[發(fā)明專利]長輸管道手動閥室安防系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110455459.7
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103186971A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳瓊;邱紅輝;周琰;譚東杰;孫異;韓寶東;劉成成;王海明;劉國豪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G08B25/08
• 分類號: G08B25/08;G08B13/181;H04N7/18
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 金杰;任清漢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種長輸管道手動閥室安防系統(tǒng)。涉及圖像通信和管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著全球?qū)κ唾Y源的和平利用、控制與競爭，石油在國際政治中的地位凸顯，已成為當(dāng)今各類重大國際事件的重要起因。石油對各大國生命攸關(guān)，在國際政治和經(jīng)濟中占有越來越重要的地位。國際上圍繞石油資源的競爭和地區(qū)間沖突-無論是商業(yè)性的，還是軍事性的都從未停歇過。

一個國家的石油安全體系可以概括為三個方面：一是控制油氣資源，二是建立戰(zhàn)略石油儲備，三是保障運輸安全。面對世界各國紛紛進行戰(zhàn)略石油儲備的現(xiàn)實，我國石油安全體系的建設(shè)，更應(yīng)該在立足于國內(nèi)外油氣資源勘探開發(fā)的同時，加快建立戰(zhàn)略石油運輸儲備體系，確保供給安全。在石油安全體系中，石油運輸作為連接海外資源、市場和國內(nèi)市場的中間環(huán)節(jié)，具有承上啟下的關(guān)鍵作用，是非常重要的一個環(huán)節(jié)。

目前作為我國石油天然氣運輸重要方式之一的油氣管道運輸在石油安全體系中發(fā)揮著越來越重要的作用。十一五以來，我國油氣管道事業(yè)正處于蓬勃發(fā)展階段，油氣管道作為連接海外資源、市場和國內(nèi)市場的中間環(huán)節(jié)是至關(guān)重要的，所以其安全防護工作也越來越受重視，其所面臨的各方面潛在安全威脅急需解決。

某些長輸油氣管道上無人值守的無通信、無供電條件的手動閥室一般都設(shè)立在環(huán)境條件惡劣、遠離人煙、人員難以及時到達的地區(qū)。尤其在雨雪大風(fēng)等惡劣天氣條件下，如果一旦閥室出現(xiàn)非法入侵、設(shè)備故障等情況，維護人員很難及時發(fā)現(xiàn)。為了解決此類問題，近年來視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)在管道沿線站場、閥室得到廣泛應(yīng)用，但由于通信帶寬限制，視頻清晰度往往不夠，很多重要信息難以被捕捉到。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是發(fā)明一種適于油氣管道沿線手動閥室安裝的集高清視頻監(jiān)控、周界安防、光纖通信、太陽能供電為一體的具有遠程實時高清監(jiān)視巡視、結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小、低功耗、通信速率高、建設(shè)周期短、維護便利、適應(yīng)野外環(huán)境的長輸管道手動閥室安防系統(tǒng)。

本發(fā)明是基于光纖寬帶通信技術(shù)的安防系統(tǒng)，集高清視頻監(jiān)控、周界安防、通信傳輸和供電于一體。如圖1所示，它由安防監(jiān)控單元、電源單元、通信單元組成。所述安防監(jiān)控單元包括高清視頻監(jiān)控探頭、太陽能紅外對射傳感器、安防監(jiān)控模塊；所述電源單元包括太陽能電池板、蓄電池和電源控制模塊；所述通信單元包括通信模塊。高清視頻監(jiān)控探頭的數(shù)據(jù)輸出接口與安防監(jiān)控模塊連接；太陽能紅外對射傳感器通過無線方式與安防監(jiān)控模塊進行通信；安防監(jiān)控模塊與通信模塊通過以太網(wǎng)接口連接；通信模塊通過自身單模光纖通信接口與通信光纖連接，將報警信息傳到監(jiān)控中心；電源控制模塊與太陽能電池板和蓄電池相連，并對其他兩個單元進行供電。

本發(fā)明的具體構(gòu)成如圖2所示，固定在圓柱體支架2上的一對太陽能紅外對射傳感器1安裝在手動閥室圍墻3上，通過無線通信方式與安防監(jiān)控模塊連系，安防監(jiān)控模塊與通信模塊連接。

紅外對射傳感器1對閥室周界進行實時監(jiān)控，一旦感知有入侵行為，會通過無線通信方式將入侵信息發(fā)送給安防監(jiān)控模塊；安防監(jiān)控模塊會根據(jù)入侵信息驅(qū)動視頻監(jiān)控探頭，使監(jiān)控探頭迅速對入侵區(qū)域進行視頻監(jiān)控；在正常情況下，監(jiān)控探頭會根據(jù)設(shè)定的軌跡巡視整個閥室或定點監(jiān)視閥室重點區(qū)域，并將所拍攝的高清視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給安防監(jiān)控模塊，安防監(jiān)控模塊再將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給通信模塊。

系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)原理如圖3所示，1#RTU閥室、2#RTU和安防系統(tǒng)所在的3#手動閥室各有光纖與B站連接；安防監(jiān)控中心由雙絞線與B站連接，也可通過光纖與3#手動閥室實現(xiàn)點對點連接；3#手動閥室也可通過光纖與A站、1#RTU閥室建立通信鏈路。通信模塊實現(xiàn)系統(tǒng)與外界的通信功能，它具有全雙工和半雙工的以太網(wǎng)接口和單模光纖接口，可通過以太網(wǎng)接口接收安防監(jiān)控模塊發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并通過光纖接口將數(shù)據(jù)上傳至安防監(jiān)控中心；也可接收來自監(jiān)控中心的控制信息并轉(zhuǎn)發(fā)給安防監(jiān)控模塊；光纖通信帶寬速率高，能支持傳輸實時高清視頻數(shù)據(jù)。

電源單元的構(gòu)成如圖1所示，太陽能電池板和蓄電池的輸出接電源控制模塊，電源控制模塊的輸出分別接安防監(jiān)控模塊和通信模塊；電源控制模塊中有太陽能電池板和蓄電池切換控制和蓄電池低壓保護以及溫度補償裝置。當(dāng)日照充足時，電源控制模塊可選擇由太陽能電池板為系統(tǒng)負(fù)載供電、為蓄電池充電，在夜晚或陰雨天，也可選擇由蓄電池向系統(tǒng)負(fù)載放電；當(dāng)蓄電池放電至限定的最低電壓(該值電壓可設(shè)置)時，電源控制模塊可自動切斷主要負(fù)載電源，以保護蓄電池，當(dāng)系統(tǒng)電壓恢復(fù)后，電源控制模塊根據(jù)電壓自動連接負(fù)載供電；蓄電池箱內(nèi)設(shè)有與電源控制模塊相連的溫度傳感器，電源控制模塊可根據(jù)蓄電池溫度對蓄電池的浮充電壓進行溫度補償。