[go: up one dir, main page]

RU66834U1 - MASKABLE SECURITY SYSTEM FOR UNDERGROUND PIPELINES FROM AN UNAUTHORIZED PIPE - Google Patents

MASKABLE SECURITY SYSTEM FOR UNDERGROUND PIPELINES FROM AN UNAUTHORIZED PIPE Download PDF

Info

Publication number
RU66834U1
RU66834U1 RU2007110958/22U RU2007110958U RU66834U1 RU 66834 U1 RU66834 U1 RU 66834U1 RU 2007110958/22 U RU2007110958/22 U RU 2007110958/22U RU 2007110958 U RU2007110958 U RU 2007110958U RU 66834 U1 RU66834 U1 RU 66834U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cable
pipeline
pipelines
operator
sensor
Prior art date
Application number
RU2007110958/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Сергеевич Максимов
Сергей Леонидович Федяев
Леонид Сергеевич Федяев
Юрий Сергеевич Федяев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Дедал"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Дедал" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Дедал"
Priority to RU2007110958/22U priority Critical patent/RU66834U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU66834U1 publication Critical patent/RU66834U1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Маскируемая система охраны подземных магистральных трубопроводов от несанкционированной врезки предназначена для обнаружения, регистрации и распознавания несанкционированного доступа к подземным магистральным газопроводам, нефтепроводам и нефтепродуктопроводам. Зона охраны системы разделена на отдельные участки длиной (250...500) м, средства обнаружения которых соединены с компьютером АРМ оператора системы магистральным кабелем. Вибрационные средства обнаружения системы регистрируют попытки вскрытия грунта с помощью ручного инструмента или технических средств, в месте расположения трубопровода. Вибрационные средства обнаружения содержат два сенсорных кабеля, бронированные стальными лентами, которые размещены под поверхностью земли, с двух сторон от трубопровода.The masked system for protecting underground trunk pipelines from unauthorized tapping is designed to detect, register and recognize unauthorized access to underground trunk gas pipelines, oil pipelines and oil product pipelines. The security zone of the system is divided into separate sections (250 ... 500) m long, the detection means of which are connected to the computer of the operator’s workstation with a trunk cable. Vibratory means of detecting the system record attempts to dig through the soil with a hand tool or hardware at the location of the pipeline. Vibration detection tools contain two sensor cables, armored with steel tapes that are located below the surface of the earth, on both sides of the pipeline.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к техническим средствам охраны магистральных трубопроводов, в частности к системам охраны подземных магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов, и может быть использовано для обнаружения, регистрации и распознавания несанкционированного доступа к трубопроводам.The proposed utility model relates to technical means of protecting trunk pipelines, in particular to systems for protecting underground trunk gas pipelines, oil pipelines and oil product pipelines, and can be used to detect, register and recognize unauthorized access to pipelines.

Известно техническое средство охраны подземных нефтяных трубопроводов - система «PipeGuard» израильской компании «Magal», которая содержит совокупность автономных сенсорных модулей, монтируемых на глубине (50...80) см под поверхностью земли (Журнал «МИР И БЕЗОПАСНОСТЬ» №6 (56) ноябрь-декабрь 2004. Статья «Технологии охраны периметров: новые применения». Издательский центр ООО «Витязь-М»). Каждый сенсорный блок содержит 4 геофонных сейсмических датчика, их сигналы обрабатываются местным анализатором, который также находится под землей. В одном корпусе с анализатором помещается радиочастотный приемопередатчик сигналов тревоги и батареи питания. Геофонные датчики располагаются вдоль линии, перпендикулярной оси трубопровода. Примененный метод когерентной обработки сигналов индивидуальных геофонов позволил обеспечить диаграмму чувствительности сенсорного модуля в виде двух узких лепестков, ориентированных вдоль линии трубопровода. Протяженность чувствительной зоны сенсорного модуля - до 150 м в обоих направлениях. Это позволяет располагать сенсорные блоки на расстояниях около 300 м друг от друга. Сигналы тревоги от отдельного модуля по радиоканалу передаются на два соседних A well-known technical means of protecting underground oil pipelines is the PipeGuard system of the Israeli company Magal, which contains a set of autonomous sensor modules mounted at a depth of (50 ... 80) cm below the earth's surface (Peace and Security Magazine No. 6 (56 ) November-December 2004. The article "Technologies for perimeter protection: new applications. Publishing Center LLC" Vityaz-M "). Each sensor unit contains 4 geophonic seismic sensors, their signals are processed by a local analyzer, which is also underground. In the same housing as the analyzer, an RF transceiver for alarms and batteries is placed. Geophonic sensors are located along a line perpendicular to the axis of the pipeline. The applied method of coherent signal processing of individual geophones allowed us to provide a sensitivity diagram of the sensor module in the form of two narrow petals oriented along the pipeline line. The length of the sensitive area of the sensor module is up to 150 m in both directions. This allows you to place the sensor blocks at distances of about 300 m from each other. Alarms from a separate module are transmitted over the air to two adjacent

модуля, а те в свою очередь, последовательно передают их дальше, до ближайшей региональной станции контроля и управления, которые располагаются на расстояниях до 20 км друг от друга.module, and those, in turn, sequentially transmit them further to the nearest regional monitoring and control station, which are located at distances up to 20 km from each other.

Система «PipeGuard» распознает сейсмические сигналы, которые характерны для попыток вторжения в подземный трубопровод - вскрытия земли с помощью лопаты, мотыги, бурильной установки и т.п. Система не реагирует на "нетревожные" факторы, такие как движение людей, транспорта, атмосферные осадки. Анализатор обучается распознаванию реальных сигналов вторжения непосредственно на месте установки и позволяет не только классифицировать тип вторжения, но и определять вероятность совпадения регистрируемых сигналов с типовыми образами, хранящимися в банке данных каждой системы.The PipeGuard system recognizes seismic signals that are characteristic of attempts to intrude into an underground pipeline - opening the earth with a shovel, hoe, drill rig, etc. The system does not respond to "non-disturbing" factors, such as the movement of people, vehicles, precipitation. The analyzer is trained to recognize real intrusion signals directly at the installation site and allows not only to classify the type of intrusion, but also to determine the probability of coincidence of recorded signals with typical images stored in the data bank of each system.

В устройстве автотестирования системы «PipeGuard» используется входящий в состав модуля источник импульсных акустических сигналов, которые регистрируются геофонами данного модуля. Автотестирование позволяет не только контролировать работоспособность сенсорного модуля, но также периодически измерять скорость распространения сейсмических сигналов, которая в значительной степени зависит от параметров почвы в данный момент (плотности, температуры, влажности и др.). Результаты автотестирования учитываются анализатором при обработке сигналов и обеспечивают надежность распознавания и классификации сигналов, а также позволяют определить угловую координату точки вторжения. Сенсорный модуль «PipeGuard» питается от специально разработанных литиевых батарей большой емкости. Ресурс комплекта батарей составляет не менее одного года.The PipeGuard system self-testing device uses the source of pulsed acoustic signals that are part of the module, which are recorded by the geophones of this module. Autotesting allows not only monitoring the operability of the sensor module, but also periodically measuring the propagation speed of seismic signals, which largely depends on the soil parameters at the moment (density, temperature, humidity, etc.). Autotesting results are taken into account by the analyzer during signal processing and ensure the reliability of signal recognition and classification, as well as determine the angular coordinate of the invasion point. The PipeGuard Touch Module is powered by specially designed high capacity lithium batteries. The battery life is at least one year.

Геофонная система компании «Magal» позволяет отказаться от прокладки кабелей и обеспечивает локализацию вторжения с приемлемой точностью - 300 м.The Magal geophonic system eliminates the need for cabling and provides localization of intrusion with an acceptable accuracy of 300 m.

Признаки аналога, совпадающие с признаками предлагаемой полезной модели:Signs of an analogue that match the features of the proposed utility model:

1. Распознаются сигналы, которые характерны для попыток вторжения в подземный трубопровод - вскрытия земли с помощью лопаты, мотыги, бурильной установки и т.п.1. Signals that are characteristic of attempts to intrude into an underground pipeline — digging the ground with a shovel, hoe, drill rig, etc., are recognized.

2. Система не реагирует на атмосферные осадки.2. The system does not respond to precipitation.

3. Чувствительные элементы монтируются под поверхностью земли.3. Sensitive elements are mounted below the ground.

Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:

1. Для передачи сигналов тревоги используется радиоканал, что снижает надежность работы системы в условиях воздействия промышленных и радиопомех, линий электропередач, гроз, и может привести к полному отказу модулей системы при использовании злоумышленниками средств радиопротиводействия.1. A radio channel is used to transmit alarms, which reduces the reliability of the system under the influence of industrial and radio interference, power lines, thunderstorms, and can lead to a complete failure of the system modules when intruders use radio countermeasures.

2. Сигналы тревоги передаются последовательно, через соседние модули, что может привести к частичной или полной потере информации в системе при выходе из строя аппаратуры только одного электронного блока или автономного источника питания, умышленной или случайной поломке антенны приемопередатчика.2. Alarms are transmitted sequentially, through adjacent modules, which can lead to partial or complete loss of information in the system in case of failure of the equipment of only one electronic unit or autonomous power source, intentional or accidental breakdown of the antenna of the transceiver.

3. Антенна приемопередатчика располагается над поверхностью земли, что демаскирует электронный блок с местным анализатором и тем самым создает идеальные условия для его хищения или преднамеренного вывода из строя. Кроме того, расположение антенны приемопередатчика практически на уровне земли исключает возможность использование данной системы на трассах трубопроводов, расположенных на протяженных заболоченных пространствах, или подверженных воздействию паводковых вод, а также покрытых глубоким снегом.3. The antenna of the transceiver is located above the surface of the earth, which unmasks the electronic unit with the local analyzer and thereby creates ideal conditions for its theft or deliberate failure. In addition, the location of the antenna of the transceiver practically at ground level excludes the possibility of using this system on pipelines located on long swampy spaces, or exposed to flood waters, as well as covered with deep snow.

4. Обучение анализаторов распознаванию реальных сигналов вторжения осуществляется непосредственно на месте их установки, что существенно увеличивает трудоемкость работ при подготовке системы к использованию, учитывая их большое количество и расположение трубопроводов в труднодоступных, неосвоенных регионах.4. Training of analyzers to recognize real intrusion signals is carried out directly at the place of their installation, which significantly increases the complexity of the work in preparing the system for use, given their large number and location of pipelines in remote, undeveloped regions.

6. Электропитание сенсорных модулей осуществляется от автономных источников питания (литиевых батарей), что требует постоянного контроля их состояния и их замены при выходе их из строя, или по истечении срока их годности, и соответственно увеличивает затраты на обслуживание системы.6. Power supply of the sensor modules is carried out from autonomous power sources (lithium batteries), which requires constant monitoring of their condition and their replacement when they fail, or after the expiration date, and accordingly increases the cost of maintaining the system.

В качестве прототипа выбрана система «SecurePipe» австралийской компанииAustralian company SecurePipe system selected as prototype

«Future Fibre Technologies» (FFT), состоящая из сенсорного кабеля, размещаемого над трубопроводом, на глубине (30...90) см под землей, начального модуля, оконечного модуля, контроллера Secure Pipe, компьютера промышленного исполнения и соединительного кабеля (Журнал «МИР И БЕЗОПАСНОСТЬ» №6 (56) ноябрь-декабрь 2004. Статья «Технологии охраны периметров: новые применения». Издательский центр ООО «Витязь-М»). Сенсорный кабель соответствует военным спецификациям для «тактического» применения, т.е. для подземной прокладки без дополнительной механической защиты. Кабель отличается высокой прочностью: допустимые кратковременные нагрузки на разрыв составляют от 160 до 480 кг. Ширина чувствительной зоны сенсорного кабеля составляет примерно 6 метров.Future Fiber Technologies (FFT), consisting of a sensor cable located above the pipeline, at a depth of (30 ... 90) cm underground, an initial module, an end module, a Secure Pipe controller, an industrial computer and a connecting cable (Journal PEACE AND SECURITY ”No. 6 (56) November-December 2004. Article“ Technologies for perimeter protection: new applications. Publishing Center LLC Vityaz-M ”). The sensor cable meets military specifications for “tactical” applications, i.e. for underground installation without additional mechanical protection. The cable is characterized by high strength: permissible short-term tensile loads are from 160 to 480 kg. The width of the sensitive area of the sensor cable is approximately 6 meters.

Под воздействием механических вибраций сенсорный кабель дает отклик в диапазоне частот от 1 Гц до 1 МГц. Для практических целей в системе используется полоса 200 Гц - 10 кГц.Under the influence of mechanical vibrations, the sensor cable gives a response in the frequency range from 1 Hz to 1 MHz. For practical purposes, the system uses a band of 200 Hz - 10 kHz.

Технология компании FFT построена на принципе обнаружения микронапряжений в оптическом волокне. В состав сенсорного кабеля входят два чувствительных волокна: в них подается излучение от полупроводникового лазера, работающего в непрерывном режиме. В начальном модуле излучение расщепляется на два пучка, которые подаются на оба волокна. В оконечном модуле происходит интерференция обоих лучей, т.е. оптическая система представляет собой двухлучевой интерферометр. Если оба плеча системы находятся в невозмущенном состоянии, то интерференционная картинка на оконечном модуле остается неизменной. При деформациях или вибрациях кабеля оптическая разность хода в чувствительных волокнах (плечах интерферометра) изменяется, и оконечный модуль регистрирует переменную составляющую сигнала, передавая ее на анализатор. В качестве источника света используется полупроводниковый лазер с выходной мощностью (12...50) мВт, работающий на длине волны 1,31 или 1,55 мкм. Высокая мощность излучения и малые потери в сенсорном кабеле позволяют увеличить длину отдельной зоны охраны до 60 км. FFT technology is based on the principle of detecting microstresses in an optical fiber. The sensor cable consists of two sensitive fibers: they are fed by radiation from a semiconductor laser operating in a continuous mode. In the initial module, the radiation is split into two beams, which are fed to both fibers. In the terminal module, interference of both beams occurs, i.e. The optical system is a two-beam interferometer. If both arms of the system are in an unperturbed state, then the interference pattern on the terminal module remains unchanged. During cable deformations or vibrations, the optical path difference in the sensitive fibers (arms of the interferometer) changes, and the terminal module registers the variable component of the signal, passing it to the analyzer. A semiconductor laser with an output power of (12 ... 50) mW operating at a wavelength of 1.31 or 1.55 μm is used as a light source. High radiation power and low losses in the sensor cable allow increasing the length of a separate security zone up to 60 km.

Для определения места вторжения используются три активных сенсорных волокна, объединенных в многожильном оптическом кабеле. Два волокна используются для обнаружения вторжения интерферометрическим способом, а третье волокно служит для определения расстояния от начала кабеля до точки возникновения микродеформаций. Точность определения места вторжения составляет ±150 м.Three active sensory fibers combined in a multicore optical cable are used to determine the site of intrusion. Two fibers are used to detect intrusion by the interferometric method, and the third fiber is used to determine the distance from the beginning of the cable to the point of microdeformation. The accuracy of determining the location of the invasion is ± 150 m.

Система «SecurePipe» отличается отсутствием, какого-либо электронного оборудования, источников питания или металлических элементов на всем протяжении зоны охраны. Диапазон рабочих температур сенсорных кабелей - от - 55°C до +85°C.The SecurePipe system is distinguished by the absence of any electronic equipment, power sources or metal elements throughout the security zone. The operating temperature range of the sensor cables is -55 ° C to + 85 ° C.

Процессор системы, выполненный на базе компьютера промышленного исполнения и снабженный оптико-электронными модулями излучателей и фотоприемников, устанавливается в помещении охраны. Программное обеспечение системы позволяет производить настройку чувствительности, анализ тревожных событий, фильтрацию фоновых шумов, передачу сигналов по стандартным протоколам, а также конфигурировать систему в соответствии с параметрами защищаемой сети связи.The processor of the system, made on the basis of a computer of industrial design and equipped with optoelectronic modules of emitters and photodetectors, is installed in the guard room. The system software allows you to configure sensitivity, analyze alarm events, filter background noise, transmit signals using standard protocols, and configure the system in accordance with the parameters of the protected communication network.

Система «SecurePipe» обнаруживает и распознает различные попытки вторжения: вскрытие земли киркой или лопатой, работу гусеничного или колесного экскаватора, вертикальное или горизонтальное бурение, удар пули, высверливание трубы и др. Интеллектуальный самообучающийся контроллер позволяет также различать опасные воздействия природного характера - наводнения, деформации и сотрясения почвы, землетрясения, водяные потоки и т.п. При определенных условиях система «SecurePipe» может использоваться и для обнаружения утечек жидкости или газа из трубопровода.The SecurePipe system detects and recognizes various intrusion attempts: digging the ground with a pick or shovel, crawler or wheeled excavator operation, vertical or horizontal drilling, bullet impact, pipe drilling, etc. The intelligent self-learning controller also allows you to distinguish between dangerous natural influences - floods, deformations and earthquakes, earthquakes, water currents, etc. Under certain conditions, the SecurePipe system can also be used to detect leaks of liquid or gas from the pipeline.

Признаки аналога, совпадающие с признаками предлагаемой полезной модели:Signs of an analogue that match the features of the proposed utility model:

1. Обнаруживаются различные попытки вторжения: вскрытие земли киркой или лопатой, работа гусеничного или колесного экскаватора, вертикальное или горизонтальное бурение.1. Various attempts at intrusion are detected: opening the earth with a pickaxe or a shovel, the operation of a crawler or wheeled excavator, vertical or horizontal drilling.

2. Обеспечивается анализ тревожных событий, фильтрация фоновых шумов, передача сигналов по стандартным протоколам.2. An analysis of alarm events, filtering of background noise, signal transmission according to standard protocols is provided.

3. Сенсорный кабель монтируется под поверхностью земли.3. The sensor cable is mounted below the ground.

К недостатку этого устройства-прототипа относится низкая надежность его работы. Зона охраны данного устройства, имеющая большую протяженность, не разделена на отдельные участки. Сенсорный кабель является основным элементом оптической системы данного устройства и его случайный или преднамеренный обрыв в любом месте зоны охраны приведет к отказу всего устройства, протяженность зоны охраны которого может достигать 60 км. Выполнить ремонт одномодового оптического волоконного кабеля в полевых условиях, в случае его обрыва, технологически очень сложно. Применение данного устройства для небольших зон охраны невыгодно из-за высокой стоимости процессора с программным обеспечением, которая превышает $ 100 тыс. Устройство становится эффективным только при длине зоны охраны более 30 км, когда удельная стоимость одного метра зоны охраны не превышает $ 10 (Журнал «СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ» №4 (70) август-сентябрь 2006. Статья «Системы охраны периметров - новинки сезона 2006 г.». ООО «Гротек»).The disadvantage of this prototype device is the low reliability of its operation. The protection zone of this device, which has a large extent, is not divided into separate sections. The sensor cable is the main element of the optical system of this device and its accidental or deliberate breakage anywhere in the protection zone will lead to the failure of the entire device, the length of the protection zone of which can reach 60 km. To repair a single-mode optical fiber cable in the field, in case of breakage, it is technologically very difficult. The use of this device for small security zones is disadvantageous because of the high cost of a processor with software that exceeds $ 100 thousand. The device becomes effective only when the security zone is longer than 30 km, when the unit cost of one meter of the security zone does not exceed $ 10 (Journal SECURITY SYSTEMS ”No. 4 (70) August-September 2006. The article“ Perimeter security systems are the novelties of the 2006 season. ”LLC“ Grotek ”).

Задачей изобретения является создание маскируемой системы охраны подземных магистральных трубопроводов от несанкционированной врезки, в которой был бы устранен вышеуказанный недостаток.The objective of the invention is the creation of a maskable system for protecting underground pipelines from unauthorized tapping, which would eliminate the above drawback.

Технический результат, получаемый при осуществлении полезной модели, - повышение надежности работы системы.The technical result obtained by the implementation of the utility model is to increase the reliability of the system.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в системе «SecurePipe», содержащей сенсорный кабель, размещенный под землей над трубопроводом, контроллер и компьютер промышленного исполнения, предусмотрено следующее отличие - она снабжена вторым сенсорным кабелем, причем сенсорные кабели размещены под поверхностью земли над трубопроводом, и расположены по разные стороны от него, а сам сенсорный кабель бронирован стальными лентами.The problem is solved due to the fact that the SecurePipe system, which contains a sensor cable located underground above the pipeline, a controller and an industrial computer, has the following difference: it is equipped with a second sensor cable, and the sensor cables are located below the surface of the earth above the pipeline, and located on opposite sides of it, and the sensor cable itself is armored with steel tapes.

Кроме того, предложенная система охраны подземных магистральных трубопроводов отличается тем, что она выполнена с возможностью разделения ее In addition, the proposed protection system of underground pipelines is characterized in that it is configured to separate it

зоны охраны на отдельные участки, средства обнаружения которых соединены с компьютером автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора системы магистральным кабелем и с устройством дистанционного электропитания -кабелем электропитания.protection zones for individual sections, the detection means of which are connected to the computer of the automated workstation (AWS) of the system operator with a trunk cable and with a remote power supply device — a power cable.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно:Between the set of essential features of the claimed object and the achieved technical result there is a causal relationship, namely:

1. Система охраны снабжена вторым сенсорным кабелем, причем оба сенсорных кабеля размещены под поверхностью земли над трубопроводом, и расположены по разные стороны от него. Наличие двух сенсорных кабелей, и их расположение по разные стороны от трубопровода, расширяет зону обнаружения, что позволяет обнаружить попытки вторжения, при вскрытии земли не только над трубопроводом, но и сбоку от него, а также повышает надежность работы системы, т.к. при случайном или преднамеренном обрыве одного сенсорного кабеля, второй будет продолжать функционировать.1. The security system is equipped with a second sensor cable, and both sensor cables are located below the surface of the earth above the pipeline, and are located on opposite sides of it. The presence of two sensor cables, and their location on opposite sides of the pipeline, expands the detection area, which makes it possible to detect intrusion attempts when opening the ground not only above the pipeline, but also to the side of it, and also increases the reliability of the system, because in case of accidental or intentional breakage of one sensor cable, the second will continue to function.

2. Сенсорный кабель бронирован стальными лентами. Дополнительная механическая защита сенсорного кабеля стальными лентами повышает надежность работы вибрационного средства обнаружения, т.к. предохраняет его от случайного обрыва при проведении земляных работ в месте расположения кабеля.2. Sensor cable is armored with steel tapes. Additional mechanical protection of the sensor cable with steel tapes increases the reliability of the vibration detection means, as protects it from accidental breakage during earthwork at the location of the cable.

3. Система охраны выполнена с возможностью разделения ее зоны охраны на отдельные участки, средства обнаружения которых соединены с компьютером АРМ оператора системы магистральным кабелем и с устройством дистанционного электропитания - кабелем электропитания. Разделение зоны охраны системы на отдельные участки существенно повышает надежность ее работы, т.к. выход из строя оборудования одного участка не приводит к отказу всей системы, как в случае с устройством-прототипом, где обрыв сенсорного кабеля, в любом месте, приводит к отказу системы, протяженность зоны охраны которой может достигать 60 км.3. The security system is made with the possibility of dividing its security zone into separate sections, the detection means of which are connected to the computer of the operator’s workstation with a trunk cable and to a remote power supply device — a power cable. Dividing the security zone of the system into separate sections significantly increases the reliability of its operation, as failure of the equipment of one section does not lead to a failure of the entire system, as is the case with the prototype device, where a break in the sensor cable, anywhere, leads to a failure of the system, the length of the protection zone of which can reach 60 km.

Полезная модель позволяет:The utility model allows you to:

1. Обнаружить попытки несанкционированного доступа к подземному трубопроводу при проведении земляных работ в месте расположения трубопровода.1. Detect attempts of unauthorized access to the underground pipeline during earthwork at the location of the pipeline.

2. Повысить надежность работы системы.2. Improve the reliability of the system.

Техническая сущность и принцип действия предложенной системы поясняются чертежами, на которых изображены:The technical nature and principle of operation of the proposed system are illustrated by drawings, which depict:

Фиг.1 - структурная схема маскируемой системы охраны подземных магистральных трубопроводов от несанкционированной врезки.Figure 1 is a structural diagram of a masked system for protecting underground pipelines from unauthorized tapping.

Фиг.2 - схема соединений участка зоны охраны.Figure 2 - connection diagram of the area of the protection zone.

На структурной схеме (Фиг.1) маскируемой системы охраны подземных магистральных трубопроводов от несанкционированной врезки приведены следующие обозначения:On the structural diagram (Figure 1) of a masked system for protecting underground pipelines from unauthorized tapping, the following notation is given:

1 - участок зоны охраны;1 - section of the protection zone;

2 - трубопровод;2 - pipeline;

3 - вибрационное средство обнаружения;3 - vibration detection means;

4 - магистральный кабель;4 - trunk cable;

5 - кабель электропитания;5 - power cable;

6 - помещение центрального поста охраны;6 - premises of the central guard post;

7 - АРМ оператора системы;7 - AWP of the system operator;

8 - устройство дистанционного электропитания.8 - remote power device.

На схеме соединений (Фиг.2) участка зоны охраны приведены следующие обозначения:On the connection diagram (Figure 2) of the protection zone section, the following notation is given:

1 - участок зоны охраны;1 - section of the protection zone;

2 - трубопровод;2 - pipeline;

3 - вибрационное средство обнаружения;3 - vibration detection means;

4 - магистральный кабель;4 - trunk cable;

5 - кабель электропитания;5 - power cable;

9 - муфты оконечные;9 - terminal couplings;

10 - сегменты сенсорного кабеля;10 - segments of the sensor cable;

11 - контейнер;11 - container;

12 - блок обработки вибрационного средства обнаружения;12 - processing unit of the vibration detection means;

13 - контроллер периферийный;13 - peripheral controller;

14 - муфты соединительные;14 - connecting couplings;

15 - кабель соединительный;15 - connecting cable;

16 - кабели соединительные.16 - connecting cables.

Предложенная маскируемая система охраны подземных магистральных трубопроводов от несанкционированной врезки состоит из:The proposed masked system for protecting underground pipelines from unauthorized tapping consists of:

- участков зоны охраны;- sections of the protection zone;

- АРМ оператора системы;- AWP system operator;

- устройства дистанционного электропитания.- devices of remote power supply.

Перечисленные выше конструктивные элементы выполнены следующим образом:The above structural elements are made as follows:

1. Каждый участок зоны охраны 1 оснащен вибрационным средством обнаружения 3.1. Each section of protection zone 1 is equipped with vibration detection means 3.

2. Вибрационное средство обнаружения 3 состоит из сегментов сенсорного кабеля 10, муфт оконечных 9, муфт соединительных 14, блока обработки 12, контроллера периферийного 13 и кабелей соединительных 15 и 16.2. Vibration detection means 3 consists of segments of the sensor cable 10, termination couplings 9, couplings 14, processing unit 12, peripheral controller 13 and connecting cables 15 and 16.

Сегменты сенсорного кабеля 10 представляют собой отрезки телефонного кабеля парной скрутки, с полиэтиленовой изоляцией, с экраном из алюмополимерной ленты, бронированного стальными лентами, с наружным защитным шлангом из полиэтилена. Сегменты сенсорного кабеля 10 подключены попарно к блоку обработки 12 с помощью кабелей соединительных 16, и образуют два фланга, симметрично расположенные относительно места установки блока обработки 12. Фланговое парное подключение сегментов сенсорного кабеля 10 к блоку обработки 12, симметрично относительно места его установки, обеспечивает точность определения места вторжения до 1/2 длины участка зоны охраны 1, и повышает помехоустойчивость вибрационного средства обнаружения 3.The segments of the sensor cable 10 are segments of a telephone cable of twisted pair, with polyethylene insulation, with a screen made of aluminum-polymer tape, armored with steel tapes, with an external protective hose made of polyethylene. The segments of the sensor cable 10 are connected in pairs to the processing unit 12 using connecting cables 16 and form two flanks symmetrically located relative to the installation site of the processing unit 12. The flange pair connection of the segments of the sensor cable 10 to the processing unit 12, symmetrical with respect to the installation location, ensures accuracy determining the place of intrusion to 1/2 the length of the site of the security zone 1, and increases the noise immunity of the vibration detection means 3.

Токопроводящих жилы и экранирующие проводники сегментов сенсорного кабеля 10 зашунтированы на своих концах, в муфтах оконечных 9, резисторами для обеспечения контроля за их исправностью. В случае обрыва или короткого замыкания сегмента сенсорного кабеля 10 блок обработки 12 выдает сигнал срабатывания по кабелю соединительному 15 в контроллер периферийный 13, постоянно на время неисправности.Conductors and shielding conductors of the segments of the sensor cable 10 are shunted at their ends, in the termination 9 couplings, with resistors to ensure control over their health. In the event of a break or short circuit in the segment of the sensor cable 10, the processing unit 12 generates a response signal through the cable connecting 15 to the peripheral controller 13, constantly for the duration of the malfunction.

Зона обнаружения вибрационного средства обнаружения 3 представляет собой полосу шириной до 2,0 м, вдоль оси трубопровода 2, и длиной (250...500) м.The detection zone of the vibration detection means 3 is a strip up to 2.0 m wide, along the axis of the pipeline 2, and a length (250 ... 500) m.

В качестве муфт оконечных 9 используются унифицированные полиэтиленовые муфты для электрических кабелей связи. Ввод сегмента сенсорного кабеля 10 в муфту оконечную 9 осуществляется через патрубок, которым оснащен корпус муфты.As terminal 9 couplings, unified polyethylene couplings for electric communication cables are used. The input of the segment of the sensor cable 10 into the terminal sleeve 9 is carried out through the pipe with which the coupling body is equipped.

Сегменты сенсорного кабеля 10, муфты оконечные 9, муфты соединительные 14, и кабели соединительные 16 размещены в грунте, на глубине (40...50) см.The segments of the sensor cable 10, the termination sleeve 9, the connection sleeve 14, and the connection cable 16 are located in the ground, at a depth of (40 ... 50) cm.

Блок обработки 12 и контроллер периферийный 13 установлены в контейнере из пластика 11, который размещен в грунте, на глубине (90...120) см.The processing unit 12 and the peripheral controller 13 are installed in a container of plastic 11, which is placed in the ground, at a depth of (90 ... 120) cm.

3. Контроллер периферийный 13 обеспечивает взаимодействие вибрационного средства обнаружения 3 участка зоны охраны 1 с АРМ оператора системы 7. Конструктивно блок обработки 12 и контроллер периферийный 13 выполнены в унифицированных водозащитных корпусах из высокопрочного пластика. Корпуса блока обработки 12 и контроллера периферийного 13 оборудованы клапанами для проверки герметичности под избыточным давлением (0,5 бар) и контактными датчиками, контролирующими вскрытие блоков. Ввод магистрального кабеля 4, кабеля электропитания 5 и кабелей соединительных 15, 16 в корпуса осуществляется через герметичные кабельные вводы. Напряжение электропитания постоянного тока (10...30) В поступает в блок обработки 12 от контроллера периферийного 13 по кабелю соединительному 15.3. The peripheral controller 13 provides the interaction of the vibration detection means 3 sections of the security zone 1 with the automated workstation of the system operator 7. Structurally, the processing unit 12 and the peripheral controller 13 are made in standardized waterproof housing made of high-strength plastic. The housings of the processing unit 12 and the peripheral controller 13 are equipped with valves for checking tightness under excessive pressure (0.5 bar) and contact sensors monitoring the opening of the blocks. The input of the main cable 4, the power cable 5 and the connecting cables 15, 16 into the housing is carried out through sealed cable entries. The DC power supply voltage (10 ... 30) V is supplied to the processing unit 12 from the peripheral controller 13 via a connecting cable 15.

4. АРМ оператора системы 7 представляет собой специализированный программно-аппаратный комплекс, выполненный на базе компьютера промышленного исполнения. Электропитание компьютера осуществляется от 4. Workstation of the system operator 7 is a specialized hardware-software complex based on an industrial computer. Computer power is supplied by

источника бесперебойного питания. Системный блок компьютера и источник бесперебойного питания размещаются в стандартной 19-дюймовой аппаратной стойке. Связь контроллеров периферийных 13 с АРМ оператора системы 7 осуществляется по магистральному кабелю 4. Магистральный кабель 4 размещен в грунте, на глубине (80...90) см.uninterruptible power supply. The computer system unit and uninterruptible power supply are housed in a standard 19-inch hardware rack. The communication of peripheral controllers 13 with the operator’s AWS of system 7 is carried out via the trunk cable 4. The trunk cable 4 is located in the ground, at a depth of (80 ... 90) cm.

5. Электропитание контроллеров периферийных 13 осуществляется от устройства дистанционного электропитания 8 по кабелю электропитания 5. В качестве устройства дистанционного электропитания 8 используется стандартный источник электропитания постоянного напряжения 110 В, размещенный в аппаратной стойке АРМ оператора системы 7.5. The power supply to the peripheral controllers 13 is provided from the remote power supply device 8 via the power cable 5. As the remote power supply device 8, a standard 110 V DC power supply is used, which is located in the equipment rack of the operator of the system 7 operator.

Кабель электропитания 5 размещен в грунте, на глубине (80...90) см.Power cable 5 is located in the ground, at a depth of (80 ... 90) cm.

6. АРМ оператора системы 7 и устройство дистанционного электропитания 8 размещены в помещении центрального поста охраны 6.6. Workstation of the system operator 7 and the remote power supply device 8 are located in the premises of the central guard post 6.

Описанной выше системой охраны подземных магистральных трубопроводов от несанкционированной врезки пользуются следующим образом:The above-described system for protecting underground trunk pipelines from unauthorized tapping is used as follows:

Подготовку системы к эксплуатации осуществляют следующим образом. Проводят внешний осмотр оборудования АРМ оператора системы 7 и устройства дистанционного электропитания 8 на предмет правильности и надежности подключения электрических цепей при выключенном электропитании. Включают электропитание системы и производят с помощью АРМ оператора системы 7 дистанционный контроль исправности оборудования участков зоны охраны 1. Для проверки работоспособности системы производят контрольные воздействия, на трех любых участках зоны охраны 1, с имитацией земляных работ около трубопровода 2.Preparing the system for operation is as follows. An external inspection of the AWP equipment of the system 7 operator and the remote power supply device 8 is carried out for the correctness and reliability of connecting electrical circuits when the power is off. They turn on the system’s power supply and, using the AWS operator of the system 7, remotely monitor the health of the equipment in the areas of protection zone 1. To check the system’s operability, perform control actions on any three sections of protection zone 1, with simulated earthworks near pipeline 2.

Используют систему охраны подземных магистральных трубопроводов от несанкционированной врезки следующим образом. Организуют круглосуточное дежурство сменных операторов за АРМ оператора системы 7.Use the system of protection of underground pipelines from unauthorized tapping as follows. Organize round-the-clock duty of shift operators for the AWP of the system operator 7.

При исправности оборудования системы, на экране монитора АРМ оператора системы 7 отображается графический план трассы трубопровода 2 и текущее состояние системы. При возникновении неисправности оборудования системы на When the system equipment is in good working order, a graphic plan of the pipeline 2 route and the current state of the system are displayed on the monitor screen of the AWP of the system 7 operator. In the event of a malfunction of the system equipment on

экран монитора АРМ оператора системы 7 выводится сообщение о типе оборудования и его месте расположения.The monitor screen of the operator system operator 7 system displays a message about the type of equipment and its location.

При попытке вскрыть грунт на участке рядом с трубопроводом 2 с помощью ручного инструмента (лопаты, мотыги и т.п.), или с помощью технических средств (бурильной установки, экскаватора, и т.п.), вибрации грунта передаются сегменту сенсорного кабеля 10 вибрационного средства обнаружения 3. Вибрация или деформация сегмента сенсорного кабеля 10 вызывает появление электрических сигналов (вследствие эффекта контактной электризации) на его выходе. Электрические сигналы, поступающие с сегмента сенсорного кабеля 10 в блок обработки 12, усиливаются, фильтруются и обрабатываются блоком обработки 12 таким образом, чтобы в соответствии с отличительными признаками устранить помехи и выделить сигналы, инициированные воздействием нарушителя на грунт. Блок обработки 12 выдает сигнал срабатывания по кабелю соединительному 15 в контроллер периферийный 13, в виде размыкания нормально замкнутых контактов реле. Сигнал срабатывания вибрационного средства обнаружения 3 от контроллера периферийного 13 поступает по магистральному кабелю 4 в компьютер АРМ оператора системы 7.When you try to open the soil in the area near the pipeline 2 using a hand tool (shovels, hoes, etc.), or using technical means (drilling rig, excavator, etc.), soil vibrations are transmitted to the sensor cable segment 10 vibration detection means 3. Vibration or deformation of the segment of the sensor cable 10 causes the appearance of electrical signals (due to the effect of contact electrification) at its output. The electrical signals coming from the segment of the sensor cable 10 to the processing unit 12 are amplified, filtered and processed by the processing unit 12 so that, in accordance with the distinctive features, the interference is eliminated and the signals triggered by the action of the intruder on the ground are isolated. The processing unit 12 generates a response signal through the cable connecting 15 to the peripheral controller 13, in the form of opening normally closed relay contacts. The response signal of the vibration detection means 3 from the peripheral controller 13 is received through the main cable 4 to the computer of the operator of the system 7.

АРМ оператора системы 7 обеспечивает выполнение следующих функций:AWP of the system 7 operator provides the following functions:

- сбор, обработка и анализ информации, получаемой от участков зоны охраны 1;- collection, processing and analysis of information received from sections of protection zone 1;

- классификация происходящих тревожных и нештатных событий;- classification of ongoing alarming and abnormal events;

- звуковое оповещение оператора системы о возникновении тревожных и нештатных событий;- sound notification of the system operator about the occurrence of disturbing and abnormal events;

- формирование и отображение на экране монитора тревожных сообщений;- formation and display on the monitor screen of alarm messages;

- отображение на экране монитора текстовой подсказки и краткой инструкции оператору при изменении оперативной обстановки;- display on the monitor screen text prompts and brief instructions to the operator when changing the operating environment;

- контроль работоспособности оборудования системы;- monitoring the performance of system equipment;

- регистрация приема/сдачи смены дежурными операторами;- registration of reception / delivery of shifts by duty operators;

- регистрация системных событий и управляющих действий оператора;- registration of system events and operator control actions;

- хранение информации о происходивших событиях и действиях оператора.- storage of information about events and operator actions.

Появление сигналов срабатывания от вибрационного средства обнаружения 3, классифицируется компьютером АРМ оператора системы 7 как попытка врезки в трубопровод 2. На экране монитора АРМ оператора системы 7 появляется тревожное сообщение о попытке врезки в трубопровод 2, с указанием места вторжения, времени, и подсветкой красным цветом соответствующего участка охраны 1 на графическом плане трассы трубопровода 2, а также краткая инструкция оператору.The occurrence of operation signals from the vibration detection means 3 is classified by the computer of the operator of the system 7 operator as an attempt to insert into the pipeline 2. An alarm message appears on the monitor screen of the operator of the operator of the system 7 about the attempt to insert into the pipeline 2, indicating the location of the intrusion, time, and highlighting in red the corresponding section of protection 1 on the graphic plan of the route of the pipeline 2, as well as a brief instruction to the operator.

Источники информации:Information sources:

1. Журнал «МИР И БЕЗОПАСНОСТЬ» №6 (56) ноябрь-декабрь 2004. Статья «Технологии охраны периметров: новые применения». Издательский центр ООО «Витязь-М». 129344, г.Москва, ул. Верхоянская, 6, к.1. Тел.: 471-34-77, 470-64-31, тел./факс: 471-13-44, e-mail: vitjaz-mib@mtu-net.ru.1. Magazine “PEACE AND SECURITY” No. 6 (56) November-December 2004. Article “Technologies for perimeter protection: new applications”. Publishing Center LLC "Vityaz-M". 129344, Moscow, st. Verkhoyanskaya, 6, building 1. Tel .: 471-34-77, 470-64-31, tel./fax: 471-13-44, e-mail: vitjaz-mib@mtu-net.ru.

2. Журнал «СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ» №4 (70) август-сентябрь 2006. Статья «Системы охраны периметров - новинки сезона 2006 г.». ООО «Гротек». 123007, г.Москва, а/я 82. Тел.: 609-32-31, факс: 221-08-64, e-mail: groteck@ groteck.ru.2. Magazine "SECURITY SYSTEMS" No. 4 (70) August-September 2006. The article "Security systems of perimeters - the latest in the 2006 season." LLC "Grotek". 123007, Moscow, PO Box 82. Tel .: 609-32-31, fax: 221-08-64, e-mail: groteck @ groteck.ru.

Claims (3)

1. Маскируемая система охраны подземных магистральных трубопроводов от несанкционированной врезки, содержащая сенсорный кабель, размещенный под землей над трубопроводом, контроллеры и компьютер промышленного исполнения, отличающаяся тем, что она снабжена вторым сенсорным кабелем, причем сенсорные кабели размещены под поверхностью земли над трубопроводом, и расположены по разные стороны от него.1. A masked system for protecting underground trunk pipelines from unauthorized tapping, comprising a sensor cable located underground above the pipeline, controllers and an industrial computer, characterized in that it is equipped with a second sensor cable, the sensor cables being located below the surface of the earth above the pipeline, and located on different sides of it. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью разделения ее зоны охраны на отдельные участки, средства обнаружения которых соединены с компьютером автоматизированного рабочего места оператора системы магистральным кабелем и с устройством дистанционного электропитания - кабелем электропитания.2. The system according to claim 1, characterized in that it is made with the possibility of dividing its security zone into separate sections, the detection means of which are connected to the computer of the automated workstation of the system operator by a trunk cable and to a remote power supply device — a power cable. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что сенсорный кабель бронирован стальными лентами.
Figure 00000001
3. The system according to claim 1, characterized in that the sensor cable is armored with steel tapes.
Figure 00000001
RU2007110958/22U 2007-03-27 2007-03-27 MASKABLE SECURITY SYSTEM FOR UNDERGROUND PIPELINES FROM AN UNAUTHORIZED PIPE RU66834U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110958/22U RU66834U1 (en) 2007-03-27 2007-03-27 MASKABLE SECURITY SYSTEM FOR UNDERGROUND PIPELINES FROM AN UNAUTHORIZED PIPE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110958/22U RU66834U1 (en) 2007-03-27 2007-03-27 MASKABLE SECURITY SYSTEM FOR UNDERGROUND PIPELINES FROM AN UNAUTHORIZED PIPE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU66834U1 true RU66834U1 (en) 2007-09-27

Family

ID=38954542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007110958/22U RU66834U1 (en) 2007-03-27 2007-03-27 MASKABLE SECURITY SYSTEM FOR UNDERGROUND PIPELINES FROM AN UNAUTHORIZED PIPE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU66834U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613774C2 (en) * 2012-02-08 2017-03-21 Крезатек Лимитэд Device and method for detecting metallic conductor disturbance
RU203955U1 (en) * 2020-10-01 2021-04-29 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" имени М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ "ПО "СТАРТ" им. М.В. Проценко") Cloaked seismic detection

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2613774C2 (en) * 2012-02-08 2017-03-21 Крезатек Лимитэд Device and method for detecting metallic conductor disturbance
RU203955U1 (en) * 2020-10-01 2021-04-29 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" имени М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ "ПО "СТАРТ" им. М.В. Проценко") Cloaked seismic detection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107425906B (en) Distributed optical fiber sensing signal processing method for safety monitoring of underground pipeline network
EP1552490B1 (en) A system and a method for detecting, locating and discerning an approach towards a linear installation
Allwood et al. Optical fiber sensors in physical intrusion detection systems: A review
CN101098195B (en) Optical fiber safety early-warning system
CN103824406A (en) Optical fiber sensing-based tunnel cable invasive detection method and system
US20100141276A1 (en) Method for detecting unauthorized access
CN110131486A (en) Optical fiber compound pipeline complex pipeline and its monitoring system and method for early warning
BR112012011223B1 (en) distributed detection method, and distributed optical fiber sensor
CN101684891B (en) Stress wave and optical fiber sensing compound pipeline safety early warning system
WO2020116032A1 (en) Road monitoring system, road monitoring device, road monitoring method, and non-transitory computer-readable medium
CN111063174A (en) Pipeline line safety early warning system based on distributed optical fiber sensing
CN203799460U (en) Tunnel cable intrusion detection system based on optical fiber sensing
CN103927834B (en) Underground utilities circumference invades and harasses early warning system
EP1943631A2 (en) System and method for securing an infrastructure
CN208172943U (en) A kind of vibration fence detector system with reserve battery and wireless module
CN104574742A (en) Optical fiber perimeter security system based on phi-OTDR technology
WO2009022286A2 (en) Monitoring system and method
CN212565339U (en) Natural gas long distance pipeline safety precaution system
CN110631682A (en) A kind of cable tunnel load-bearing body strain safety monitoring method
RU73992U1 (en) MASKABLE MONITORING SYSTEM FOR THE CONDITION OF UNDERGROUND MAIN PIPELINES
CN109427161A (en) A kind of 3 D stereo intersects the Novel optical cable security system of protection
RU66834U1 (en) MASKABLE SECURITY SYSTEM FOR UNDERGROUND PIPELINES FROM AN UNAUTHORIZED PIPE
CN114842603A (en) A monitoring and early warning system for preventing external breakage of high-voltage cables
CN101403473B (en) Optical fiber security early-warning phase control system
CN210534937U (en) Optical fiber perimeter protection alarm system

Legal Events

Date Code Title Description
PD1K Correction of name of utility model owner
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130328

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20140427

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20160328