1、目的及意义

1.1 目的与意义

近年来，在工业发展发面最为火热的技术无疑是物联网与德国人提出的工业4.0概念。物联网被称为信息科学技术产业的第三次革命，工业4.0则是利用信息化技术促进产业变革的时代，也就是智能化时代。当今时代，信息化与工业化呈现加速融合趋势。

长输管道因为其距离长、输量大、运送货品连续性等特点，一旦发生故障造成停产所带来的损失，以及泄漏造成的环境污染是不可估量的。故对于长输油气管道来说，管道运送液流的实时动态数据与机械设备的运行状态的监测与传输则是保障安全生产的关键所在；数据及时的监测与管理，机械设备的远程操控可最大限度的实现对管道安全的管控，或者一旦发生事故也可尽量减少损失和带来的危害。

而实现对百里甚至千里之外的输油管道的监测与控制的一种便捷且经济的办法即是通过互联网进行信号传输，也就是信息化与工业化的结合，称为智能化。工业与智能化的结合是如今工业发展的必然之路，输油管道发展为智能管道亦是大势所趋。

智能管道从体系架构上参考物联网、云计算及人工智能的结构，采用“端 云 大数据”的实现方式，总体可分为感知层、传输层、数据层、算法层及应用层。其中，感知层是通过各种感知手段，实现管道本体、设备设施、周边环境、管理人员以及储备物资数据的智能采集和处理，是智能化管道建设的数据基础。

作为SCADA系统的一部分，智能管道测试系统即感知层，传统的管道行业使用的SCADA系统仅对流程工业的压力、流量、温度等数据进行了测量，且仅能通过指令对设备进行流程切换。这些数据只满足流程工业控制要求，未能对相关数据进行深入分析，其数量和类型不足以进行智能判断。智慧管道的基础是智能感知，需要满足全面信息感知、信息前端处理及集成化设计三个特点。

应新时期智能管道和SCADA系统发展的要求，本文希望设计一款输油管道测试系统，通过对输油管道加装集成化的传感器，以达到对管道周围地质水文变化的监测；通过应变感应器测量易发生形变的焊缝、承受应力管段的状态参数；使用有关土壤电荷测量的传感器实现对管道腐蚀情况和阴极保护装置是否产生作用的判断；通过分布式光纤传感器实现对管线产生泄漏的预警；通过在暴露在地表外的管道关键位置加装摄像头实现远程图像监测，以更好判断现场状况。最终达到声、光、像多种信息的显示，实现全面信息感知，使调控人员更好的做出判断。

1.2 国内外输气管道泄漏监测系统研究现状及发展