物联网传感器使管道行业能够更有效地检测和查明管道泄漏。那么物联网传感器如何用于改进管道监控呢？仅在美国，管道运营商就维护着大约300万公里的天然气传输干线和管道。这些管道经常穿越偏远的荒野，埋在困难的地形中，或者在水下。虽然监督控制和数据采集(SCADA)系统等传统监控工具可能有效，但它们也有明显的缺点。美国的水利基础设施包括大约220万公里的管道，由于位置和环境的原因，这些管道很难监控。技术创新有助于提供更有效的管道监控解决方案。物联网(IoT)技术将对管道的监控方式产生重大影响。为什么物联网是新型智能管道监控的基础技术？1.扩展泄漏检测系统物联网传感器扩展了现有的管道遥测系统，例如通过压力和流量分析监测泄漏的监控和数据采集(SCADA)网络。通常由太阳能电池板供电的低功耗物联网传感器可以捕获各种操作变量。这些传感器可以通过外部监控补充监督控制和数据采集(SCADA)系统的内部管道监控。声学或超声波传感器等物联网设备会侦听异常声波，这些声波可能暗示泄漏或裂缝的产生和传播。甲烷气体检测器提供了一种更直接的泄漏检测方法。甲烷水平异常会触发警报，帮助管道运营商定位泄漏。管道运营商可以使用传感器集群来改进泄漏检测并消除内部压力传感器有时会产生的误报。2.故障排除和管道维修方面的改进跟踪管道压力的系统可以判断是否存在泄漏，但它可能无法帮助操作员查明泄漏的确切位置。这种缺乏准确性会浪费大量时间，因为管道维修团队必须一根一根地检查管道以寻找泄漏点。使用与传统泄漏检测系统协同工作的物联网智能传感器，可以了解管道损坏的程度和位置。这加快了故障排除过程，并最大限度地降低了泄漏风险，包括停机、气体损失和潜在的环境破坏。声学传感器检测到的异常声波分析表明可能是管道螺纹磨损。有了这些信息，管道技术人员可以优先进行目视检查，从而有可能帮助他们发现管螺纹损坏。使用声发射传感器，超声波和声学传感器的相对位置误差可低至1%，同时还能覆盖长达80米的管道。对在管道泄漏检测中使用压电声学传感器的研究还发现，它们可有效检测瞬态和连续泄漏。无论泄漏类型如何，这些传感器都可以帮助维修团队找到泄漏点。3.泄漏预测和改进的趋势预测更好的泄漏数据可以改进预测模型。物联网数据的速度和规模可以为新的预测和趋势模型提供基础，这些模型可以识别可能导致管道故障的行为和事件。大数据分析解决方案可以分析从一组物联网传感器收集的数据。可以分析实时和历史传感器数据以发现故障事件中的新模式。这些可以帮助管道运营商建立更有效的预测模型，并提供更早的泄漏和损坏检测。这种应用类似于物联网技术最常见的应用之一——管道中的预测性维护。它使用来自物联网传感器的操作数据来预测机器故障或异常行为。结合来自其他来源的数据，例如环境、天气和来自其他管道系统的信息，可以进一步完善这些分析模型，为故障和泄漏的原因提供新的见解。长期数据和分析可以帮助管道运营商制定更有效的战略监控策略。它的见解可能会发现遥测中的盲点或帮助管道运营商开创新的监测方法。4.为自主和自优化的管道管理奠定基础在不久的将来，物联网传感器和远程控制可能有助于构建自优化的管道管理系统。人工智能和物联网驱动的管道管理系统可以自动化传统管道泄漏报告流程中的大部分或所有步骤。这包括提醒管道操作员、打开或关闭阀门、通知维护和派遣技术人员到故障点。物联网控制的管道阀门和终端，以及其他技术，允许远程控制关键管道基础设施。结合物联网传感器，这些控制使管道系统能够有效地监控和管理自身并根据需要调整气体流量，以最大限度地减少损坏或泄漏的影响。随着时间的推移，新的信息可以反馈到管道管理系统中。通过引入紧急事件数据，可以进一步优化响应并构建更有效的管道泄漏管理系统。这些数据还可用于设计和规划新管道，帮助优化设计以降低泄漏风险。使用物联网技术改善管道监控和管理互联网连接的传感器可用于创建新的智能管道监控解决方案。这些解决方案可以扩展SCADA等更传统技术的功能，还可以提高泄漏预测和管道维护算法的质量。远程控制的阀门和主管允许管道管理系统根据泄漏的可能性自动调整管道操作。最终，将物联网纳入这些流程可以减少故障并提高效率。
