埋地敷设，通过管道内检测可事先发现各种缺陷和损伤，了解各管段的危险程度，可预防和有效减少事故并节约管道维修资金，是保证管道安全的重要措施，初次进行时，要进行—系列准备工作：及定标、清管器收发球筒及弯头、斜口检査改造，管道通径及变形检测，清管及通过模拟器等，以确认管道满足通过检测器的要求，实施后要处理数据，做出检测报告，必要时还要选择适当管段开挖验证，确定管道内检测的精度、合格率等是否达到要求。
3.管线应当进行定期的测量和检查，用各种仪器发现日常巡逻中不易发现或不能发现的隐患，主要有：管道的微小裂缝腐蚀减薄应力异常埋地管线绝缘层损坏管道变形等，由于管道事故的严重性和危害性极大，管道事故紧急预案显的优为重要，通过人们的想象和预判无法直观的对管道风险进行多元化和可靠性的判断，因此管道事故紧急预案中可能会出现很多漏洞，因此，我们提出智能型管道在线监测系统。


技术实现要素：

4.本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供智能型管道在线监测系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，智能型管道在线监测系统，包括业务数据库数据安全系统，包括数据收集系统和数据分析系统，所述数据收集系统包括地质灾害数据收集和管道本体数据收集，多组监测和检测得到的数据传送到地质灾害数据收集系统中，通过智能设备对管道进行危险气体监测、管道腐蚀度监测、管道泄露监测、管道位移监测和管道形变进行监测，并将监测得到的数据进行传送和收集，多组监测和检测得到的数据传送到管道本体数据收集系统中，通过地质灾害数据收集系统和管道本体数据收集系统将监测得到的数据传输集中到数据收集系统中，所述智能型管道在线监测系统还包括风险预测和定位报警系统、三维动态模拟系统和紧急处理系统，紧急处理系统包括管道维修和处理、管道风险演练。
6.作为优选，所述地质灾害数据收集包括地层水压力数据监测和收集、土壤压力数据监测和收集、土地变形数据监测和收集、土壤内重金属含量数据监测和收集、应力应变数据监测和收集，将铺设管道的位置时行模块化管量，对每个单元模块进行数据监测和收集。
7.作为优选，所述数据分析系统对收集的各类数据进行分析，使分析得到的结果对应到每个单元模块位置处。
8.作为优选，所述数据分析系统中设置的数据最高值，当众多类别中的某处数据超过数据分析系统中设置的最高值时，风险预测和定位报警系统将接收到预警信息，通过风
险预测和定位报警系统对单元模块进行定位，锁定到某个单元模块后风险预测和定位报警系统将发出警报，并将超过最高值的某一类别数据信息进行显示，技术人员对管道进行修复和处理后，数据收集系统和数据分析系统将再次的各项数据进行监测、收集和分析，直到各项数值不再超过系统预设的最高值，这时风险预测和定位报警系统将自动解除警报。
9.作为优选，所述风险预测和定位报警系统发出警报后系统将信息传输到三维动态模拟系统中，三维动态模拟系统根据收到的数据和定位将迅速生成三维动画，将管道风险更直观的呈现在人们面前。
10.作为优选，所述三维动态模拟系统中以计算机作为辅助手段，来对管道监测系统进行管理，使用计算机图形技术建立管道的三维网络模型，对管道的断面、铺设环境、地质数据、管道本体数据等参数进行赋值，实现管道监测系统的数字化和三维可视化，再通过算法对管道监测系统收集的数据进行处理、解算，对管道风险过程进行动态模拟，从而为管道管理人员和技术人员提供必要的数据支持。
11.作为优选，所述三维动态模拟系统对管道风险类别进行显示和模拟，对管道风险危害范围进行显示和模拟，对管道风险危害最小化预测和评估，对管道风险危害最大化预测和评估，通过三维建模，系统将复杂的地质灾害参数、管道本体参数和风险全过程以三维动态图形的方式简单、直观的展现出来。
12.作为优选，所述紧急处理系统中管道管理人员和技术人员将根据管道风险演练系统推荐的内容进行实战演练，管道管理人员和技术人员在进行实战演练前将通过管道风险演练系统对实战的内容进行观看和理解，再通过实战演练高度还原风险出现时需要的应对措施。
13.作为优选，所述紧急处理系统中使用高清摄像装置对演练的全过程进行实时跟踪拍摄，并将拍摄的结果与管道风险演练系统内设的处理措施进行对比，以保证技术人员对管道风险出现时其应对措施的熟练性，检验应急抢险队伍应急值班的警觉性、应急通讯的畅通性、应急响应的快速性和应急装备的可靠性，高清摄像装置对演练的全过程进行实时跟踪拍摄，并将视频信息传送到管道风险演练系统中，由管道风险演练系统对演练视频进行评估以及给予优化方案。
14.有益效果
15.本发明提供了智能型管道在线监测系统。具备以下有益效果：
16.(1)、该智能型管道在线监测系统，将铺设管道的位置时行模块化管量，对每个单元模块进行监测，使用地层水压力监测传感器对每个单元模块内的地层水压力进行监测，并将监测的数据进行传送和收集，使用土壤压力传感器对单元模块内的土壤压力进行监测，并将监测的数据进行传送和收集，使用土地变形监测传感器对单元模块内的土地的形变状态进行监测，并将监测的数据进行传送和收集，定期收集单元模块内土壤样品，将土壤样品烘干，去除其中的水分，然后使用高氯酸浓硫酸在高温下给土壤样品消解，去除有机质，最后制成溶液再用原子分光光度计对溶液进行检测，对检测的结构进行传送和收集，使用应力应变监测传感器对单元模块内土地进行应力应变监测，并将监测的数据进行传送和收集，使多组监测和检测得到的数据传送到地质灾害数据收集系统中，使用智能电位采集仪实现阴极保护参数自动采集、分析、传输，通过智能设备对管道进行危险气体监测、管道腐蚀度监测、管道泄露监测、管道位移监测和管道形变进行监测，并将监测得到的数据进行
传送和收集，通过地质灾害数据收集系统和管道本体数据收集系统将监测得到的数据传输集中到数据收集系统中，通过数据分析系统对收集的各类数据进行分析，使分析得到的结果对应到每个单元模块位置处，数据分析系统中设置的数据最高值，当众多类别中的某处数据超过数据分析系统中设置的最高值时，风险预测和定位报警系统将接收到预警信息，通过风险预测和定位报警系统对单元模块进行定位，锁定到某个单元模块后风险预测和定位报警系统将发出警报，并将超过最高值的某一类别数据信息进行显示，使人们可以快速定位到有问题的管道，达到了快速定位问题管道的效果，方便技术人员对问题管道进行及时处理。
17.(2)、该智能型管道在线监测系统，风险预测和定位报警系统发出警报后系统将信息传输到三维动态模拟系统中，三维动态模拟系统根据收到的数据和定位将迅速生成三维动画，将管道风险更直观的呈现在人们面前，以计算机作为辅助手段，来对管道监测系统进行管理，使用计算机图形技术建立管道的三维网络模型，对管道的断面、铺设环境、地质数据、管道本体数据等参数进行赋值，实现管道监测系统的数字化和三维可视化，再通过算法对管道监测系统收集的数据进行处理、解算，对管道风险过程进行动态模拟，从而为管道管理人员和技术人员提供必要的数据支持，通过三维动态模拟系统对管道风险类别进行显示和模拟，对管道风险危害范围进行显示和模拟，对管道风险危害最小化预测和评估，对管道风险危害最大化预测和评估，通过三维建模，达到了使系统将复杂的地质灾害参数、管道本体参数和风险全过程以三维动态图形的方式简单、直观的展现出来的效果。
18.(3)、该智能型管道在线监测系统，技术人员对管道进行修复和处理后，数据收集系统和数据分析系统将再次的各项数据进行监测、收集和分析，直到各项数值不再超过系统预设的最高值，这时风险预测和定位报警系统将自动解除警报，通过二次检测、监测，达到了使风险预测和定位报警系统安全消除警报的效果。
19.(4)、该智能型管道在线监测系统，管道管理人员和技术人员将根据管道风险演练系统推荐的内容进行实战演练，管道管理人员和技术人员在进行实战演练前将通过管道风险演练系统对实战的内容进行观看和理解，再通过实战演练高度还原风险出现时需要的应对措施，通过高清摄像装置对演练的全过程进行实时跟踪拍摄，并将拍摄的结果与管道风险演练系统内设的处理措施进行对比，以保证技术人员对管道风险出现时其应对措施的熟练性，检验应急抢险队伍应急值班的警觉性、应急通讯的畅通性、应急响应的快速性和应急装备的可靠性，通过演练锻炼和增强技术人员第一时间科学稳妥处置险情、防范次生事故发生的本领，增强管道管理人员和技术人员以及各级应急人员对应急预案的熟悉程度，提升应对风险的应急处突能力。
20.(5)、该智能型管道在线监测系统，通过高清摄像装置对演练的全过程进行实时跟踪拍摄，并将视频信息传送到管道风险演练系统中，由管道风险演练系统对演练视频进行评估以及给予优化方案，达到了不断优化应对管道风险时实施措施的效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图引伸获得其他的实施附图。
22.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
23.图1为本发明系统流程图；
24.图2为本发明数据收集系统模块示意图；
25.图3为本发明三维动态模拟系统模块示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.实施例：智能型管道在线监测系统，如图1－图3所示，包括数据收集系统和数据分析系统，所述数据收集系统包括地质灾害数据收集和管道本体数据收集，所述地质灾害数据收集包括地层水压力数据监测和收集、土壤压力数据监测和收集、土地变形数据监测和收集、土壤内重金属含量数据监测和收集、应力应变数据监测和收集，将铺设管道的位置时行模块化管量，对每个单元模块进行监测，使用地层水压力监测传感器对每个单元模块内的地层水压力进行监测，并将监测的数据进行传送和收集，使用土壤压力传感器对单元模块内的土壤压力进行监测，并将监测的数据进行传送和收集，使用土地变形监测传感器对单元模块内的土地的形变状态进行监测，并将监测的数据进行传送和收集，定期收集单元模块内土壤样品，将土壤样品烘干，去除其中的水分，然后使用高氯酸浓硫酸在高温下给土壤样品消解，去除有机质，最后制成溶液再用原子分光光度计对溶液进行检测，对检测的结构进行传送和收集，使用应力应变监测传感器对单元模块内土地进行应力应变监测，并将监测的数据进行传送和收集，使多组监测和检测得到的数据传送到地质灾害数据收集系统中，使用智能电位采集仪实现阴极保护参数自动采集、分析、传输，通过智能设备对管道进行危险气体监测、管道腐蚀度监测、管道泄露监测、管道位移监测和管道形变进行监测，并将监测得到的数据进行传送和收集，通过地质灾害数据收集系统和管道本体数据收集系统将监测得到的数据传输集中到数据收集系统中，通过数据分析系统对收集的各类数据进行分析，使分析得到的结果对应到每个单元模块位置处，数据分析系统中设置的数据最高值，当众多类别中的某处数据超过数据分析系统中设置的最高值时，风险预测和定位报警系统将接收到预警信息，通过风险预测和定位报警系统对单元模块进行定位，锁定到某个单元模块后风险预测和定位报警系统将发出警报，并将超过最高值的某一类别数据信息进行显示，使人们可以快速定位到有问题的管道，使人们可以快速的对系统定位单元模块位置处的管道进行修复和处理，达到预防和减少管道事故的发生，技术人员对管道进行修复和处理后，数据收集系统和数据分析系统将再次的各项数据进行监测、收集和分析，直到各项数值不再超过系统预设的最高值，这时风险预测和定位报警系统将自动解除警报，风险预测和定位报警系统发出警报后系统将信息传输到三维动态模拟系统中，三维动态模拟系统根
据收到的数据和定位将迅速生成三维动画，将管道风险更直观的呈现在人们面前，以计算机作为辅助手段，来对管道监测系统进行管理，使用计算机图形技术建立管道的三维网络模型，对管道的断面、铺设环境、地质数据、管道本体数据等参数进行赋值，实现管道监测系统的数字化和三维可视化，再通过算法对管道监测系统收集的数据进行处理、解算，对管道风险过程进行动态模拟，从而为管道管理人员和技术人员提供必要的数据支持，通过三维动态模拟系统对管道风险类别进行显示和模拟，对管道风险危害范围进行显示和模拟，对管道风险危害最小化预测和评估，对管道风险危害最大化预测和评估，通过三维建模，系统将复杂的地质灾害参数、管道本体参数和风险全过程以三维动态图形的方式简单、直观的展现出来，当人们更直观的了解到管道风险将会产生的形态的危害范围后，为了检验预案、锻炼队伍、磨合机制、增强培训、完善准备，管道管理人员和技术人员将根据管道风险演练系统推荐的内容进行实战演练，管道管理人员和技术人员在进行实战演练前将通过管道风险演练系统对实战的内容进行观看和理解，再通过实战演练高度还原风险出现时需要的应对措施，通过高清摄像装置对演练的全过程进行实时跟踪拍摄，并将拍摄的结果与管道风险演练系统内设的处理措施进行对比，以保证技术人员对管道风险出现时其应对措施的熟练性，演练采取不发通知、不打招呼，直插现场，随机突发报警的方式，检验应急抢险队伍应急值班的警觉性、应急通讯的畅通性、应急响应的快速性和应急装备的可靠性，高清摄像装置对演练的全过程进行实时跟踪拍摄，并将视频信息传送到管道风险演练系统中，由管道风险演练系统对演练视频进行评估以及给予优化方案，通过演练锻炼和增强技术人员第一时间科学稳妥处置险情、防范次生事故发生的本领，增强管道管理人员和技术人员以及各级应急人员对应急预案的熟悉程度，提升应对风险的应急处突能力。
28.工作原理：将铺设管道的位置时行模块化管量，对每个单元模块进行监测，使用地层水压力监测传感器对每个单元模块内的地层水压力进行监测，并将监测的数据进行传送和收集，使用土壤压力传感器对单元模块内的土壤压力进行监测，并将监测的数据进行传送和收集，使用土地变形监测传感器对单元模块内的土地的形变状态进行监测，并将监测的数据进行传送和收集，定期收集单元模块内土壤样品，将土壤样品烘干，去除其中的水分，然后使用高氯酸浓硫酸在高温下给土壤样品消解，去除有机质，最后制成溶液再用原子分光光度计对溶液进行检测，对检测的结构进行传送和收集，使用应力应变监测传感器对单元模块内土地进行应力应变监测，并将监测的数据进行传送和收集，使多组监测和检测得到的数据传送到地质灾害数据收集系统中。
29.使用智能电位采集仪实现阴极保护参数自动采集、分析、传输，通过智能设备对管道进行危险气体监测、管道腐蚀度监测、管道泄露监测、管道位移监测和管道形变进行监测，并将监测得到的数据进行传送和收集。
30.通过地质灾害数据收集系统和管道本体数据收集系统将监测得到的数据传输集中到数据收集系统中，通过数据分析系统对收集的各类数据进行分析，使分析得到的结果对应到每个单元模块位置处，数据分析系统中设置的数据最高值，当众多类别中的某处数据超过数据分析系统中设置的最高值时，风险预测和定位报警系统将接收到预警信息，通过风险预测和定位报警系统对单元模块进行定位，锁定到某个单元模块后风险预测和定位报警系统将发出警报，并将超过最高值的某一类别数据信息进行显示，使人们可以快速定位到有问题的管道。
31.技术人员对管道进行修复和处理后，数据收集系统和数据分析系统将再次的各项数据进行监测、收集和分析，直到各项数值不再超过系统预设的最高值，这时风险预测和定位报警系统将自动解除警报。
32.风险预测和定位报警系统发出警报后系统将信息传输到三维动态模拟系统中，三维动态模拟系统根据收到的数据和定位将迅速生成三维动画，将管道风险更直观的呈现在人们面前，以计算机作为辅助手段，来对管道监测系统进行管理，使用计算机图形技术建立管道的三维网络模型，对管道的断面、铺设环境、地质数据、管道本体数据等参数进行赋值，实现管道监测系统的数字化和三维可视化，再通过算法对管道监测系统收集的数据进行处理、解算，对管道风险过程进行动态模拟，从而为管道管理人员和技术人员提供必要的数据支持，通过三维动态模拟系统对管道风险类别进行显示和模拟，对管道风险危害范围进行显示和模拟，对管道风险危害最小化预测和评估，对管道风险危害最大化预测和评估，通过三维建模，系统将复杂的地质灾害参数、管道本体参数和风险全过程以三维动态图形的方式简单、直观的展现出来。
33.管道管理人员和技术人员将根据管道风险演练系统推荐的内容进行实战演练，管道管理人员和技术人员在进行实战演练前将通过管道风险演练系统对实战的内容进行观看和理解，再通过实战演练高度还原风险出现时需要的应对措施，通过高清摄像装置对演练的全过程进行实时跟踪拍摄，并将拍摄的结果与管道风险演练系统内设的处理措施进行对比，以保证技术人员对管道风险出现时其应对措施的熟练性。
34.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。