油氣管道區(qū)域安全防護(hù)技術(shù)研究

楊珍希 劉強(qiáng) 趙松

摘要：為了確保油氣管道的安全平穩(wěn)運(yùn)行，防止有外來(lái)物體侵犯，現(xiàn)在我國(guó)油氣管道以及站場(chǎng)關(guān)鍵區(qū)域的安全防護(hù)措施也在逐漸完善，經(jīng)過(guò)明確各種安全防護(hù)技術(shù)的性能指標(biāo)，和油氣管道的使用環(huán)境結(jié)合在一起，綜合性考慮探測(cè)率、成本、誤報(bào)率、可維修性等等影響因素，需要選擇合適的防護(hù)技術(shù)確保管道可以安全使用。但是實(shí)際上表明，沒(méi)有哪一種技術(shù)是可以完全滿(mǎn)足站場(chǎng)的安全防護(hù)要求的，還是應(yīng)該針對(duì)不同的環(huán)境以及地理位置使用不同的防護(hù)技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)完整的站場(chǎng)周邊防護(hù)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：油氣管道;安全防護(hù)技術(shù);區(qū)域

前言：

在近些年，油庫(kù)、站場(chǎng)等地出現(xiàn)的盜竊以及惡意破壞事件不斷增加，還有局部地區(qū)出現(xiàn)防恐需要。像歐美國(guó)家、俄羅斯等地在站場(chǎng)以及油庫(kù)的附近，安全防范方面對(duì)設(shè)施維護(hù)、照明、人員巡查、監(jiān)測(cè)報(bào)警設(shè)備的配備都有明確的規(guī)章制度。針對(duì)重要的站場(chǎng)，配備多種防護(hù)技術(shù)，一般情況下，將入侵探測(cè)儀器和視頻監(jiān)控儀器結(jié)合在一起，在比較重要的站場(chǎng)還設(shè)置專(zhuān)門(mén)的保衛(wèi)人員。相對(duì)于外國(guó)的油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)，我國(guó)的人為活動(dòng)更多，基本上是第三方損壞的頻率更高。所以在2012年我國(guó)有關(guān)部門(mén)已經(jīng)發(fā)布了油氣管道安全防護(hù)的企業(yè)規(guī)定，表明油氣管道系統(tǒng)站場(chǎng)、跨越、線(xiàn)路的人防、物防的設(shè)防要求。

一、安全防護(hù)技術(shù)概述

（一）紅外對(duì)射技術(shù)

最早出現(xiàn)的安全防范技術(shù)就是紅外對(duì)射技術(shù)，其原理非常簡(jiǎn)單，防區(qū)主要是由發(fā)射裝置和接受裝置這兩個(gè)部分構(gòu)成，其中發(fā)射裝置會(huì)發(fā)出紅外光，那么接收裝置接收紅外光，這樣在發(fā)射和接受區(qū)域中間就形成警戒區(qū)域[1]。如果有物體經(jīng)過(guò)這個(gè)區(qū)域的時(shí)候，紅外光就會(huì)被阻斷，這時(shí)候接收裝置沒(méi)有接收到信號(hào)就發(fā)出警報(bào)。最開(kāi)始是單光束紅外對(duì)射，若果紅外光受到這欄就自動(dòng)報(bào)警，這樣如果是經(jīng)過(guò)飛蟲(chóng)，也一樣會(huì)報(bào)警。所以為了提升實(shí)用性，提升發(fā)出警報(bào)的準(zhǔn)確，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多束光，因?yàn)榭梢杂行Х乐锅B(niǎo)類(lèi)、飛蟲(chóng)等經(jīng)過(guò)設(shè)防區(qū)域發(fā)出警報(bào)。

（二）激光對(duì)射技術(shù)

激光對(duì)射系統(tǒng)和紅外對(duì)射技術(shù)有一定的區(qū)別，激光對(duì)射技術(shù)的穿透能力更強(qiáng)，能快速適應(yīng)外界的氣候環(huán)境，更適合在距離較遠(yuǎn)的區(qū)域監(jiān)測(cè)，使用與交叉安防，可以構(gòu)成立體防護(hù)，沒(méi)有監(jiān)控的盲區(qū)[2]。但是激光對(duì)射技術(shù)的缺點(diǎn)就是需要定期清潔，一般雨雪、風(fēng)暴等惡劣的天氣都會(huì)影響其正常使用。防區(qū)需要布設(shè)成直線(xiàn)的形狀，保證每個(gè)角落都安裝上設(shè)備，組建新的防區(qū)，但是階梯形狀的圍墻就容易出現(xiàn)盲區(qū)。

（三）微波對(duì)射技術(shù)

微波對(duì)射技術(shù)和其他設(shè)備一樣，是由發(fā)射以及接收裝備組成的，這兩者中經(jīng)過(guò)微波出現(xiàn)空間紡錘體，如果發(fā)現(xiàn)入侵者進(jìn)入到監(jiān)測(cè)區(qū)域的時(shí)候，儀器上的接收器接收到的能量就有變化，然后系統(tǒng)經(jīng)過(guò)對(duì)能量變化進(jìn)行快速分析，隨后報(bào)警[3]。微波對(duì)射技術(shù)比上述兩種的環(huán)境有更高的要求，安裝的區(qū)域需要是平坦開(kāi)闊的區(qū)域;但是遇到惡劣天氣的時(shí)候，也會(huì)使影響微波，會(huì)有錯(cuò)誤的警報(bào)，在雨雪比較多的區(qū)域不適合使用這項(xiàng)技術(shù)，微波技術(shù)更適合在干燥環(huán)境中使用。

（四）激光雷達(dá)技術(shù)

激光雷達(dá)技術(shù)作為發(fā)射類(lèi)安防技術(shù)的代表作，將激光器當(dāng)成發(fā)射光源，經(jīng)過(guò)遙感設(shè)備進(jìn)行光電探測(cè)技術(shù)，激光雷達(dá)技術(shù)和普通的微波技術(shù)比較，激光雷達(dá)因?yàn)槭褂玫氖羌す馐?，所以工作的頻率更高?？梢栽诟摺⑦h(yuǎn)距離等地方使用激光雷達(dá)技術(shù)。因?yàn)榧す馐鞘褂弥本€(xiàn)傳播，光束較窄，方向性好，在其傳播途徑上可以直接接收到，不容易受其他因素影響。

（五）振動(dòng)電纜技術(shù)

振動(dòng)電纜主要是借助傳感電纜輸出脈沖信號(hào)，如果是受到擾動(dòng)的時(shí)候，脈沖信號(hào)就會(huì)自動(dòng)反射回來(lái)，這樣現(xiàn)場(chǎng)的處理器經(jīng)過(guò)測(cè)量反射回來(lái)的脈沖信號(hào)對(duì)出現(xiàn)的情況及時(shí)識(shí)別以及分析。振動(dòng)電纜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就是可以監(jiān)測(cè)距離比較長(zhǎng)、不存在監(jiān)控盲區(qū)的環(huán)境中使用。然而振動(dòng)電纜技術(shù)因?yàn)閷㈦娎|當(dāng)成傳感的介質(zhì)，對(duì)其需要有防雷的設(shè)計(jì);如果使用振動(dòng)電纜傳輸，只要有一定斷裂，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)受到影響。

（六）視頻監(jiān)控技術(shù)

在需要安防的區(qū)域使用視頻監(jiān)控技術(shù)，這是最直接的監(jiān)控方式，其有點(diǎn)就是：可以遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)控，對(duì)集中管理有一定的幫助;但是缺點(diǎn)就是：需要有工作人員一直關(guān)注，如果工作人員注意力分散，就會(huì)出現(xiàn)漏報(bào)信息的情況。所以視頻監(jiān)控基本上和其他安防技術(shù)結(jié)合在一起使用。但是隨著科技的發(fā)展，智能視頻技術(shù)經(jīng)過(guò)對(duì)圖像的分析處理，就可以完全實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)報(bào)警，可以設(shè)置境界區(qū)域智能報(bào)警功能，完全實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的安防監(jiān)控。

二、技術(shù)對(duì)比分析

為了有效解決油氣管道周?chē)卜狼闆r，我國(guó)石油對(duì)站場(chǎng)周?chē)肭志瘓?bào)技術(shù)有一定的分析。因?yàn)橛蜌夤艿勒緢?chǎng)都是在開(kāi)闊的區(qū)域，容易受到環(huán)境影響，不同的區(qū)域使用環(huán)境的工業(yè)性使用表示：每種對(duì)射類(lèi)技術(shù)容易受環(huán)境影響，如果處于多雨、雪天氣誤報(bào)率就會(huì)提升，必須定期維護(hù)，所以需要維護(hù)的工作量較大;反射式技術(shù)監(jiān)控的距離較短;振動(dòng)類(lèi)技術(shù)容易受惡劣天氣的影響，并且在非閉合的區(qū)域安裝不方便。

在油氣管道中應(yīng)用最多的還是：振動(dòng)電纜、激光對(duì)射、微波對(duì)射、紅外對(duì)射等技術(shù)[4]。經(jīng)過(guò)實(shí)際的測(cè)評(píng)，可以發(fā)現(xiàn)振動(dòng)光纖和振動(dòng)電纜這兩種技術(shù)的效果最好，因?yàn)檎駝?dòng)光纖是本質(zhì)安全，成為油氣管道站場(chǎng)安全防護(hù)首選的技術(shù)。對(duì)于不適合使用振動(dòng)技術(shù)的區(qū)域，可以將激光對(duì)射作為技術(shù)補(bǔ)充。向外完好的安防系統(tǒng)就應(yīng)該用視頻監(jiān)控和工業(yè)電視結(jié)合的形式，視頻聯(lián)動(dòng)可以有效解決確認(rèn)的問(wèn)題，可以減少工作人員的工作量，還能對(duì)非法入侵留下證據(jù)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，沒(méi)有一種安防技術(shù)適合所有的環(huán)境，必須明確各種防護(hù)技術(shù)的性能，和使用的具體環(huán)境結(jié)合在一起，可以選擇不同的安全防護(hù)技術(shù);其中報(bào)警系統(tǒng)必須具備聯(lián)動(dòng)功能，在和工業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)聯(lián)合的時(shí)候，就可以對(duì)發(fā)生的事情存留證據(jù)以及拍照取證;還有一些站場(chǎng)的圍墻都是防暴區(qū)的范圍，應(yīng)該使用本質(zhì)比較安全的設(shè)備，還需要對(duì)使用的設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試中所需的安防技術(shù)。如果遇到風(fēng)暴、雨雪天氣等惡劣的天氣，還是應(yīng)該安裝性能較好、可以智能識(shí)別周?chē)h(huán)境的儀器設(shè)備;由于缺乏規(guī)范性，各種安防技術(shù)和系統(tǒng)都自己構(gòu)成體系，所以兼容性不足，還是應(yīng)該有統(tǒng)一的接口，方便不同廠(chǎng)家的設(shè)備使用，盡量形成完整的環(huán)路。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳鵬，李永縉，張偉. 油氣管道SCADA系統(tǒng)分區(qū)分域安全防護(hù)方法[J]. 油氣儲(chǔ)運(yùn)，2014，33（11）：1244-1249.

[4]熊琦，戴忠華，彭勇等. 油氣管道SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)分析及防護(hù)框架研究[J]. 通信技術(shù)，2014，47（08）：919-924.