参考“光缆总路由图”计划安排在中段和西段设置3台“控制器”，其中两台采用“背靠背”的方式来完成对“西段”和“中段”区域内震动光纤的检测。在东段的“坪山调压站”配备另外2台“控制器”，同样采用“背靠背”的方案共同完成整个东段区域内的光纤回路的检测。

利用铺设的备用光纤组建局域网，通过交换机把5台控制器接入，同时也将设置在“主调中心”内部监控中心的“CAMS单元”通过交换机接入整体系统来实现对前端5台控制器的集中管理，利用CAMS单元的电子地图功能来对防护目标进行实时监控。“光纤收发器”和“网络继电器”以及“CAMS单元”来实现前端管道现场其它设备的联动(图4)。

 

系统配置器材清单：

    CAMS单元(软件)                 1套

    控制器(已包含工控机及配置软件) 5套

    起始探测器                      5套

    末端探测器                      5套

    以上为必选器材，系统需要单独对“CAMS单元”配置一台PC。

    其他辅助设备：包含光纤收发器、网络继电器、交换机等，完全可以利用SCADA系统中网络设备实现。

   (2) 方案可行性分析

   ① 0技术可行性分析

   首先，经过多年的技术发展，从光波中解析信号技术已十分成熟，国外已有近10年该项系统使用的经验。国内中石油中石化也在多处管线上进行了尝试，其效果还是比较理想。

    第二，我们有实施光缆管道预警系统的基础条件，即拥有随燃气管道同沟敷设的光缆。为保证深圳市天然气高压输配系统SCADA系统数据传输的可靠性、稳定性、实时性，其主通讯介质在设计上采用光缆，全线采取随燃气管道同沟敷设方式，设计上缆管距离保持在0.5m左右，位置在管道侧上方。管道完全处于光缆震动检测所能包络的安全范围之中。

    第三，方案中充分考虑了有效检测距离和支线路段增加的距离因素，所以霍尼韦尔产品方案中选择5套设备是合理的(中石油产品用4套可满足我们要求)。

   ② 经济分析

   首先，该项技术利用已有光缆作为分布式传感器，节省了大量敷设光缆的费用。仅需花费系统设备及软件的费用，按估算：霍尼韦尔的系统约需2500万元，中石油的系统约需1000万元。

    其次，采用该系统可以大大减少巡线人员工作量，有效提高工作效率。采用管道光缆预警系统后巡线可采取重点巡查的方式，没有必要全线巡检，使工作更有针对性，工作效率更高。

    第三，本系统稳定性好，使用寿命长，维护费用低。从整个寿命期看，预警系统几乎可以看成一次性投资长期受益的项目。

   (3) 系统缺点分析

   ① 目前高压SCADA系统光缆采用硅芯管形式，但光缆预警系统要求光缆最好是直埋形式。相比之下，直埋光缆在震动检测系统之中可以对管道泄露具有较高的灵敏度，两者在入侵检测方面效果几乎相同。从众多的管道安全事故分析结果看，造成的泄露原因主要是第三方破坏，因此防护重点还是要放在外界破坏，所以采用硅芯管保护了光缆自身的安全，就相当于提高了整个系统的可靠性。另外，套管光缆具有很好的维护性，方便破损光缆的修复与更换，能有效延长整个预警系统的使用寿命。

    ② 软件系统自学习期误报率较高。使用初期误报率会比较高，会造成现场人员工作量的增加。随着数据库的增加，误报率会逐渐变低。

    ③ 目前的定位精度还不够高。纠其原因这也和施工过程中光缆实际敷设长度、预留长度统计不可能完全准确有关，还和设备所能分辨的最小时间片有关(设备能够区分的时间片约小，光在该段时间走过的路程就越短，定位精度就越高)，这样会造成巡查工作人员巡查范围的增加。目前国内外采取的应对策略都是分段定位，即人为的设置多个特殊点，在系统中参照这些特殊点的实际位置来修正各震动点的距离信息，加以提高定位精度。

    ④ 可选商家少。据目前了解我国境内目前推广该系统的国外厂家只有霍尼韦尔，国内目前能够成功应用的只有中石油的产品，使用效果有待进一步考察。国内外同类产品性能比较详见表1。

   (4) 应用建议

   ① 光缆管道安全预警系统安全可靠，实施方便，能有效对管道运行时周边危险状态做出判断，对提高我司高压管道的安全管理水平有重大的意义，建议纳入集团立项。

    ② 光缆管道预警系统是利用随燃气管道同沟敷设光缆中富余光缆来实现实时侦测的，所以在前期光缆设计中要充分考虑预留芯数。目前我们已经要求光缆施工图设计单位为后期预警系统的实施设计预留余量，这项工作会造成光缆敷设工程项目费用增加约50万元，但考虑后期管道的安全，我们认为这项投资是值得的。

    ③ 由于本项技术在国内应用还处于初期阶段，对其使用情况建议进一步进行考察，对技术的进展重点关注。在高压工程整体竣工前最终确定意向单位和系统方案。