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基于物联网技术的智慧长输管道

更新时间：2019-12-12 09:47:31 大小：1M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：物联网技术数据采集 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

通过研究国内外物联网技术在长输管道中的应用,结合管道完整性管理系统和云计算、大数据技术构建了长输管道物联网技术架构,实现了管道业务流程从调度控制、生产管理、经营管理完整业务链的整体贯通,进而对管道业务各项技术与管理领域的数据流进行有效协调和衔接.依托智慧型长输管道架构,结合管道生产中实际存在的问题,实例应用结果表明:该架构具有可行性和广阔的发展前景.(图1,参20)

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前瞻与综述  
2018 年 1 月ꢀ第 37 卷 第 1 期  
Forward-looking & Overview  
1000-8241 2018 01-0015-05  
文章编号：  
（
）
基于物联网技术的智慧长输管道  
王昆ꢀ李琳ꢀ李维校  
西安石油大学  
摘要：通过研究国内外物联网技术在长输管道中的应用，结合管道完整性管理系统和云计算、大数  
据技术构建了长输管道物联网技术架构，实现了管道业务流程从调度控制、生产管理、经营管理完整  
业务链的整体贯通，进而对管道业务各项技术与管理领域的数据流进行有效协调和衔接。依托智慧  
型长输管道架构，结合管道生产中实际存在的问题，实例应用结果表明：该架构具有可行性和广阔  
的发展前景。（ 图 1，参 20）  
关键词：物联网；油气管道；架构；水击；数据采集与监视控制系统  
01 003  
中图分类号：TE832 ꢀꢀꢀꢀ文献标识码：Aꢀꢀꢀꢀ doi：10.6047/j.issn.1000-8241.2018.  
.
Intelligent long distance pipeline based on Internet of Things technology  
WANG Kun, LI Lin, LI Weixiao  
Xi'an Shiyou University  
Abstract: In this paper, the application of Internet of Things IoT technology in long distance pipelines at home and  
（
）
abroad was investigated. Then, based on pipeline integrity management system, cloud computing technology and big data  
technology, the architecture of IoT technology for long distance pipelines was constructed. Thus, the pipeline business  
process is completely linked up along the whole business chain of scheduling control, production management and business  
management, and various pipeline technologies are effectively coordinated and connected with the data flow in the field  
of management. Depending on the architecture of intelligent long distance pipeline and in combination with the actual  
problems in pipeline production, the feasibility and broad prospects for the development of the architecture are shown by an  
example. (1 Figure, 20 References)  
Key words: Internet of Things IoT , oil and gas pipeline, architecture, water hammer, data acquisition and monitoring  
（
）
control system  
管道运输是目前最主要的油气输送方式，在石油  
工业发展中起着极其重要的作用。在长输管道输送和  
生产过程中需要进行自动检测、监视、控制和管理，长  
输管道自动化系统应运而生。但目前长输管道自动化  
系统存在诸多问题：①生产数据实时采集困难，分析效  
率较低；②缺乏高效的控制处理能力、系统自诊断能力  
和分析预测能力；③与管理信息系统、地理信息系统和  
管道完整性管理系统结合能力差。利用新兴技术和管  
理手段保证管道本体及周边环境的安全、优化运行、降  
低能耗成本、提高设备运行效率、降低维修成本，成为  
长输管道未来研究的关键所在[1]。  
些业务领域，利用物联网技术和管道完整性管理平台  
开展了泄漏监测、阴保数据采集、移动巡检等应用[2-6]  
但应用的广度和深度不够，尚停留在某些单项业务领  
域，因此，搭建智慧长输管道的需求越来越迫切。  
，
1ꢀ  
管道物 网技 架构  
物联网是将感应器件嵌入到各类需要监控、连接  
的物体中，然后与互联网结合形成的一个巨大网络，实  
现人类社会与物理系统的融合，进而对基础设施、机器  
设备实时控制和管理。因此，以长输管道业务需求为  
主导，利用现有完整性管理系统，结合国内外现有油气  
管道业务领域较为成熟的物联网技术成果和云计算、  
近几年来，随着中国管道数字化建设快速发展，国  
内油气管道基本实现了数字化管理，在长输管道的一  
2017-11-9 15:34:01  
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ网络出版地址：  
网络出版时间：  
15  
万方数据  
前瞻与综述  
2018 年 1 月ꢀ第 37 卷 第 1 期  
Forward-looking & Overview  
大数据技术，建立长输管道物联网技术架构，推进管道  
运营管理的标准化、科学化和智慧化。  
台建设方面的投入，提高了管道业务的处理速度、处理  
能力。  
智慧长输管道物联网技术架构（图 1）分为感  
知层、网络层、应用层，充分考虑了与现有长输管道  
SCADA 系统的融合，结合管道完整性管理系统，发  
挥物联网技术的优势，强化长输管道各项业务应用深  
度。云计算和大数据技术的结合，大大减少了业务平  
感知层采集各类数据，将一些适用的业务由原来  
的人工采集升级为设备自动采集；网络层通过各种传  
输介质和通信技术，实现数据的快速、可靠传输；应用  
层利用生产数据开展业务应用与分析，为管理、决策层  
提供依据[7-10]  
。
图 1ꢀ智慧长输管道物联网技术架构示意图  
1.1ꢀ感知层  
感知层作为物联网的核心，是工业领域和信息技  
确地反映管道状况[11-12]。利用云计算技术对嵌入油气  
管道、设备设施、环境敏感点、维抢修工具中的感应元  
件所得的海量、实时、精确的数据进行整合和存储，利  
用大数据技术从多角度、多层面动态分析数据，结合具  
体业务挖掘数据潜在价值，实现工艺的优化和风险的  
预防控制，确保管道安全、高效运行。  
术领域发展的重点，其能感知信号、采集信息、标识物  
体，还具有处理控制的功能。  
（1）感知信号：由于长输管道空间跨度范围大，因  
此需要搭建无线传感器网络。网络节点沿管道线型分  
布，各个节点布置位置相对固定，多个节点采用接力式  
传输传感器信号（如电压、电流、液位、压力、流量等），  
检测与监控设备（如过程分析仪、色谱分析器、火焰检  
测器等）信号及视频信息，地形数据，气象数据，环境数  
据，场景模型数据，建筑模型数据至计算机，可及时准  
-
（2）标识物体：射频识别（Radio Frequency Identifi  
cation，RFID）通过射频信号自动识别目标对象并获  
取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于恶劣环  
境。随着物联网技术的发展，部分管道重点地段和灾  
害、泄漏易发点陆续开展了 RFID 技术的试验性应用，  
yqcy.paperopen.com  
16  
万方数据  

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