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机场机坪管网测漏监测系统:智能分析、精准定位,为航油安全注入数智基因

2025-10-30

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在某机场3800米跑道下方,一条直径300mm的航油管道正以每秒2.5米的速度输送航空燃料。看似平静的地下管网中,0.1mm的裂纹即可导致1.2升/分钟的渗漏—这相当于每天接近1辆油罐车的航油渗入土壤,足以污染12个标准泳池的水体。

民航局2024年安全报告显示:全国在用机场供油管道累计1.2万公里,近三年因管道泄漏引发的非计划停航事件达23起,直接经济损失超8.7亿元。传统监测手段在面对微量渗漏、隐蔽性泄漏、多点并发泄漏时,已陷入「看得见的漏不掉,看不见的防不住」的困局。

15年深耕,从长输管线到机坪管网的跨越


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研发历程

  • 2010-2017:长输管线的技术奠基

东方嘉力公司自2010年起专注油气管道安全监测技术研发,2017年推出的长输管线泄漏监测及定位系统,已成功应用于中国航油、中石化、军队等输油管道,累计监测里程超1万公里。


  • 2022-2024:机坪管网的技术跃迁

2022年起,基于长输管线泄漏监测系统的技术积淀,我们针对机坪供油管网场景进行专项突破,研发在线监测系统+定期检测装置+精准定位机器人等全系列产品,适配新老机场不同基础条件的复杂场景。

 产品核心优势

1、核心技术自主可控,数据主权完全归属

自主研发底层技术架构,实现数据本地化存储与处理,数据加密符合国内数据安全法规,彻底规避数据安全风险。

2、深度本土化定制,灵活响应市场需求

基于模块化设计理念,提供从硬件配置到软件算法的全链条定制服务。通过智能算法动态优化本地化参数,快速匹配客户个性化需求。

行业痛点航油管网泄漏的“达摩克利斯之剑”


作为机场的“能源大动脉”,机场机坪管网承载着日均数千吨航空煤油的输送重任。然而,管网安全始终面临三重威胁。

1、隐蔽性泄漏难捕捉

航空燃料渗透性强,法兰、焊缝等节点的微渗漏(<1ml/min)难以肉眼察觉,却可能引发连锁反应。据测算,0.5L/h的泄漏若未及时处理,48小时内可扩散至300㎡区域。

2、复杂环境难定位

在地下管网环形或交叉布局,呈现网格化分布,地上为硬化飞机跑道,压力传感器和超声波检测在长距离、多分支场景下误差率高达30%。

3、应急响应低效

人工巡检需逐段排查,抢修时间常超24小时,直接导致航班延误和经济损失。在国内某机场应急演练显示,传统方案从发现泄漏到恢复供油需4.5小时,而智能系统可将时间压缩至1小时内。

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国内外技术困局:

  • 技术现状以分布式感应电缆为代表,虽能实现长距离监测,但成本高达¥5000/米,且难以系统验证、真实泄漏后电缆维修难度高。

  • 国外厂商国外技术产品在国内应用时,因核心技术封闭、数据主权受限导致数据安全风险以及本土化适应性差。

  • 国内厂商多数厂商仍依赖机坪管网监控系统对单一压力阈值报警,误报率超15%,无法区分正常压力波动与真实泄漏。

技术破局:三位一体的智能检测体系


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▲系统软件界面

东方嘉力:机坪管网测漏系统

东方嘉力研发的机坪管网测漏系统是基于压力温度分析,遵循API1540检测规范,采用国际公认的成熟微小渗漏检测方法——密闭管段静态加压测试方法,可获得最小0.04L/hr/m³@1000KPa、精度为0.01L/hr/ m³的泄漏告警,并基于“感知-分析-复核-应急处置”技术闭环,构建风险事件全生命周期安全屏障。

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▲系统架构图

1、高动态响应与感知:让泄漏无所遁形

  • 多传感器融合动态采集采用千赫兹以上动态同步采集仪对管道压力、温度传感器进行采用分析。

  • 信号噪音与环境干扰抑制结合温度校准和噪声抑制数学模型,消除背景噪声以及温度对压力的非线性影响。

2、智能分析中枢:精准判断与定位

  • 智能识别算法通过神经网络模型学习训练,精准识别管道的渗漏或泄漏情况,支持复杂模式识别。

  • 数据融合算法通过在线压力梯度管网分布分析算法,利用管网压力波动较小时段的稳态数据,在不对管道进行区段密封的情况下,查找管段各点压力梯度变化时序最小相关点,实现对机坪管网在线实时分析。

  • 定位能力根据渗漏点泄漏速度压力驱动模型,构建泄漏速度随管道压力和泄漏点土壤深度的分析方法,利用机坪管网埋深变化的特点,实现区域性定位。

3、应急决策支撑:高效处置应急事件

  • 紧急停止加油联动与加油控制系统联动,实现监测分析泄漏事件后,报警信号联动加油控制系统停止加油作业。

  • 应急处置联动基于管网截断阀门和加油栓井位置分析,自动告知需关闭的阀门和影响的机位,并提供其他的最优供油路径。

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▲机坪管网铺设示例图

实证说话:中国民航广州白云机场的测试验证


2024年12月,东方嘉力机坪测漏系统在中国民航广州白云机场完成了多维度对比验证,与行业主流技术方案同台测试,覆盖识别灵敏度、响应速度、抗干扰能力等核心指标。

测试情况:

  • 识别灵敏度:对同一试管段中,分别使用不同孔径的孔板进行模拟放油,经验证系统可检测0.04L/hr/m3@1000KPa泄漏速率的泄漏事件,符合API1540规范中的推荐指标。

  • 计算精度:监测系统分析计算的放油量、泄漏率数值与模拟泄漏时统计的数据误差在<10%以内。

  • 误报率控制:连续几天的测试中,误报次数为0次,优于其他采用单一传感器阈值报警的竞品方案(平均误报率3-5次/周)。

  • 复杂场景适应性:测试过程中,其他管段处于加油作业,同时对相邻管段进行分析,分析结果均未受模拟泄漏测试以及加油作业的干扰影响。

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▲系统测试记录

 测试结论:

  • 产品在微量泄漏检测灵敏度和系统分析精度上达到行业领先水平。

  • 模块化设计与实时监测能力,显著降低运维复杂度,较传统方案节省人力成本60%。

本次测试效果也得到用户组织的专家组认可与高度评价:“在同类技术中系统性能达到预期指标,也展现了显著的技术突破,尤其在实时监测分析方面,脱离人工干预,真正做到全自动化监控。”

持续进化:从分析报警到定位检修全闭环演变


2025-2027年技术路线图:

1、泄漏检测移动测试拖车装置

该装置具备进行管道气密性试验所需的所有设备,可用于机坪阀门没有远程控制及未安装压力、温度传感器情形下的管网泄漏检测服务;也适用于在线监测系统发生泄漏告警后的二次复核以及定位需求。(2025Q4上线)

2、管道检测机器人

搭载高清摄像头和声学传感器,实现管道内壁毫米级裂纹检测及定位,主要用于针对微小泄漏点的状态核实与高精度定位。(2026试点)

3、AI泄漏风险预诊断系统

融合管网腐蚀模型与应力分析算法,提前3个月预警高风险节点,参考机场应急演练数据,构建泄漏扩散预测模型。(2027规划)



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